带传动与链传动

1、带传动与链传动带传动与链传动 第十三章第十三章 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 带传动正常工作条件；弹性带传动正常工作条件；弹性 滑动和打滑在本质上的区别；应滑动和打滑在本质上的区别；应 力分布情况及传动比计算；带的力分布情况及传动比计算；带的 优缺点和适用范围优缺点和适用范围。 本章要求本章要求 带传动与链传动带传动与链传动 13-1 带传动的概念带传动的概念 一、带传动的类型一、带传动的类型 二、二、V带的结构与规格带的结构与规格 三、带轮的结构三、带轮的结构 四、带传动的主要几何参数四、带传动的主要几何参数 五、带传动的张紧方法五

2、、带传动的张紧方法 六、带传动的优缺点及主要传动性能六、带传动的优缺点及主要传动性能 七、维护和使用七、维护和使用 带传动与链传动带传动与链传动 定义定义带传动是一种通过中间挠性体（传动带），带传动是一种通过中间挠性体（传动带）， 将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。 一、带传动的类型一、带传动的类型 特点特点中间元件（即传动带）具有挠性，可以中间元件（即传动带）具有挠性，可以 起到缓冲和吸振的作用，传动平稳无噪声；能够实现起到缓冲和吸振的作用，传动平稳无噪声；能够实现 较大距离间两轴的传动；通过改变带长，能适合不同较大距离间两轴

3、的传动；通过改变带长，能适合不同 的中心距要求。的中心距要求。 组成组成主动带轮主动带轮1 1、从动带轮、从动带轮2 2、传动带、传动带3 3和机架。和机架。 当主动轮转动时，通过带和带轮之间的工作表面摩擦当主动轮转动时，通过带和带轮之间的工作表面摩擦 力或啮合作用，驱动从动轮转动并传递动力。力或啮合作用，驱动从动轮转动并传递动力。 两轴平行且回转方向相同的传动称为开口传动。两轴平行且回转方向相同的传动称为开口传动。 带传动与链传动带传动与链传动 2 2、啮合型带传动、啮合型带传动 分类分类根据工作原理不同根据工作原理不同 1 1、摩擦型带传动、摩擦型带传动 依靠挠性带与依靠挠性带与 带轮接触

4、面上的摩带轮接触面上的摩 擦力来传递运动和擦力来传递运动和 动力。动力。 它是依靠同步带它是依靠同步带 上的齿与带轮齿槽之上的齿与带轮齿槽之 间的啮合来传递运动间的啮合来传递运动 和动力的。和动力的。 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 工作表面是与轮面接触的内表面。工作表面是与轮面接触的内表面。 平带平带: 多楔带多楔带圆带圆带 摩擦力为：摩擦力为： QN fFfFF 由于轮槽的楔形效应，较平带产由于轮槽的楔形效应，较平带产 生更大的摩擦力（生更大的摩擦力（P197P197） 摩擦力为：摩擦力为： 2 sin Q N F ffFF V带带: （ 轮槽角）轮槽角） 特殊

5、截面带特殊截面带:多楔带、多楔带、圆带圆带 截面较薄，弯曲应力小，离心力截面较薄，弯曲应力小，离心力 小，用于高速场合。小，用于高速场合。 多楔带传递动力大，结构紧凑。多楔带传递动力大，结构紧凑。 圆带牵引力小，用于家用机械、仪器。圆带牵引力小，用于家用机械、仪器。 带传动与链传动带传动与链传动 2、啮合型带传动、啮合型带传动同步带（同步带（P210） 同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，既可同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，既可 保证传动比准确，也可保证较高的传动效率（保证传动比准确，也可保证较高的传动效率（9898以以 上）；适应的传动比较大，可达上）；适应的传动比较大，可达1010

6、，且适应于较高的，且适应于较高的 速度，带速可达速度，带速可达 50 m50 ms s。其缺点在于同步带及带轮。其缺点在于同步带及带轮 制造工艺复杂，安装要求较高。制造工艺复杂，安装要求较高。 同步带传动主要用于同步带传动主要用于 中小功率、传动比要求精中小功率、传动比要求精 确的场合，如打印机、绘确的场合，如打印机、绘 图仪、录音机、电影放映图仪、录音机、电影放映 机等精密机械中。机等精密机械中。 带传动与链传动带传动与链传动 二、二、V带的结构与规格带的结构与规格 1.V1.V带特点带特点: :梯形截面，靠侧面传递动力，当量摩擦系梯形截面，靠侧面传递动力，当量摩擦系 数高，因而可以比平带传

