第三篇 机　械　传　动

传动的功用 　能量的分配 　转速的改变 　运动形式的改变 机械传动 液压 气压 传动的类型 流体传动 电传动

机械传动分类 　　　直接接触 　 靠中间件 啮合传动 齿轮，蜗论，螺旋 链　　同步带 摩擦传动 摩擦轮 　　带传动 推压传动 凸轮、棘轮、 　 连杆机构

各种机械传动的特点 摩擦传动 啮合传动 缺点：尺寸大，传动比不恒定 优点：结构简单，运行平稳无噪声，打滑可以起过载保护，可实现无级调速 缺点：有冲击和噪声 优点：尺寸紧凑，传动比恒定，效率高，功率适应范围广 传动最重要的参数　—　传动比

选择机械传动的一般原则 具体原则见（P141功率效率速度外廓尺寸质量成本） 效率高、尺寸小、运动形式满足工作要求 具体原则见（P141功率效率速度外廓尺寸质量成本） 特别注意传动比分配对外廓尺寸有很大影响，下图两种传动的传动比均为4

第8章 带传动 §8-1 带传动的概述 §8-2 带传动的工作情况分析 §8-3 V带传动的设计计算 §8-4 V带轮的结构设计 第8章　带传动 带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。 §8-1　带传动的概述 §8-2　带传动的工作情况分析 §8-3　V带传动的设计计算 §8-4　V带轮的结构设计 §8-5　带传动的张紧装置 §8-6　同步带传动简介 §8-7　带传动的设计实例

§8-1 带传动的概述 本节主要内容 §8-2 带传动的工作情况分析 带传动的组成及工作原理； 带传动的类型及其各自的特点； §8-1　带传动的概述 本节主要内容 带传动的组成及工作原理； 带传动的类型及其各自的特点； V带的结构及尺寸； 带传动的几何关系（包角、带长、中心距）； 带传动的特点（优点、缺点）及应用； §8-2　带传动的工作情况分析 带传动的受力分析； 带传动的最大有效拉力及其影响因素； 带的应力分析（拉应力、弯曲应力、离心拉应力、 应力分布及最大应力、作用在轴上的力）； 带的弹性滑动与打滑；

本节学习要求 1、了解带传动的类型、特点和应用场合； 2、掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑的基本理论； 3、了解柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律。

§8-1 带传动的概述 1. 带传动的组成 F0 主动轮1、从动轮2、环形带3。 n2 2 1 n1 3 §8-1　带传动的概述 1. 带传动的组成 主动轮1、从动轮2、环形带3。 F0 2 3 1 n2 n1 潘存云教授研制 工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。 应用实例：皮带输送装置。

带传动的形式：

2 .带传动的类型 普通平带（帆布芯平带、编织平带） 平带 片基平带 V 型带 摩擦型 多楔带 类型 圆形带 啮合型 应用最广 覆盖层 片基层 潘存云教授研制 布层 覆盖层 工作面覆盖层 V 型带 摩擦型 多楔带 类型 圆形带 潘存云教授研制 啮合型 传递效率较高，带轮制造容易， 适于传递中心距较大的情况下应用。

类型 普通平带 平型带 片基平带 普通Ｖ带 窄Ｖ带 齿形Ｖ带 V 型带 摩擦型 宽Ｖ带 联组Ｖ带 大楔角Ｖ带 多楔带 圆形带 啮合型

普通平带 平型带 片基平带 普通Ｖ带 窄Ｖ带 齿形Ｖ带 摩擦型 V 型带 宽Ｖ带 类型 联组Ｖ带 多楔带 大楔角Ｖ带 圆形带 啮合型 潘存云教授研制

普通平带 平型带 片基平带 抗拉体 普通Ｖ带 窄Ｖ带 潘存云教授研制 齿形Ｖ带 V 型带 摩擦型 宽Ｖ带 联组Ｖ带 类型 大楔角Ｖ带 多楔带 圆形带 啮合型

3. V带的结构与尺寸 d 节线 组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。 节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。 节面：全部节线构成的面。 节面 潘存云教授研制 帘布芯结构 绳芯结构 底胶 d bd 制造方便 柔韧性好 在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d。

