1.带传动的受力分析

静止时带以一定的张紧力紧套在两轮上（图5-93），使带两侧受到相等的初拉力F0工作时，带与带轮之间产生摩擦力Ff，进入主动轮一边的带进一步被拉紧，拉力由F0增大到F1，称为紧边；离开主动轮一边的带相应地被放松，拉力由F0减小到F2，称为松边。若认为带的总长度近似不变，则紧边拉力的增加量等于松边拉力的减小量，即

图5-93　带传动工作原理

（a）静止时；（b）工作时

带两边的拉力差F1-F2称为带传动的有效拉力F，此力等于带与带轮之间的总摩擦力∑Ff，即

由此可知，反映带传动能力的有效拉力F是带与带轮整个接触面上摩擦力的总和。在初拉力一定的条件下，摩擦力有一定的极限值。外负载增大，有效拉力F亦增大，当F增大到超过最大摩擦力Ffmax时，带将在带轮上相对滑动，称为打滑。打滑会使带急剧磨损，传动效率骤降，传动失效，必须避免。

带工作时，紧边拉力F1与松边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：

式中，fv——当量摩擦因数；

　　　α1——小带轮包角（°）；

　　　e——自然对数的底（e=2.718）。

由此可推出带所能传递的最大有效拉力Ffmax为

上式表明：带传动的最大有效拉力Ffmax与张紧力F0、包角α1和当量摩擦因数fv有关。

张紧力越大，带作用于带轮的正压力就越大，所能提供的摩擦力也就越大。但张紧力过大，带所受拉应力过大，且磨损增加，带寿命缩短。

包角增大，带和带轮整个接触弧长上摩擦力总和增加，从而有效拉力增加。因此，对于水平布置的带传动，将松边放在上边，以增大包角。由于小带轮包角α1总是小于大带轮包角α2，打滑首先发生在小带轮上，所以计算时只需考虑小带轮上的包角α1。

fv与带和带轮的材料、表面状况、工作条件等有关。

带所能传递的功率为

2.带传动的应力分析

如图5-94所示，带传动工作时，作用在带上的应力有：

（1）拉应力(www.daowen.com)

紧边拉应力与松边拉应力分别为

式中，F1，F2——紧边和松边的拉力，N；

　　　A——带的截面面积mm2。

图5-94　带工作时的应力分布

（2）离心拉应力

带在带轮上做圆周运动时产生的离心力Fc作用于带的全长，该离心力在带的截面上产生的离心拉应力为

式中，q——每米带的质量，kg/m，见表5-4。

（3）弯曲应力

带绕过带轮时将产生弯曲应力σb1和σb2：

式中，E——带的弹性模量，MPa；

　　　h——带的高度，mm；

　　　dd——带轮的基准直径，mm。

作用于小带轮上的弯曲应力σb1较大，为了避免弯曲应力过大，规定了最小带轮直径ddmin，见表5-4。

从上述分析可知，最大应力发生在紧边绕上小带轮处。由此可知，带上某点的应力，随其所在位置不同而做周期性的变化，在交变应力的作用下，为保证带有足够的疲劳寿命，应满足：

3.带的弹性滑动和传动比

工作时，带的弹性伸长量随拉力增大而增大。如图5-94所示，带从A点绕上主动轮，在B点离开主动轮，在此过程中，一方面，带随带轮运转；另一方面，由于带内拉力由F1逐渐减小为F2，单位伸长量逐渐减小，带相对于带轮逐渐回缩，带的运动滞后于带轮，带速v小于主动轮圆周速度v1。同理，带绕过从动轮时的情况与此相反，带的速度v大于从动轮的速度v2。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动称为弹性滑动。弹性滑动是摩擦型带传动的固有特性，是不可避免的。

弹性滑动使从动轮圆周速度降低，其相对降低率称为滑动率ε，即

ε=0.01~0.02，其值很小，在一般计算中不予考虑。