7、递更大的动力。数高，因而可以比平带传递更大的动力。 2.2.结构组成结构组成: : 抗拉体、顶胶、底胶和包布抗拉体、顶胶、底胶和包布 抗拉体是承受负载拉力的主体。抗拉体是承受负载拉力的主体。 顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。 外壳用橡胶帆布包围成型。外壳用橡胶帆布包围成型。 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 3.3.截面代号：截面代号：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E（P201P201） 4.4.基本参数：基本参数： 节线、节面、节宽节线、节面、节宽b bd d 、基准直径 、基准直径d d、基准长度、

8、基准长度L Ld d（指（指 按带轮基准直径按带轮基准直径d d 计算的数值）等、公称长度。计算的数值）等、公称长度。 5.5.型号组成：型号组成： 由截面代号和基准长度组成，由截面代号和基准长度组成， 如如A1600表示表示A型型V带，带， 基准长度为基准长度为1600mm。 d d 带传动与链传动带传动与链传动 带的节线与节面、节宽带的节线与节面、节宽 当带受纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任当带受纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任 一条周线称为节线。一条周线称为节线。 由全部节线构成的面称为节面。带的节面宽度为由全部节线构成的面称为节面。带的节面宽度为 节宽（节宽（bd），当带受纵向

9、弯曲时，节宽保持不变。），当带受纵向弯曲时，节宽保持不变。 带传动与链传动带传动与链传动 带轮的基准直径带轮的基准直径d（P201）：）： 在V带轮上,与所配用 V带的节面宽度bd相对应 的直径。 皮带在规定的张紧力 下，位于带轮基准直径d 上的周线长度。 皮带的基准长度皮带的基准长度Ld： 皮带的公称长度皮带的公称长度Li： 皮带的内周长度（内圈周长）。 带传动与链传动带传动与链传动 三、带轮的结构（三、带轮的结构（P208） 一、带轮材料一、带轮材料 二、结构尺寸二、结构尺寸 可采用铸钢或钢板冲压后焊接可采用铸钢或钢板冲压后焊接 塑料塑料、木材、木材 高速：高速： 其他：其他： 带轮常用铸

10、铁制造带轮常用铸铁制造(允许的最大圆周速度允许的最大圆周速度V25m/s) 。 1 1）实心式）实心式 2) 2) 腹板式腹板式 3 3）轮辐式）轮辐式 小直径小直径 d da a（2.52.53 3）d d 中等直径中等直径 d da a300mm300mm 直径很大直径很大 da350mmda350mm 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 普通普通V V带两侧带两侧 面的夹角均为面的夹角均为4040 ， 带轮轮槽的楔角比带轮轮槽的楔角比 皮带截面夹角小，皮带截面夹角小， 其目的是为了使皮其目的是为了使皮 带在弯曲后仍能紧带在弯曲后仍能紧 贴轮槽的两面。一贴轮槽的两面

11、。一 般带轮轮槽的楔角般带轮轮槽的楔角 等于等于3232 、3434 、 3636 或或3838 。 三、带轮楔角与皮带截面夹角的关系（三、带轮楔角与皮带截面夹角的关系（P209） 4040 3232 、3434 、3636 、3838 带传动与链传动带传动与链传动 四、带传动的主要四、带传动的主要 几何参数（几何参数（P208） 设小、大带轮的直径为设小、大带轮的直径为 d1、 d2 ，带长为带长为L。 2 带与带轮接触弧带与带轮接触弧 所对的中心角称为包角所对的中心角称为包角 。 它是带传动的一个重要参数。它是带传动的一个重要参数。 则包角则包角 a dd 2 sin 12 1、包角、包角