F E D C B A Z Y 普通V带的尺寸 （φ =40˚，h /bd =0.7） 普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E等型号,已标准化 表8-1　普通V带的截面尺寸（GB11544— 89） b 型 号 Y Z A B C D E F bd 顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50 h 节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 φ 40 ˚ 楔角φ 截面面积A/mm2 18 47 81 138 230 476 692 1173 F E D C B Z A Y 　　V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld 。标准长度系列详见P146表8-2。

与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.5～2.5倍，适用于传递功率较大且要求紧凑的场合。 φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。 　　与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.5～2.5倍，适用于传递功率较大且要求紧凑的场合。 型 号 宽度b/mm 高度 h/mm 3 V 9.5 (3/8英寸) 8 A , B型 5 V 16.0(5/8英寸) 13.5 B, C , D型 8 V 25.4(1英寸) 23 D, E, F型 窄V带的结构及截面尺寸 可替代的 普通V带 b h 40˚

4. 带传动的几何关系 a B 中心距a θ A 包角α: θ α2 θ 因θ较小 dd2 dd1 D 代入得 C 带长 P148 8-7 潘存云教授研制 α2 中心距a 包角α: α1 θ θ 因θ较小 代入得 a P148 8-7 带长

a B A α2 θ dd2 dd1 D C 带长 P158 8-22 已知带长时，由上式可得中心距 α1 潘存云教授研制 α2 α1 C A D B dd1 dd2 a θ 带长　 P158 8-22 已知带长时，由上式可得中心距 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。

(2)间接的柔性传动，挠性好，可缓和冲击、吸收振动； 5. 带传动的特点 优点： (1)适用于中心距较大的传动； (2)间接的柔性传动，挠性好，可缓和冲击、吸收振动； (3)过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏； (4)结构简单、成本低廉。 缺点： 传动的外廓尺寸较大，需要张紧装置，传动比不稳定、效 率较低，寿命较短，传动功率一般 P≤50kW、线速度v=5～25(40)m/s、 传动比3～5(10)

6.带传动的应用实例

潘存云教授研制 试验台 潘存云教授研制 矿山机械 潘存云教授研制 印刷机械 潘存云教授研制 动平衡机 潘存云教授研制 建筑机械

为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。 §8-2　带传动的工作情况分析 为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。 n1 n2 一、带传动中的力分析 静止时，带两边的初拉力相等： F1 = F2 = F0 从动轮 主动轮 n1 n2 松边 F0 F1 F2 紧边

传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等： F1 ≠ F2 F1↑ ，紧边 F2 ↓松边 设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等： F1 – F0 = F0 – F2 F0 = (F1 + F2 )/2 总摩擦力Ff与两边拉力F1 、F2对轴心的力矩为： FfD1/2- F1D1/2 + F2 D1/2 =0 得 Ff = F1 - F2 称 F1 - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力： Fe = F1 - F2 = Ff

又有：传递功率与有效拉力和带速之间的关系： 带所能传递的圆周力： Fe = F1 - F2 = Ff 又有：传递功率与有效拉力和带速之间的关系： 传递功率增加时,有效拉力也增大 两边拉力差值增大。 联立 F0 = (F1 + F2 )/2求得： F1 = F0 + Fe /2 F2 = F0 - Fe /2 两边拉力大小取决于预紧力F0和有效拉力Fe 在 F0 一定时，两边拉力为有限值 有效拉力也有限 传递的功率也有限。那么，影响最大有效拉力的因素有哪些呢？

当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉力也达到最大。 二、带传动的最大有效拉力及其影响因素 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉力也达到最大。 以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。 取一小段弧进行分析：参数如图 dθ 2 F2 F α 正压力　dN 摩擦力　 f dN 两端的拉力　F 和 F+dF dl f dN dN dθ 力平衡条件忽略离心力, 利用水平、垂直力分别平衡 F+dF F1

由力平衡条件　 积分得　 挠性体摩擦的欧拉公式 紧边和松边的拉力之比为　

Fec=F1 - F2 联立求解： 影响最大有效拉力因素： 1）预紧力F0 F0 ↑  Fec ↑ 因为α1< α2 用α1  α 3）摩擦系数 f↑  Fec ↑ ，对传动有利。 影响 f 的因素有材料、表面状况、带的工作环境等。

