3 平带传动

3.1 主要失效形式与设计准则

平带传动的失效形式有：

1）带的疲劳损坏；

2）带在带轮上打滑；

3）工作面磨损；

4）由于共振使带发生扇动与拍击；

5）带在运行中不断作周期性左右移动导致横向失稳。

和V带传动一样，保证传动不打滑、带有一定的疲劳强度和寿命是设计平带传动的主要依据，而用调整设计参数、采取措施来避免振动，减轻磨损。

3.2 平型传动带的尺寸与公差

平带宽度、极限偏差和荐用对应的带轮宽度见表3.1-23。直线度误差在10m内不大于20mm。厚度差不大于平均厚度的10%。

环形带长度是平带在正常安装力作用下的内周长度，见表3.1-24。有端平带供货最小长度见表3.1-25。有端平带接头形式见表3.1-26。

表3.1-23 平带宽度、极限偏差和荐用带轮宽度（摘自GB/T 4489—2002） （mm）

表3.1-24 环形带的长度（摘自GB/T 4489—2002） （mm）

注：如果给出的长度不够用，可按下列原则进行补充：系列两端以外，选用R20优先数系中的其他数，2000～5000mm相邻长度值之间，选用R40数系中的数。

表3.1-25 有端平带的最小长度（摘自GB/T 4489—2002）

注：供货长度由供求双方协商确定，供货的有端平带可由若干段组成，其偏差范围为±（0%～2%）。

表3.1-26 平带的接头形式

3.3 胶帆布平带传动

3.3.1 带的规格

胶帆布平带的规格应参考生产厂的产品样本，可参照表3.1-27提供的资料选取。有端平带按所需的长度截取，并将其端部连接起来。其接头形式见表3.1-26。

表3.1-27 胶帆布平带规格 （mm）

①带厚为参考尺寸。

全厚度拉伸强度规格和要求见表3.1-28。

表3.1-28 全厚度拉伸强度规格和要求（摘自GB/T 524—2003）

注：斜线前的数宇表示纵向拉伸强度规格（以kN·m^-1为单位）；斜线后的数宇表示横向强度对纵向强度的百分比（简称“横纵强度比”，省略“%”号）；没有斜线时，数宇表示纵向拉伸强度规格，且其对应的横纵强度比只有40%一种。

按所采用聚合物不同，平带应在下列环境温度中使用。

除氯丁胶以外的橡胶（普通用途型） -35～65℃

氯丁胶 -27～65℃

热塑性塑料 0～50℃

产品标记示例如下（摘自GB/T 524—2003）：

说明：1.非环形平带标记中无“内周长度规格”。

2.织物黏合材料的类型：R—通用橡胶材料，C—氯丁胶材料，P—塑料。

3.3.2 设计计算

（见表3.1-29）

表3.1-29 胶帆布平带传动的设计计算

（续）

表3.1-30 胶帆布平带单位截面传递的基木额定功率P₀（α=1800、载荷平稳、预紧应力σ₀=1.8MPa） （kW·cm^-2）

注：本表只适用于b＜300mm的胶帆布平带。

表3.1-31 平带传动的包角修正系数Kα

表3.1-32 传动布置系数Kβ

3.4 聚酚胺片基平带传动

（摘自GB/T 11063—2003）

聚酰胺（PA尼龙）片基平带强度高，摩擦因数大，曲挠性好，不易松弛，适用于大功率传动，薄型的可用于高速传动。

3.4.1 带的结构与规格

如图3.1-8所示，以聚酰胺为片基，按其使用和结构不同，以覆盖层材料分类，GG系列——上、下覆盖层均为橡胶层，LL系列——上、下覆盖层均为皮革，GL系列——上覆盖层为橡胶，下覆盖层为皮革。

平带内周长度极限偏差（环带）、宽度和厚度极限偏差见表3.1-33、表3.1-34，拉伸性能见表3.1-35。

图3.1-8 平带的给构

1—上覆盖层 2、4—布层 3—片基层 5—下覆盖层

表3.1-33 聚酚胺片基平带内周长度的极限偏差（摘自GB/T 11063—2003） （mm）

聚酰胺片基平带标记示例如下：

表3.1-34 聚酚胺片基平带宽度和厚度的极限偏差（摘自GB/T 11063—2003） （mm）

表3.1-35 平带的拉伸性能（摘自GB/T 11063—2003）

3.4.2 设计计算

1）下面的计算方法参照GB/T 11063—2003及有关资料推荐。按带的拉伸强度，GB/T 11063—2003规定有3种平带：L（轻型）、M（普通型）、H（重型）。

