知识点六 带传动 《机械基础》河南省（对口招生）机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）机械类《机械基础》 知识点讲解 六、带传动 【课程要求】 1. 掌握带传动的组成、工作原理与分类，能区分摩擦型与啮合型带传动的特点。 2. 熟悉普通 V 带、窄 V 带的型号、结构及 V 带轮的材料与结构形式。 3. 理解带传动受力分析、弹性滑动、打滑、应力分布核心知识点，能对比弹性滑动与打滑。 4. 掌握 V 带传动失效形式、设计准则与基本设计步骤。 5. 掌握带传动安装、张紧与维护要点，能判断安装正误。 【知识网络】 【知识要点】 知识点1. 带传动基础 1.组成 主动带轮1、从动带轮2、紧套在带轮上的环形带。 2.工作原理 依靠带与带轮接触弧间的摩擦力（摩擦型）或齿槽啮合（啮合型）传递运动和动力。 3.分类 按原理： · 摩擦型（V 带、平带）：靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等。 · 啮合型（同步带）：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。 按截面形状： · 平带：平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。 · V 带传动： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。 · 多楔带传动：它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。 · 圆形带传动： 横截面为圆形。只用于小功率传动。 · 齿形带（同步带）传动 按传动形式： · 开口传动：两轴平行，同向回转 · 交叉传动：两轴平行，反向回转 · 半交叉传动：两轴交错，不能逆转 4.优缺点 优点：中心距大、缓冲减振、运转平稳、过载保护、结构简单成本低。 缺点：外廓大、弹性滑动导致传动比不精确、效率较低、轴承受力大、需张紧、不耐高温 / 腐蚀。 知识点2. V 带与带轮 1.普通 V 带 标准型号：Y、Z、A、B、C、D、E（截面由小到大）。标准V带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图所示。 结构：包布层、伸张层、强力层（抗拉体）、压缩层。 2.窄 V 带 型号：SPZ、SPA、SPB、SPC；h/bp≈0.9。 特点：在高度相同时，带宽较普通V带小1/3，承载能力可提高1.5～2.5倍，用于传递大功率且传动装置要求紧凑的场合。 3.V 带轮 材料：铸铁（HT150、HT200）、铸钢（高速）。 结构： 实心式：小直径。 腹板式：中等直径。 椭圆轮辐式：大直径。 为了使带能更好的与轮槽接触，轮槽夹角分别为：34°、36°、38°、40°。 知识点3. 带传动核心分析 1.受力分析 静止：紧边、松边拉力均为初拉力 F₀。 工作时: · 拉力增加紧边： F0→F1 紧边拉力 · 拉力减少松边： F0→F2 松边拉力 工作状态: 带两边拉力不相等 有效拉力（圆周力）：F=F₁−F₂，等于总摩擦力。 最大有效拉力：外载荷引起的圆周力大于全部摩擦力，带将沿轮面发生滑动 柔韧体的欧拉公式： a ——小带轮的包角此时，摩擦力达到最大带所能传递的最大圆周力 2.弹性滑动 定义：由于带的两边弹性变形不等所引起的带与带轮之间的微量相对滑动。 成因：带弹性 + 紧松边拉力差→变形不均→微量滑动。 特点：不可避免，随载荷增大而增大。 后果：传动比不准确、带速损失、效率下降。 3.打滑 成因：载荷过大，F>Ffmax，滑动布满全接触弧。 特点：可避免，先发生在小带轮。 后果：带剧烈磨损、传动失效，短时可过载保护。 4.弹性滑动 vs 打滑 表格 项目 弹性滑动 打滑 原因 带弹性 + 拉力差 过载，超过最大摩擦力 范围 局部、微量 全面、显著 性质 不可避免 失效，必须避免 影响 传动比不稳 磨损严重、失效 5.应力分析 三类应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力。 最大应力：σmax=σ₁+σb₁+σc。 发生位置：紧边绕入小带轮处。 后果：变应力→疲劳破坏。 知识点4. V 带传动设计 1.