12、 : )( 12 rad a dd 代入代入 0120 3 .57180 a dd 式中式中“”适用大轮包角适用大轮包角 2， “”适用小轮包角适用小轮包角 1 带传动与链传动带传动与链传动 8 )(8)(2)(2 2 21 2 2121 ddddLddL a 2、带长、带长L（P195）：）： L2AB+BC+AD a dd dda dd dda 4 )( )( 2 2 )( )( 2 cos2 2 12 21 12 21 A D C B 已知带长已知带长L，由上式可得中心距：，由上式可得中心距： 注意：注意：L即为即为Ld，d1 、d2为标准直径为标准直径 当带处于张紧状态时，两带轮轴线间

13、的距当带处于张紧状态时，两带轮轴线间的距 离称为中心距离称为中心距a a。 3、中心距、中心距a： 带传动与链传动带传动与链传动 五、带传动的张紧方式五、带传动的张紧方式 1、带传动常用的张紧方法是调节中心距。、带传动常用的张紧方法是调节中心距。 螺钉螺钉滑块滑块螺杆螺杆转轴转轴 带传动与链传动带传动与链传动 2、中心距不能调节，可采用具有张紧轮的装置。、中心距不能调节，可采用具有张紧轮的装置。 自动张紧自动张紧张紧轮张紧轮张紧张紧 为了不减为了不减 小小轮的包角，小小轮的包角， 一般将张紧轮一般将张紧轮 布置在靠近小布置在靠近小 轮的外侧。轮的外侧。 带传动与链传动带传动与链传动 六、带传动

14、的优缺点及主要性能六、带传动的优缺点及主要性能 优点：优点： 1）适用于中心距较大的传动；）适用于中心距较大的传动； 2）带具有良好的）带具有良好的，可缓和冲击吸收振动；，可缓和冲击吸收振动； 3）过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用；过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用； 4）结构简单，成本低）结构简单，成本低，拆装方便，拆装方便。 缺点：缺点： 1）外廓尺寸大；）外廓尺寸大；2）需要张紧装置；）需要张紧装置； 3）由于带的打滑，不能保持精确的传动比；）由于带的打滑，不能保持精确的传动比； 4）带的寿命短；）带的寿命短；5）传动效率低。）传动效率低。 带传动与链传动带传动与链

15、传动 带传动的主要性能：带传动的主要性能： 带的速度带的速度V V： 一般为一般为V=525ms ； 单级传动比：平型带单级传动比：平型带45，V（三角）带（三角）带710， 同步齿型带同步齿型带10 ； 通常，带传动用于中小功率电动机与工作机械之间通常，带传动用于中小功率电动机与工作机械之间 的动力传递。目前的动力传递。目前V带传动应用最广。近年来平带传动的带传动应用最广。近年来平带传动的 应用已大为减少。但在多轴传动或高速情况下，平带传动应用已大为减少。但在多轴传动或高速情况下，平带传动 仍然是很有效的。仍然是很有效的。 传动比传动比i i： 效率效率 ： 传动效率传动效率0.900.95

16、 带传动与链传动带传动与链传动 七、维护和使用七、维护和使用 1）安装时，两轴应平行，轮槽对准，否则会加速）安装时，两轴应平行，轮槽对准，否则会加速 带的磨损（啃根）或从带轮上脱落；带的磨损（啃根）或从带轮上脱落； 2）应加防护罩，以保证安全；试车时无防护罩应）应加防护罩，以保证安全；试车时无防护罩应 注意；注意； 3）更换三角带时，同带轮上的带必须同时更换，更换三角带时，同带轮上的带必须同时更换， 不可新旧混用；不可新旧混用； 4）不宜与酸、碱、油等接触，工作温度）不宜与酸、碱、油等接触，工作温度 b 2 带绕过小带轮带绕过小带轮 时的弯曲应力时的弯曲应力 带绕过大带轮时带绕过大带轮时 的弯

17、曲应力的弯曲应力 与离心拉应力不同，与离心拉应力不同， 弯曲应力只作用在绕过弯曲应力只作用在绕过 带轮的那一部分带上带轮的那一部分带上 。 d dd d b 3、带弯曲而产生的弯曲应力、带弯曲而产生的弯曲应力b 带传动与链传动带传动与链传动 带横截面的应力为三部分应力之和。带横截面的应力为三部分应力之和。 最大应力发生在最大应力发生在: 紧边开始进紧边开始进 入小带轮处。入小带轮处。 11maxbc 带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。 各剖面的应力分布为：各剖面的应力分布为： 由此可知：由此可知： 带传动与链传动带传动与链传动 L v kTN cb 3