Fec=N f = Q f N=Q N=Q/sin(φ/2) 平带的极限摩擦力分析: Q Q φ V带的极限摩擦力分析 N N/2 N/2 f ’—当量摩擦因子，f ’ >f 相同条件下 V带能传递的功率较大，约为平带的3倍。 或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。 用 f ’代替 f 后，得以下计算公式　

三、带传动的应力分析 (拉应力、弯曲应力、离心应力) 1.紧边和松边拉力产生的拉应力 带工作时应力由三部分组成 紧边拉应力　 A为带的横截面积 F2 松边拉应力　 2.离心力产生的拉应力 dθ dl r 带在微弧段上产生的离心力 dNc F1

 P149 r 离心力 Nc在微弧段两端会产生拉力 Fc。 由力平衡条件得 dθ F2 2 dl dNc dθ 离心拉应力 F1 Fc 由力平衡条件得　 往x轴投影 dθ 2 Fc F2 dθ dl r dNc 离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力却作用在带的全长。 离心拉应力  P149 F1 q--- 传动带单位长度上的质量； v--- 带的线速度

3.弯曲应力当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力 设h为带的高度； h E为带的弹性模量； D为带轮基准直径 D V带轮的基准圆 由材料力学公式得 则弯曲应力为　 　　弯曲应力与带轮直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮直径不得小于最小值。（增大D提高E） V带轮的最小直径见P157表8-8

4. 应力分布及最大应力 5. 作用在轴上的力 Q 最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处。 由力平衡条件得静止时轴上的压力为 F0 Q α2 n1 n2 α1 σmax σ1 σb2 σc σb1 σ2 离心应力 拉应力 最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处。 5. 作用在轴上的力 Q 由力平衡条件得静止时轴上的压力为　 F0 α 1 Q Q F0 α1 2 F0

四、 带的弹性滑动与打滑 （弹性滑动动画演示） 四、 带的弹性滑动与打滑 （弹性滑动动画演示） 设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为： 紧边　 松边　 F2 因为F1 > F2 所以ε1 > ε2 从动轮 n2 主动轮 n1 带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。 F1 带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。 这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。 v2 =(1-ε)v1 滑动率

定义　 为滑动率。 得从动轮的转速 带传动的传动比　 V带传动的滑动率ε=0.01~0.02，一般可忽略不计。 　　若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值Fec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。

§8-3 V带传动的设计计算 一、V带的传动的设计准则 二、单根普通V带的许用功率 带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 设计准则： 在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 二、单根普通V带的许用功率 带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。 单根带所能传递的有效拉力为　 传递的功率为

在 α=π，Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。 为保证带具有一定的疲劳寿命，应使 σmax =σ1 +σb + σc ≤[σ] σ1 =[σ] -σb - σc 带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。 代入得 P151 在 α=π，Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。 (详见P152表8-4a)

在 α=π，Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。 实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正。修正结果称为许用功率Pr KL ——长度系数；考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，见P146表8—2 考虑在i≠1，带在大轮上的弯曲应力较小，故在寿命相同的情况下，可增大传递功率，取值详见P153表8-4 ∆P0——功率增量； Kα ——包角系数。 考虑a ≠180˚时对传动能力的影响，见P155表8—5

三、普通V带的型号和根数的确定 计算功率 KA ——工况系数 详见表8-7P156 型号的确定: 根据Pca和小带轮的转速n1，由选型图确定。

普通V带选型图 Z A B C D E 计算功率Pca/kw 5000 4000 3000 小带轮的转速 2500 2000 <-点击按钮 5000 4000 d1=50~71 d1=80~100 d1=112~140 d1=125~140 d1=160~200 d1=200~315 d1=355~400 d1=450~500 普通V带选型图 3000 Z A B C D E 小带轮的转速 2500 2000 1600 1250 1000 800 n1 / ( r / min) 500 400 300 200 100 0.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 计算功率Pca/kw

V带轮直径系列P157 窄V带选型图 dd1=63~100 mm dd1=112~108 mm dd1=90~180 mm 2 3.15 5 8 12.5 20 31.5 50 80 125 200 315 2.5 4 6.3 10 16 25 40 63 100 160 250 400 窄V带选型图 计算功率Pca / kw 3000 5000 2000 1600 4000 200 800 500 400 300 1000 小带轮的转速 n1 / ( r / min) 1250 2500 250 630 SPZ型 dd1=63~100 mm SPA型 dd1=90~180 mm dd1=112~108 mm dd1=200~250 mm SPB型 dd1=140~250 mm SPC型 dd1=180~050 mm dd1=280~400 mm dd1=224~630 mm V带轮直径系列P157

三、普通V带的型号和根数的确定 计算功率 KA ——工作情况系数 详见表8-7 P156 型号的确定: 根据Pca和小带轮的转速n1，由选型图确定。 根数的确定 单根V带额定功率

四、主要参数的选择（传动比、带轮直径与带速、中心距、带长和包角、初拉力） i≤7，推荐2~5 1.带轮直径与带速 带轮的直径过小，则带的弯曲应力大，寿命降低。应取：dd1>dmin 型 号 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500 　带轮的最小直径dmin

大带轮的直径dd2 dd2≈i dd1 dd1 、dd2：必须符合带轮的基准直径系列 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000

V带轮的基准直径与顶圆直径 mm 带 型 基准直径 dd da Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 80 83.2 84 85.5① 85 — — 90.5① 224 228 229.5① 231 233.6 236 — — 243② 245.6 250 254 255.5 257 259.6 265 — — — 274.6 280 284 285.5① 287 289.6 315 319 320.5 322 324.6 355 319 360.5① 362 364.6 371.2 375 — — — — 391.2 400 404 405.5 407 409.6 416.2 425 — — — — 441.2 基准直径 dd 带 型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E da 注：①仅限于V带轮， ②仅限于SP型窄V带轮

带速 一般应使v在5～25m/s的范围内。 2.中心距、带长和包角 推荐范围：0.7(dd1+dd2)< a0< 2(dd1+dd2) 初定V带基准长度 根据L0由表8-2选取接近的基准长度Ld，然后计算中心距

中心距变动范围为 考虑带传动的安装、调整和V带张紧的需要。 (a-0.015Ld)～(a +0.03Ld) 小轮包角 一般应使α1≥120˚ ,否则可加大中心距或增加张紧轮。 保持适当的初拉力是带传动工作的首要条件。初拉力不足，会出现打滑，初拉力过大将增大轴和轴承上的压力，并降低带的寿命。 3.初拉力

计算公式 其中　Pca为计算功率； z为V带根数； v为带速； q为V带每米长的质量； Ka为包角修正系数。 设计带传动的原始数据是：传动用途、载荷性质、传递功率、带轮转速以及对传动的外廓尺寸的要求等。 设计带传动的主要任务是：选择合理的传动参数、确 定V带型号、长度和根数；确定带轮材料、结构和尺寸。

带传动设计的步骤: 1.求计算功率； 2.选择普通V带型号； 3.求带轮的基准直径dd1 、dd2 ； 4.验算带速 ； 5.求V带的基准长度Ld和中心距a； 6.验算小带轮的包角； 7.求V带根数z； 8.求作用在带轮轴上的压力FQ； 9.带轮的结构设计。 设计结果：带型、带根数z、带长L、中心距a、带轮 基准直径dd1 、dd2

§8-4 V带轮的结构设计 1．V带轮设计的要求 2．带轮的材料 3．带轮的结构与尺寸 　 各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分 布较为均匀。 结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。 轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。 轮槽楔角随带轮直径的减小而减小。 2．带轮的材料 通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。 转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。 小功率时可用铸铝或塑料。 带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。根据带的截型确定轮槽尺寸。带轮的其它结构尺寸通常按经验公式计算确定。 3．带轮的结构与尺寸 四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式

实心式——直径小 带轮的结构 潘存云教授研制 d0 dd H L 实心式

实心式——直径小 腹板式——中等直径 带轮的结构 dd dr dk da dh S2 腹板式 斜度1：25 B L 潘存云教授研制 dh = (1.8～2)ds d0=( dh +dr) /2 dr = de -2(H +σ) H σ见图13 - 8 s= (0.2 ～0.3) B s2≥0.5s 腹板式

实心式——直径小 腹板式——中等直径 带轮的结构 孔板式——中等直径 dd dr dk da dh 孔板式 S1 斜度1：25 S2 B L B 潘存云教授研制 dh = (1.8～2)ds d0=( dh +dr) /2 dr = de -2(H+σ) H σ见图13 - 8 s= (0.2 ～0.3) B s1≥1.5s s2≥0.5s 孔板式