失效形式及设计准则 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度或寿命 在不打滑前提下，保证带具有足够疲劳强度。 具体做法： · 确定单根带所能传递的许用功率 · 根据带传动的设计功率 · 确定带安全工作的根数 2.设计步骤 (1) 计算功率：Pc=KA·P（KA 为工况系数）。 (2) 据 Pc、n₁选 V 带型号。 (3) 确定带轮基准直径 dd₁、dd₂（dd₁≥dmin）。 (4) 验算带速：v=5~25m/s。 (5) 初定中心距 a₀→计算基准长度 Ld→确定实际中心距 a。 (6) 验算小带轮包角：α₁≥120°。 (7) 计算带根数 z。 (8) 计算初拉力 F₀、压轴力 FQ。 (9) 带轮结构设计。 5. 安装、张紧与维护 1.V带的选用 应按设计要求选取带型、基准长度和根数。要注意带的型号和基准长度不要搞错，以保证V带在轮槽中的正确位置。V带在轮槽中应有正确的位置。 2.安装要点 两轴平行，轮槽共面，防止偏磨。 不得硬撬带，先缩中心距再套带。 多根带同组使用，新旧不混装。 带在轮槽中位置正确，不凸不凹。 3.张紧 目的：补偿伸长，保持初拉力 F₀。 方式：调整中心距、张紧轮。 V 带张紧轮：松边内侧、靠近大带轮，避免减小包角与反向弯曲。 张紧程度：大拇指按下10~15mm为宜。 4.维护 ①严防带与油、酸、碱等介质接触，以免变质。 ②更换时必须使一组V带中的各根带的实际长度尽量相等，以使各根V带传动时受力均匀，所以要求成组更换。 ③V带传动装置必须装安全防护罩，以防止绞伤人，另外使用防护罩还可防止V带在露天作业下的曝晒和灰尘，避免过早老化。 【练习题】 一、选择题 1. 带传动是依靠（）来传递运动和动力的。 A. 带与带轮间的压力 B. 带的自重 C. 带与带轮间的摩擦力或啮合 D. 带的弹性 2. 下列属于啮合型带传动的是（）。 A. V 带传动 B. 平带传动 C. 同步带传动 D. 圆形带传动 3. 普通 V 带的型号中，截面尺寸最小的是（）。 A. Z 型 B. Y 型 C. A 型 D. E 型 4. V 带传动的工作表面是（）。 A. 内表面 B. 外表面 C. 两侧面 D. 上端面 5. 带传动中，弹性滑动的产生原因是（）。 A. 过载 B. 带的弹性及紧松边拉力差 C. 带轮直径过小 D. 中心距过大 6. 带传动中，打滑主要发生在（）。 A. 大带轮 B. 小带轮 C. 主动带轮 D. 从动带轮 7. 带传动最大应力发生在（）。 A. 松边绕出大带轮处 B. 紧边绕入小带轮处 C. 松边绕入小带轮处 D. 紧边绕出大带轮处 8. V 带传动设计中，小带轮包角应不小于（）。 A. 90° B. 120° C. 150° D. 180° 9. 多根 V 带传动时，新旧带不能混装的主要原因是（）。 A. 外观不统一 B. 受力不均 C. 安装困难 D. 影响传动比 10. V 带张紧轮应安装在（）。 A. 松边内侧、靠近大带轮 B. 紧边内侧、靠近小带轮 C. 松边外侧、靠近小带轮 D. 紧边外侧、靠近大带轮 二、判断题 1. 带传动的弹性滑动是可以避免的。（） 2. 带传动过载时会发生打滑，可起到过载保护作用。（） 3. V 带轮的轮槽夹角均为 40°。（） 4. 平带的工作面是内表面。（） 5. 带传动的传动比是精确恒定的。（） 三、填空题 1. 带传动按工作原理可分为______和______两类。 2. 普通 V 带的结构由包布层、伸张层、______和压缩层组成。 3. 带传动工作时，有效拉力 F=______。 4. 带传动的主要失效形式是______和______。 5. V 带安装时，两轴应______，轮槽应______。 【答案】 一、选择题 1. C 2. C 3. B 4. C 5. B 6. B 7. B 8. B 9. B 10. A 二、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. × 三、填空题 1. 摩擦型带传动；啮合型带传动 2. 强力层（抗拉体） 3. F₁−F₂（紧边拉力减松边拉力） 4. 打滑；带的疲劳损坏 5. 平行；共面 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $