使用方法
- 输入“主动轮直径 d1(mm)”和“从动轮直径 d2(mm)”。
- 输入两轴之间的“中心距 C(mm)”和“主动轮转速 N(rpm)”。
- 如果皮带较厚或传动有滑动,请输入“皮带厚度 t(mm)”和“皮带滑动率 s(%)”;否则保持为0。
- 读取“开口皮带长度 L(mm)”、两个包角和“从动轮转速(rpm)”,然后打开“逐步计算过程”。
开口皮带长度
开口传动的皮带长度由两段直线和两段绕在带轮上的圆弧组成。设 α 为几何关系中的半角,则两段直线为 2 × C × cos α,两段圆弧之和为 π × (d1 + d2) ÷ 2 + α × |d2 − d1|。NPTEL 讲义给出的近似式,对于普通传动已经相当接近精确值。
α = sin⁻¹(|d2 − d1| ÷ (2 × C))
L = 2 × C × cos α + π × (d1 + d2) ÷ 2 + α × |d2 − d1|
近似地:L = π × (d1 + d2) ÷ 2 + 2 × C + (d2 − d1)² ÷ (4 × C)
包角与转速
包角是皮带接触每个带轮的那一部分圆心角。大带轮的包角较大,为180° + 2α;小带轮的包角为180° − 2α。速比用加上带厚的直径计算,并乘以(1减去滑动率)。
大带轮上的包角: 180° + 2α
小带轮上的包角: 180° − 2α
速比 = N从动 ÷ N主动 = (d1 + t) × (1 − s) ÷ (d2 + t)
N从动 = N主动 × 速比
本计算器未包括的内容
- 交叉皮带,它使用另一种长度公式。
- 皮带所传递的功率和皮带张力,这些需要皮带本身的数据。
- 张紧轮,以及带轮超过两个的传动。
计算示例:主动轮100 mm,从动轮300 mm,中心距400 mm,1450 rpm
半角为 α = sin⁻¹((300 − 100) ÷ (2 × 400)) = sin⁻¹(0.25) = 14.478°,即0.25268 rad。两段直线为 2 × 400 × cos α = 774.6 mm,两段圆弧为 π × 400 ÷ 2 + 0.25268 × 200 = 678.85 mm,因此开口皮带长度为 L = 774.6 + 678.85 = 1,453.5 mm。
主动轮上的包角为180° − 2 × 14.478° = 151.04°(主动轮为小带轮),从动轮上为180° + 2 × 14.478° = 208.96°。不计滑动与皮带厚度时,速比为 100 ÷ 300 = 0.3333,因此从动轮转速为 1450 × 0.3333 = 483.3 rpm。
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 开口皮带长度 L | 1,453.5 mm |
| 主动轮上的包角 | 151.04° |
| 从动轮上的包角 | 208.96° |
| 速比 | 0.3333 |
| 从动轮转速 | 483.3 rpm |
常见问题
中心距增大时,皮带为什么需要更长?
中心距增大,带轮之间的皮带直线段也随之变长。皮带长度随中心距的两倍增长,因此跨距更大的传动需要更长的皮带。
我能使用的最短中心距是多少?
中心距必须大于两个直径之差的一半,因为半角的正弦不能超过1。计算器会拒绝更短的中心距,因为皮带无法绕过带轮。
从动轮为什么比直径之比所示的转得慢?
皮带会有少量滑动,因此从动轮的转速略低于理想传动比。输入滑动率百分数,即可把这一损失计入转速。
开口皮带与交叉皮带有什么区别?
开口皮带使两个带轮保持相同的转向。交叉皮带在带轮之间扭转,使转向相反。它需要另一种长度公式,本计算器不使用这一公式。
为什么皮带厚度用于转速计算,却不用于长度计算?
速比采用 NPTEL 的形式,即把皮带厚度加到每个带轮的直径上。长度则按您输入的带轮直径计算,因此如果您有节圆直径,请输入节圆直径。
我的数字会被发送到服务器吗?
不会。计算在您的浏览器中完成,您输入的内容不会被保存,也不会发送给我们,更不会用于其他用途。
资料来源
数据和文字最近核对于2026年11月12日星期四。