实心式——直径小 腹板式——中等直径 带轮的结构 孔板式——中等直径 轮辐式—— d>350 mm P nA a1 L da dd 潘存云教授研制 腹板式——中等直径 带轮的结构 孔板式——中等直径 轮辐式—— d>350 mm a1 L h1 da h2 dr dk dd dh h2 =0.8 h1 a1 = 0.4 h1 a2 = 0.8 a1 f1≥0.2 h1 f2≥ 0.2 h2 P nA 3 h1 =290 P功率 n转速 A轮幅数 斜度1：25 B

B b0 f bd ha 1.6 1.6 φ h1 H 6.3 da dd δ 普通V带轮的轮槽尺寸 e 槽 型 Y Z A B C bd 5.3 8.5 11 14 19 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 famin 6 7 9 11.5 16 hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 δmin 5 5.5 6 7.5 10 ≤ 60 ---- ---- ---- ---- --- ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315 ≥60 ---- ---- ---- ---- --- > 80 > 118 >190 > 315 对应的d 32 34 36 38 φ( ˚ ) e 8±0.3 12±0.3 15±0.3 19±0.4 25.5±0.5

§8-5 带传动的张紧装置 a a 一、张紧的目的 (1) 根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作； §8-5　带传动的张紧装置 一、张紧的目的 (1) 根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作； (2) 运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。 潘存云教授研制 a a 二、带传动的张紧方法 1.调整中心距 潘存云教授研制 调整螺钉 调整螺钉 滑道式张紧装置 摆架式张紧装置

二、带传动的张紧方法 1.调整中心距 2.采用张紧轮 3.自动张紧 潘存云教授研制 潘存云教授研制 销轴 自动张紧装置 张紧轮

新型带传动简介 潘存云教授研制 一、同步带传动 二、高速带传动 三、窄v带传动 四、联组v带 五、多楔带

组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。 同步带传动简介 组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。 结构特点：横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。 Pb 节距 Pb重要参数 潘存云教授研制 潘存云教授研制 节线 节圆

传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。 优点：1.传动比恒定； 2.结构紧凑； 3.由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40 m/s，传动比可达10，传递功率可达200 kw； 4.效率高，高达0.98。 缺点：成本高；对制造和安装要求高。

高速带传动简介 带速v>30m/s ，高速轴转速n=10000～50000r/min的带传动属于高速带传动。 高速带 传动要求运转平稳、传动可靠并具有一定的寿命。高速带常采用重量轻、薄而均匀、挠曲性好的环形平带，过去多用丝织带和麻织带，近年来国内外普遍采用锦纶编织 带、薄型锦纶片复合平带等。

高速带传动简介 高速带轮　要求质量轻，结构对称均匀、强度高、运转时空气阻力小。通常采用钢或铝合金制造，带轮各个面均应进行精加工，并进行动平衡。 为了防止带从带轮上滑落，大、小带轮轮缘表面都应加工出凸度，制成鼓形面或双锥面，如图所示。在轮缘表面常开环形槽，以 防止在带与轮缘表面间形成 空气层而降低摩擦系数，影 响正常传动。

§8-7　带传动的设计实例 设计某带式输送机传动系统中第一级用的窄V带传动。已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率 P=4kW，转速n1=1440 rpm，传动比 i=3.8，一天运转时间<10h。 解： 1、根据计算功率选择窄V带带型 由工作情况系数表查KA

工作情况系数KA 原 动 机 载荷性质 工 作 机 每天工作小时数 / h 原 动 机 电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、四缸以上内燃机 电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸以下内燃机 载荷性质 工 作 机 每天工作小时数 / h <10 10~16 >16 <10 10~16 >16 载荷变动很小 液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。 载荷变动小 1.1 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。 载荷变动较大 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 载荷变动很大 破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8

§8-7　带传动的设计实例 设计某带式输送机传动系统中第一级用的窄V带传动。已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率 P=4kW，转速n1=1440 rpm，传动比 i=3.8，一天运转时间<10h。 解： 1、根据计算功率选择窄V带带型 由工作情况系数表查得 —— KA=1.1 计算载荷 Pca= PKA = 1.1× 4=4.4 由Pca和转速n1选择带型