18、600 11max 带传动一周，完成两个应力循环带传动一周，完成两个应力循环 带的寿命为带的寿命为T时，带的应力循环总次数为时，带的应力循环总次数为N 带传动与链传动带传动与链传动 13-413-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 1、弹性滑动、弹性滑动 2、传动比、传动比 带传动与链传动带传动与链传动 两种滑动现象：两种滑动现象： 打打 滑滑 弹性滑动弹性滑动 是指正常工作时的微量滑动现象，是由是指正常工作时的微量滑动现象，是由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起的，不可避免。起的，不可避免。 弹性滑动是如何弹性滑动是如何 产生的？

19、产生的？ 因因 F1 F2 1、弹性滑动、弹性滑动 故松紧边单位长度故松紧边单位长度 上的变形量不等。上的变形量不等。 是指由于过载引起的全面滑动，是是指由于过载引起的全面滑动，是 带传动的一种失效形式，应当避免。带传动的一种失效形式，应当避免。 带传动与链传动带传动与链传动 当带绕过主动当带绕过主动 轮时，由于拉力逐轮时，由于拉力逐 渐减小，所以带逐渐减小，所以带逐 渐缩短，这时带沿渐缩短，这时带沿 主动轮的转向相反主动轮的转向相反 方向滑动，使带的方向滑动，使带的 速度速度V落后于主动落后于主动 轮的圆周速度轮的圆周速度V1. 同样的现象也发生在从动同样的现象也发生在从动 轮上。但情况有何

20、不同？轮上。但情况有何不同？ 弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。由此可见：由此可见： 当带绕过从动轮时，由当带绕过从动轮时，由 于拉力逐渐增大，所以带于拉力逐渐增大，所以带 逐渐伸长，这时带沿从动逐渐伸长，这时带沿从动 轮的转向相同方向滑动，轮的转向相同方向滑动， 使带的速度使带的速度V超前于从动轮超前于从动轮 的圆周速度的圆周速度V2. 带传动与链传动带传动与链传动 弹性滑动引起的不良后果：弹性滑动引起的不良后果： 设设d1、d2为主、从动轮的直径，为主、从动轮的直径，mm；n1、n2为主、为主、 从动轮的转速从动轮的转速,r/min，则两轮的圆周速度分

21、别为：，则两轮的圆周速度分别为： 产生摩擦功率损失，降低了传动效率产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； 引起带的磨损，并使带温度升高引起带的磨损，并使带温度升高 ； sm nd v/ 100060 22 2 ，sm nd v/ 100060 11 1 使从动轮的圆周速度低于主动轮使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即，即 v2 1，从动轮直径增大，从动轮直径增大， b2减小，减小， 功率增量功率增量， P1可查可查P204表表13-4 传动能力提高，则额定功率增加。传动能力提高，则额定功率增加。 LaK KPPP)( 000 n1已知时，功率增量已知时，功率增量P0取决于传动比。取决于传动比。 带

22、传动与链传动带传动与链传动 三、普通带的型号和根数的确定 计算功率和根数的计算式：计算功率和根数的计算式： 0 P P z PKP c Ac 工况系数，查表工况系数，查表 136。 计算功率计算功率: 根数根数: 带传动与链传动带传动与链传动 四、主要参数的选择主要参数的选择 1. 带轮直径和带速带轮直径和带速 大带轮的基准直径大带轮的基准直径: 带速带速: 要求要求:最佳带速最佳带速V=2025m/s 小轮直径小轮直径d d1 1应该大于等于最小直径应该大于等于最小直径d dmin min，见表 ，见表13137 7。 )1( 1 2 1 2 d n n d 100060 11 nd v 离

23、心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力， 传递载荷能力传递载荷能力 V太小太小:由由P=FV可知，传递同样功率可知，传递同样功率P时，圆周力时，圆周力F 太大，寿命太大，寿命 V太大太大: 带传动与链传动带传动与链传动 2.中心距、带长和包角中心距、带长和包角 oo d a dd LL aa a dd ddaL ddadd 3 .57180 2 4 )( )( 2 2 )(2)(7 . 0 12 1 0 0 0 2 12 2100 21021 3.预拉力预拉力 2 0 )1 5 . 2 ( 500 qv Kzv P F c 带传动与链传动带传动与链传动 13

