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带传动---

backend 2025/6/23 11:10:32

1、带传动概述（主动轮、从动轮、传动带、张紧装置）

1）带传动的类型与应用

带传动按照横截面的形状可以分为平带、V带/三角带（矩形）、多楔带（传力大，适合结构要求紧凑传力大的装置）和圆带（传力较小）等；

V带（具有楔形效应）的几个特征：

a、初拉力相同时，V带较平带能传递较大的摩擦力，则传动功率也就越大；

b、V带的两侧面位工作面，底面与带轮槽底不接触；

c、V带侧面的夹角是要大于带轮槽的侧面夹角的。

2）带传动的特点：

优点	缺点
适用于中心距离较远的传动	传动的外廓尺寸大
传动带能起到缓冲吸振的作用	需要张紧装置
过载时出现打滑能保护其他零件	不能保证固定的传动比---弹性滑动
过载时出现打滑能保护其他零件	带的寿命较短---常维护

2、带传动的受力分析

带在静止时，带两边的拉力都等于初拉力F0（可通过张紧轮进行调节）；传动时，因摩擦力的存在，紧边拉力由F0增加到F1，松边拉力由F0减少到F2；因此有：F1+F2=2F0

紧边拉力F1减去松边拉力F2就是带传动工作所传递的圆周力F--所需，公式有：F=F1-F2

紧边拉力F1和松边拉力F2与圆周力F的关系：

$F_{1}=F_{0}+\frac{F}{2}$ ； $F_{2}=F_{0}-\frac{F}{2}$

因此、带传动所传递的功率： $P=\frac{Fv}{1000}$

$P(kW)$ 为带传动的功率， $F(N)$ 为圆周力， $v(m/s)$ 为带速

a、根据挠性体摩擦的欧拉公式，传动带在即将打滑的极限状态下，紧边拉力和松边拉力比为：

$\frac{F_{1}}{F_{2}}=e^{f\alpha }$ ，f为带与带轮的摩擦系数， $\alpha$ 为带与带轮的包角

将圆周力 $F=F_{1}-F_{2}$ 代入：

$F_{1}=F\frac{e^{f\alpha }}{e^{f\alpha }-1}$ ； $F_{2}=F\frac{1}{e^{f\alpha }-1}$ ； $F=F_{1}-F_{2}=F_{1}-(1-\frac{1}{e^{f\alpha }})$

因此，增大摩擦系数f和包角 $\alpha$ ，都能增加带传动的圆周力F

为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角 $\alpha\geq 120^{\circ}$ ，过小的包角降低传动效率

3、带的应力分析

1）拉应力

紧边拉应力 $\sigma_{1}=\frac{F_{1}}{A}MPa$

松边拉应力 $\sigma_{2}=\frac{F_{2}}{A}MPa$

$A(mm^{2})$ 为带的截面面积；

2）离心拉应力

传动带在绕过带轮时，微弧段产生的离心力作用于带的全长，则有：

$\sigma_{c}=\frac{F_{c}}{A}=\frac{qv^{2}}{A}MPa$ ，作用在整个带

$F_{c}$ 为微弧段产生的离心力， $q$ 为带的单位长度质量

带的单位长度质量 $q$ 越小，产生的离心拉应力越小

3）弯曲应力

传动带绕过带轮，因为弯曲而产生了弯曲应力： $\sigma_{b}=\frac{2yE}{d}MPa$

$y(mm^{2})$ 为带的中性层到最外层的垂直距离， $E(MPa)$ 为带的弹性模量， $d(mm)$ 为带轮直径

因此，小带轮的弯曲应力 $\sigma_{b1}$ 一定大于大带轮的弯曲应力 $\sigma_{b2}$ ，因大带轮直径大导致弯曲应力小

4）最大应力

传动带的最大应力 $\sigma_{max}$ 发生在紧边绕入小带轮处，近似结果： $\sigma_{max}=\sigma_{1}+\sigma_{b1}+\sigma_{c}$

当传递的外载荷超过了带与主动轮最大的摩擦力时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小带轮上开始的其原因是小带轮的包角较小

4、带传动的弹性滑动与打滑

1）弹性滑动

传动带会因为受拉而伸长，带从紧边进入松边时，拉力减小，伸长量减少，带速小于小带轮的圆周速度；带从松边进入紧边时，拉力增加，伸长量增加，带速大于大带轮的圆周速度。

弹性滑动时带传动的固有特性，因此带传动无法获得恒定的传动比

2）打滑

发生在外部阻力大于小带轮的极限摩擦力时，传动带与带轮发生明显的相对滑动。打滑常发生在小带轮处。打滑时带传动的失效形式之一，应该避免。但可以起到一定的保护作用，可保护后面的零件不受伤害。可通过增加包角和摩擦系数预防打滑

5、V带传动的设计

1）传动带的型号选择

（1）V带规格：V带又分为普通V带和窄V带（两侧面交角都是40°），按照截面大小排序为：

Y<Z<(SPZ)<A<(SPA)<B<(SPB)<C<(SPC)<D<E

括号中为窄V带的型号，在顶宽相同时，窄V带的承载能力时普通V带的1.5倍以上

Z和SPZ节宽和顶宽相同，交角40°，窄V带的高度要大于同型号的普通V带

（2）带的型号与根数的选择：根据计算功率 $P_{c}$ 和小带轮转速 $n_{1}$ 选择带的型号，带的根数为计算功率 $P_{c}$ 与许用功率 $\left [ P_{0} \right ]$ 的比值，取整数。一般不超过10根。 $Z=\frac{P_{c} }{\left [ P_{0} \right ]}$