窄V带选型图 dd1=63~100 mm dd1=112~108 mm dd1=90~180 mm dd1=200~250 mm 3000 5000 2000 1600 4000 200 800 500 400 300 1000 小带轮的转速 n1 / ( r / min) 1250 2500 250 630 SPZ型 SPZ型 SPA型 dd1=112~108 mm dd1=200~250 mm SPB型 dd1=63~100 mm SPC型 dd1=280~400 mm dd1=90~180 mm dd1=14~250 mm dd1=180~050 mm dd1=224~630 mm 2 3.15 5 8 12.5 20 31.5 50 80 125 200 315 2.5 4 6.3 10 16 25 40 63 100 160 250 400 计算功率Pca / kw 窄V带选型图

§8-7　带传动的设计实例 设计某带式输送机传动系统中第一级用的窄V带传动。已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率 P=4kW，转速n1=1440 rpm，传动比 i=3.8，一天运转时间<10h。 解： 1、根据计算功率选择窄V带带型 由工作情况系数表查得 —— KA=1.1 Pca= PKA = 1.1× 4=4.4kW 计算载荷 由Pca和转速n1选择带型 —— SPZ型窄V带

2、确定带轮直径并验算速度 槽型 Dmin Z 　　　A 　　 　B 　　　C 　　SPZ 　　SPＡ 　　SPZ　　　 SPZ 75 125 200 63 90 140 224 表8-4　V带轮的最小直径 最小直径不能小于 63 mm

V带轮的基准直径与顶圆直径(节选) mm 选取dd1=80 ，则 dd2 = i dd1=304 mm 选取dd2=315 mm 带 型 80 83.2 84 85.5① 85 — — 90.5① 224 228 229.5① 231 233.6 236 — — 243② 245.6 250 254 255.5 257 259.6 265 — — — 274.6 280 284 285.5① 287 289.6 315 319 320.5 322 324.6 355 319 360.5① 362 364.6 371.2 375 — — — — 391.2 400 404 405.5 407 409.6 416.2 425 — — — — 441.2 基准直径 dd 带 型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E Da 注：①仅限于V带轮， ②仅限于SP型窄V带轮 选取dd1=80 ，则 dd2 = i dd1=304 mm 选取dd2=315 mm

2、确定带轮直径并验算速度 选取：dd1=80mm dd2=315mm 验算带速 带速合适。 3、几何尺寸计算 基准长度: 根据 0.7(dd1+ dd2) << 2(dd1+ dd2) 初选中心距 a0 =400 mm 由 a0计算基准长度 =1455mm

表8-2 普通V带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1— 92） 基准长度 　　　　 KL　　　　　　 　基准长度　　　 KL Ld / mm Y　 Z 　Ａ 　Ｂ　Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ 　Ｃ 200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88 224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91 由表8-2选取标准基准长度：Ld=1400 mm 250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93 280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07 355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97 400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02 450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04 500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07 560 0.82 5600 1.09 630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15 800 0.90 0.85 8000 1.18 900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23 1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500 1400 1.01 0.96 0.90 14000 1400 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86

由选取的标准基准长度重新计算中心距： 验算主动轮上的包角 因为主动轮上包角小 =143˚>120 ˚ 符合要求 4、计算所需带的根数 由 n1=1440 rpm, dd1=80 mm i=3.8 查表确定P0 ,∆ P0

查表得P0 =1.6 kW, 单根窄V带的基本额定功率P0 (kw) 小带轮节圆直径 小带轮转速 n1 /(r/min) 带型 400 730 800 980 1200 1460 2800 63 0.35 0.56 0.60 0.70 0.81 0.93 1.45 71 0.44 0.72 0.78 0.92 1.08 1.25 1.45 SPZ型 80 0.55 0.88 0.99 1.15 1.38 1.60 2.61 90 0.67 1.12 1.21 1.44 1.70 1.98 3.26 90 0.75 1.21 1.30 1.52 1.76 2.02 3.00 查表得P0 =1.6 kW, 100 0.94 1.54 1.65 1.93 2.27 2.61 3.99 SPA型 112 1.16 1.91 2.07 2.44 2.86 3.31 5.15 125 1.40 2.33 2.52 2.98 3.50 4.06 6.34 140 1.68 2.81 3.03 3.58 4.23 4.91 7.64 140 1.92 3.13 3.35 3.92 4.55 5.21 7.15 160 2.47 4.06 4.37 5.13 5.98 6.89 9.52 SPB型 180 3.01 4.99 5.37 6.31 7.38 8.50 11.62 200 3.54 5.88 6.35 7.47 8.74 10.07 13.41 224 4.18 6.97 7.52 8.83 10.33 11.86 15.41 224 5.19 8.82 10.43 10.39 11.89 13.26 — 250 6.31 10.27 11.02 12.76 14.61 16.26 — SPC型 280 7.59 12.40 13.31 15.40 17.60 19.49 — 315 9.07 14.82 15.90 18.37 20.88 22.92 — 400 12.56 20.41 21.84 25.15 27.33 29.40 —