24、-813-8 链传动的特点和应用链传动的特点和应用 一、链传动组成一、链传动组成 二、链传动工作原理二、链传动工作原理 三、链传动特点三、链传动特点 四、链传动的主要性能四、链传动的主要性能 带传动与链传动带传动与链传动 链传动简图链传动简图 1 1、组成：、组成： 由装在平行轴上的由装在平行轴上的 主、从动链轮和绕在链主、从动链轮和绕在链 轮上的环形链条所组成。轮上的环形链条所组成。 2 2、工作原理：、工作原理： 以链条作中间挠性以链条作中间挠性 元件，靠链与链轮的啮元件，靠链与链轮的啮 合来传递动力和运动。合来传递动力和运动。 3 3、特点：、特点： 平均传动比准确，无滑动平均传动比准确

25、，无滑动 作用在轴上压力小，作用在轴上压力小，对轴承的摩擦小；对轴承的摩擦小； 结构紧凑，结构紧凑， 能在恶劣的环境下工作能在恶劣的环境下工作； 优点：优点： 带传动与链传动带传动与链传动 瞬时链速和瞬时传动比不是常数瞬时链速和瞬时传动比不是常数 传动不平稳传动不平稳 传动时有噪音、冲击传动时有噪音、冲击 缺点：缺点： 4、链传动的主要性能：、链传动的主要性能： 闭式闭式0.950.950.980.98；开式；开式0.900.900.930.93； 传动功率：传动功率： 传动效率：传动效率： 单级传动比：单级传动比：通常 通常i 8i 8 通常通常P100kwP100kw； 传动速度：传动速度

26、：通常 通常v15m/sv15m/s； 中心距：中心距： a amax max 5 56mm6mm 带传动与链传动带传动与链传动 13-9 13-9 链条和链轮链条和链轮 一、链条一、链条 二、链轮二、链轮 带传动与链传动带传动与链传动 按结构的不同分为滚子链和齿形链两种。按结构的不同分为滚子链和齿形链两种。 滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。 滚子链上相邻两滚子中心的距离称为节距滚子链上相邻两滚子中心的距离称为节距p,节距越大节距越大 链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大。链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大。 滚子链是标

27、准件，标准滚子链的主要参数见滚子链是标准件，标准滚子链的主要参数见P212表表 13-1113-11，并且，链节数，并且，链节数 Ld取偶数取偶数 滚子链可以制成单排和多排滚子链可以制成单排和多排 一、链条：一、链条： 带传动与链传动带传动与链传动 带传动与链传动带传动与链传动 外链节外链节 内链节内链节 带传动与链传动带传动与链传动 Pt为排距为排距 带传动与链传动带传动与链传动 滚子链的接头型式滚子链的接头型式 带传动与链传动带传动与链传动 齿形链的结构情况：齿形链的结构情况： 由许多齿形链板用铰由许多齿形链板用铰 链联接而成。链联接而成。 齿形链特点：齿形链特点： 相对于滚子链，运转平相

28、对于滚子链，运转平 稳、噪音小、承受冲击载荷稳、噪音小、承受冲击载荷 的能力高；但结构复杂、价的能力高；但结构复杂、价 格贵、较重。格贵、较重。 多用于高速或运动精度多用于高速或运动精度 要求较高的传动。要求较高的传动。 带传动与链传动带传动与链传动 二、链轮二、链轮 国家标准已经国家标准已经 规定了链轮齿槽的规定了链轮齿槽的 齿面圆弧半径齿面圆弧半径 re、 齿沟圆弧半径齿沟圆弧半径 ri和和 齿沟角齿沟角 的极限值。的极限值。 各种链轮的实各种链轮的实 际端面齿形均应在际端面齿形均应在 最大和最小齿槽形最大和最小齿槽形 状之间。状之间。 带传动与链传动带传动与链传动 端面齿形满足端面齿形满足“三圆弧三圆弧 一直线一直线”。 aa、ab、cd、bc 已知节