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1 问题引入
有这样一个题目：对如图1所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是
A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转
B.B轮带动A轮沿逆时针方向旋转
C.C轮带动D轮沿顺时针方向旋转
D.D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
这是2005年上海市的一道高考试题，就试题本身我们暂不做讨论，下面就关于皮带传动装置的力学特征作个讨论分析.生产生活中的传动装置有皮带传动、齿轮传动、蜗杆传动、……而利用皮带来进行传动的装置，譬如老式拖拉机、收录机、流水线输送带等等.皮带传动具有可传递的距离远；运转稳定噪音低；自身通过带打滑起过载保护；且结构比较简单、设计精度要求不高的特点，所以在日常生产生活中被广泛使用.
2 皮带传动的工作原理
皮带传动是利用皮带来连接两个不直接接触的主动轮和从动轮，依靠皮带和主动轮之间的静摩擦力来传递动力的.在皮带传动中，皮带和皮带轮之间的静摩擦力如果变小了，皮带就会在皮带轮上打滑，从而不能带动机器正常运转，遇到这种情况可以紧一紧皮带，以增大皮带对皮带轮的压力，从而来增大皮带与皮带轮之间的静摩擦力.
3 两种传动方式的比较
在比较两种传动模式之前，首先得分清楚哪一个是主动轮、哪一个是从动轮.因为主动轮依靠皮带的摩擦力产生动力，而从动轮若受皮带的摩擦大则会增加传动时的阻力.
（1）如图2所示的传动方式.主动轮逆时针转动，传动过程中如果皮带不打滑，皮带和皮带轮之间就存在静摩擦力，而静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势方向相反.现在已知主动轮是逆时针转动的，假设此时皮带和主动轮之间不存在摩擦力，皮带相对于主动皮带轮的运动方向是顺时针的，因此可以 判定主动轮作用在皮带上的静摩擦力的方向是逆时针的.故皮带在静摩擦力f作用下，做逆时针转动.而对于从动轮来说，作用在皮带上的静摩擦力f的方向是顺时针的.皮带在两个皮带轮静摩擦力作用下，皮带轮上方的皮带会呈拉紧状态，轮下方的皮带则呈松弛状态.
（2）皮带轮还有一种传动方式，如图3所示.它与第一种传动方式不同的是，主动轮和从动轮互换了位置，假设主动轮的转动方向仍是逆时针转动的.同理，可以知道主动轮作用在皮带上的静摩擦力f的方向是逆时针方向的，从动轮作用在皮带上的摩擦力f的方向是顺时针方向的.这种传动方式的特点是：皮带在两个皮带轮静摩擦力作用下，轮上方的皮带是松弛状态，轮下方的皮带则是拉紧状态.
那么，这两种传动方式有什么不一样呢？传动的效果孰优孰劣？这里我们还有必要介绍一下传动装置中的一个概念——包角.包角是指皮带与皮带轮相互接触的圆弧所对的圆心角，包角的大小，反映皮带与轮表面间接触圆弧的长短.包角越大，相互接触的圆弧就越长，皮带和皮带轮的接触圆弧上产生的静摩擦力总和就越大，也就是产生的有效拉力越大，所以传动装置的传动能力也就越高.反之，包角越小，相互接触的圆弧就越短，接触的圆弧上产生的静摩擦力总和就越小，传动装置的传动能力也就越低，且皮带轮容易打滑.所以，为了提高皮带传动的承载能力，包角就不能太小，一般要求包角α≥120°.比较以上两种传动模式，很明显图3中皮带包围皮带轮的包角要大于图2中皮带包围皮带轮的包角.
由上所述，图3的传动方式模式既保证了传动过程中皮带不打滑，同时又提高了皮带传动的效率，从而减少能量的损失，所以图3的传动方式好.
有这样一个题目：对如图1所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是
A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转
B.B轮带动A轮沿逆时针方向旋转
C.C轮带动D轮沿顺时针方向旋转
D.D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
这是2005年上海市的一道高考试题，就试题本身我们暂不做讨论，下面就关于皮带传动装置的力学特征作个讨论分析.生产生活中的传动装置有皮带传动、齿轮传动、蜗杆传动、……而利用皮带来进行传动的装置，譬如老式拖拉机、收录机、流水线输送带等等.皮带传动具有可传递的距离远；运转稳定噪音低；自身通过带打滑起过载保护；且结构比较简单、设计精度要求不高的特点，所以在日常生产生活中被广泛使用.
2 皮带传动的工作原理
皮带传动是利用皮带来连接两个不直接接触的主动轮和从动轮，依靠皮带和主动轮之间的静摩擦力来传递动力的.在皮带传动中，皮带和皮带轮之间的静摩擦力如果变小了，皮带就会在皮带轮上打滑，从而不能带动机器正常运转，遇到这种情况可以紧一紧皮带，以增大皮带对皮带轮的压力，从而来增大皮带与皮带轮之间的静摩擦力.
3 两种传动方式的比较
在比较两种传动模式之前，首先得分清楚哪一个是主动轮、哪一个是从动轮.因为主动轮依靠皮带的摩擦力产生动力，而从动轮若受皮带的摩擦大则会增加传动时的阻力.
（1）如图2所示的传动方式.主动轮逆时针转动，传动过程中如果皮带不打滑，皮带和皮带轮之间就存在静摩擦力，而静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势方向相反.现在已知主动轮是逆时针转动的，假设此时皮带和主动轮之间不存在摩擦力，皮带相对于主动皮带轮的运动方向是顺时针的，因此可以 判定主动轮作用在皮带上的静摩擦力的方向是逆时针的.故皮带在静摩擦力f作用下，做逆时针转动.而对于从动轮来说，作用在皮带上的静摩擦力f的方向是顺时针的.皮带在两个皮带轮静摩擦力作用下，皮带轮上方的皮带会呈拉紧状态，轮下方的皮带则呈松弛状态.
（2）皮带轮还有一种传动方式，如图3所示.它与第一种传动方式不同的是，主动轮和从动轮互换了位置，假设主动轮的转动方向仍是逆时针转动的.同理，可以知道主动轮作用在皮带上的静摩擦力f的方向是逆时针方向的，从动轮作用在皮带上的摩擦力f的方向是顺时针方向的.这种传动方式的特点是：皮带在两个皮带轮静摩擦力作用下，轮上方的皮带是松弛状态，轮下方的皮带则是拉紧状态.
那么，这两种传动方式有什么不一样呢？传动的效果孰优孰劣？这里我们还有必要介绍一下传动装置中的一个概念——包角.包角是指皮带与皮带轮相互接触的圆弧所对的圆心角，包角的大小，反映皮带与轮表面间接触圆弧的长短.包角越大，相互接触的圆弧就越长，皮带和皮带轮的接触圆弧上产生的静摩擦力总和就越大，也就是产生的有效拉力越大，所以传动装置的传动能力也就越高.反之，包角越小，相互接触的圆弧就越短，接触的圆弧上产生的静摩擦力总和就越小，传动装置的传动能力也就越低，且皮带轮容易打滑.所以，为了提高皮带传动的承载能力，包角就不能太小，一般要求包角α≥120°.比较以上两种传动模式，很明显图3中皮带包围皮带轮的包角要大于图2中皮带包围皮带轮的包角.
由上所述，图3的传动方式模式既保证了传动过程中皮带不打滑，同时又提高了皮带传动的效率，从而减少能量的损失，所以图3的传动方式好.