根据GB/T 11063—2003，由图3.1-9选择带型。

2）小带轮直径d₁必须大于规定的d_min，通常，v=10～15m·s^-1为宜。

3）曲挠次数u应小于u_max=15～50，小带轮直径大时取高值。

4）确定带的宽度

式中 P_c=K_AP[K_A查表3.1-9，P为传递的功率（kW）]；

P₀——单位带宽的基本额定功率（kW·mm^-1），见表3.1-36；

K_α——包角修正系数，查表3.1-31；

K_β——传动布置系数，查表3.1-32。

图3.1-9 聚酞胺片基平带选型图

表3.1-36 聚酚胺片基平带的基木额定功率（α₁=180°，载荷平稳）（kW·mm^-1）

注：初应力σ₀=3MPa。

3.5 高速带传动

带速v＞30m·s^-1、高速轴转速n₁=10000～50000r·min^-1都属于高速带传动，带速v≥100m·s^-1称为超高速带传动。

高速带传动通常都是开口的增速传动，定期张紧时，i可达到4；自动张紧时，i可达到6；采用张紧轮传动时，i可达到8。小带轮直径一般取d₁=20～40mm。

由于要求传动可靠，运转平稳，并有一定寿命，所以都采用重量轻、厚度薄而均匀、曲挠性好的环形平带，如特制的编织带（麻、丝、锦纶等）、薄型锦纶片复合平带、高速环形胶带等。高速带传动若采用硫化接头时，必须使接头与带的曲挠性能尽量接近。

高速带传动的缺点是带的寿命短，个别结构甚至只有几小时，传动效率亦较低。

3.5.1 带的规格

高速带规格见表3.1-37。

标记示例：

聚氨酯高速带，带厚1mm，宽25mm，内周长1120mm：

聚氨酯高速带1×25×1120

3.5.2 设计计算

高速带传动的设计计算，可参照表3.1-29进行。但计算时应考虑下列几点：

1）小带轮直径可取d₁≥d₀+2δ_min（d₀——轴直径；δ_min——最小轮缘厚度，通常取3～5mm）。若带速和安装尺寸允许，d₁应尽可能选较大值。

2）带速v应小于表3.1-38中的v_max。

表3.1-37 高速带规格 （mm）

注：1.编织带带厚无0.8mm和1.2mm。

2.括号内的尺寸尽可能不用。

3）带的曲挠次数y应小于表3.1-38中的y_max。

4）带厚δ可根据d₁和表3.1-38中的，由表3.1-37选定。

5）带宽b由下式计算，并选取标准值

式中 P——传递的功率（kW）；

K_A——工况系数，查表3.1-9；

K_f——拉力计算系数，当i=1、带轮为金属材料时：

纤维编织带 0.47

橡胶带 0.67

聚氨酯带 0.79

皮革带 0.72

K_α——包角修正系数，查表3.1-39；

K_β——传动布置系数，查表3.1-32；

K_i——传动比系数，查表3.1-40；

[σ]——带的许用拉应力（MPa），查表3.1-41；

σ_c——带的离心拉应力（MPa）

σ_c=ρv²

ρ——带的密度（kg·cm^-3），查表3.1-42。

表3.1-38 高速带传动的、υ_max和ymax

表3.1-39 高速带传动的包角修正系数Kα

表3.1-40 传动比系数Ki

表3.1-41 高速带的许用拉应力[σ] （MPa）

表3.1-42 高速带的密度ρ （kg·cm^-3）

3.6 带轮

平带轮的设计要求、材料、轮毂尺寸、静平衡与V带轮相同（见本章2.3节）。平带轮的直径、结构形式和辐板厚度S见表3.1-43。轮缘尺寸见表3.1-44。为防止掉带，通常在大带轮轮缘表面制成中凸度，中凸度见表3.1-45。

高速带传动必须使带轮重量轻、质量均匀对称，运转时空气阻力小。通常都采用钢或铝合金制造。各个面都应进行加工，轮缘工作表面的表面粗糙度应为Ra3.2μm。为防止掉带，主、从动轮轮缘表面都应制成中凸度。除薄型锦纶片复合平带的带轮外，也可将轮缘表面的两边做成2°左右的锥度，如图3.1-10a所示。为了防止运转时带与轮缘表面间形成气垫，轮缘表面应开环形槽，环形槽间距为5～10mm，如图3.1-10b所示（大轮可不开）。带轮必须按表3.1-46的要求进行动平衡。

图3.1-10 高速带轮轮缘表面

带轮的结构形式可参考图3.1-5。带轮尺寸较大或因装拆需要（如装在两轴承间），可制成剖分式（图3.1-11），剖分面应在轮辐处。

表3.1-43 平带轮的直径、结构形式和辐板厚度 （mm）

表3.1-44 平带轮轮缘尺寸（摘自GB/T 11358—1999） （mm）

图3.1-11 剖分式带轮

d_B1=0.15d+（8～12）mm，d—轴径 （mm）

表3.1-45 平带轮轮缘的中凸度（摘自GB/T 11358—1999） （mm）

①轮宽B＞250mm时，取大值。

表3.1-46 带轮动平衡要求