查表得∆P0 =0.23 kW, 单根窄V带额定功率的增量∆P0 传 动 比 i SPZ SPA SPB SPC 小带轮转速 n1 型号 1.00~ 1.02~ 1.06~ 1.12~ 1.19~ 1.27~ 1.39~ 1.58~ 1.95~ 1.01 1.05 1.11 1.18 1.26 1.38 1. 57 1.94 3.38 ≥3.39 400 0.00 0.01 0.01 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.06 0.06 1460 0.00 0.02 0.05 0.09 0.13 0.15 0.18 0.20 0.22 0.23 SPZ … … … … … … … … … … … 730 0.00 0.01 0.03 0.05 0.07 0.08 0.10 0.11 0.12 0.13 2800 0.00 0.04 0.10 0.18 0.24 0.30 0.35 0.39 0.43 0.45 400 0.00 0.01 0.04 0.07 0.09 0.11 0.13 0.14 0.16 0.16 查表得∆P0 =0.23 kW, 730 0.00 0.02 0.07 0.12 0.16 0.20 0.23 0.26 0.28 0.30 SPA … … … … … … … … … … … 2800 0.00 0.10 0.26 0.46 0.63 0.76 0.89 1.00 1.09 1.15 400 0.00 0.03 0.08 0.14 0.19 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34 SPB 730 0.00 0.05 0.14 0.25 0.33 0.40 0.47 0.53 0.58 0.62 … … … … … … … … … … … 2800 0.00 0.20 0.55 0.96 1.30 1.57 1.85 2.08 2.26 2.40 400 0.00 0.09 0.24 0.41 0.56 0.68 0.79 0.89 0.97 1.03 730 0.00 0.16 0.42 0. 74 1.00 1.22 1.43 1.60 1.75 1.85 SPC … … … … … … … … … … … 2800 0.00 0.31 0.85 1.48 2.01 2.43 2.85 3.21 3.50 3.70

由α=143˚查表得包角系数 Kα=0.89 V带的长度系列和带长修正系数KL KL =0.96 包角修正系数 　包角修正系数 包角α1 180˚ 170˚ 160˚ 150˚ 140˚ 130˚ 120˚ 110˚ 100˚ 90˚ Kα 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 由 Ld=1400 查表得带长系数 630 0.9 0.81 0.82 带长系数 KL 基准长度 Ld/mm 普通V带 窄V带 Y Z A B C D F SPZ SPA SPB SPC 710 0.9 0.82 0.84 800 1.0 0.85 0.86 0.81 900 1.03 0.87 0.81 0.88 0.83 1000 1.06 0.89 0.84 0.90 0.85 1250 1.11 0.93 0.88 0.94 0.89 0.82 1400 1.14 0.96 0.90 0.96 0.91 0.84 1600 1.16 0.99 0.93 0.84 1.00 0.93 0.86 … … … … … … … V带的长度系列和带长修正系数KL

查表结果：P0 =1.6 ∆P0 =0.23 Kα=0.89 KL =0.96 所需带的根数 取Z=3根 5、确定预紧力和压轴力 对于SPZ带，单位长度的质量为 q=0.07 kg/m

为了设计安装在带轮上的轴和轴承， 必须确定带传动作用在轴上的压力Fp 90˚ α 2 1 F0 Fp =1262.5 N 设计结果： 带型： SPZ型窄V带 带长：Ld=1400 mm 根数：3根 中心距：373 mm 带轮基准直径：dd1=80 mm dd2=315 mm