带传动与链传动

1、第8讲 带传动与链传动 一、带传动的基本理论 1、带传动的工作 2、带传动的受力分析 3、带的应力分析 4、带传动的失效二、三角带传动的设计（仅本科） 1、三角胶带 2、三角带传动的设计计算 3、三角带轮 4、带传动的张紧装置三、链传动http:/ a/()40基准长度基准长度Ld/mm200500400160063028009005600180010000280014000450016000单位长度单位长度质量质量(kg/m) 0.040.000.600.87 普通普通V V带为相对高度带为相对高度 的的V V带，它的规格尺寸、性能、测量方法及带，它的规格尺寸、性能、

2、测量方法及使用要求等均已标准化。普通使用要求等均已标准化。普通V V带按截面大小分为七种型号，其截面带按截面大小分为七种型号，其截面尺寸、长度见下表。尺寸、长度见下表。 、节宽节宽bp为带的截面宽度，当带垂直且其底边弯曲时，在为带的截面宽度，当带垂直且其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任意一条周线称为节线，由全部节带中保持原长度不变的任意一条周线称为节线，由全部节线构成的面称为节面线构成的面称为节面(GB6931.2-86)；P318图图1012采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新张紧。采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新张紧。 将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架

3、上，利用带轮的自重，使带轮将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用带轮的自重，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。 当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过份影边内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过份影响小带轮的包角。若张紧轮置于松边外侧，则应尽量靠近小带轮。张紧轮响小带轮的包角。若张紧轮置于松边外侧，则应尽量靠近小带轮。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。的轮

4、槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。 传动比：传动比：设主动轮的转速为设主动轮的转速为n n1 1，从动轮的转速为，从动轮的转速为n n2 2，比值，比值n n1 1 /n /n2 2称为带传动的传动比称为带传动的传动比 理论传动比：理论传动比：1221DDnni理注：带轮直径系列为：注：带轮直径系列为：20，22.4，25，28，31.5，35.5，40，45，50，56，63，71，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250，265，280，300，315，335，35

5、5，375，400，425，450，475，500，530，560，600，630，670，710，750，800，900，1000，1060，1120，1250，1400，1500，1600，1800，2000，2240，2500。(教材教材P318 10-9)表表10-4普通普通V带轮的最小基准直径带轮的最小基准直径(mm)型号型号YZABCDEdmin205075125200355500100060/11ndVV V太小太小: :由由P=FVP=FV可知，传递同样功率可知，传递同样功率P P时，圆周力时，圆周力F F太大，太大， 寿命寿命，则，则带的根数过多带的根数过多V V太大太大:

6、: 离心力太大，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同时离心应力大，带易疲劳破坏。同时离心应力大，带易疲劳破坏。验算带速验算带速V: V: 一般要求一般要求 在在525m/s之间。当之间。当 在在1020m/s时，传动时，传动效能可得到充分利用。若效能可得到充分利用。若 过高或过低，可调整过高或过低，可调整 。 初定中心距初定中心距 a0 0.7(d1+d2) a0 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，弯曲应力只作用在弯曲应力只作用在绕过

7、带轮的那一部绕过带轮的那一部分带上分带上 。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。各剖面的应力分布为：各剖面的应力分布为：最大应力发生在最大应力发生在 紧边开始进入小带轮处紧边开始进入小带轮处:11maxbc由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。两种滑动现象：两种滑动现象：（四）带传动的弹性滑动和传动比（四）带传动的弹性滑动和传动比1、弹性滑动、弹性滑动打打 滑滑 是带传动的一种失效形式，应避免是带传动的一种失效形式，应避免(图图5-7) 弹性滑动弹性滑动 正常工作时的微量滑动现象，不可避免正常工作时的微量滑动

8、现象，不可避免弹性滑动是如何产生的？弹性滑动是如何产生的？因因 F1 F2故松紧边单位长故松紧边单位长度上的变形量不等。度上的变形量不等。带绕过主动轮时，带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，由于拉力逐渐减小，所以带逐渐收缩，使所以带逐渐收缩，使带相对于主动轮的转带相对于主动轮的转向向后滑动。向向后滑动。同样的现象也发生在同样的现象也发生在从动轮上。但情况有从动轮上。但情况有何不同？何不同？由此可见：弹性滑动由此可见：弹性滑动是由弹性变形和拉力是由弹性变形和拉力差引起的。差引起的。弹性滑动弹性滑动(图图5-6a)；(图图5-6b)，(图图5-6c、图、图5-6d) 弹性滑动引起的不良后果：弹性滑动

9、引起的不良后果： 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 f（五）普通（五）普通V V带与平带摩擦力之比较带与平带摩擦力之比较 普通普通V V带已标准化，按截面尺寸有带已标准化，按截面尺寸有Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七种型号（其截面尺寸见教材七种型号（其截面尺寸见教材P305P305页表页表15156 6）（表）（表10101 1）bpbh中性层中性层h0节线：节线：当带垂直且其底当带垂直且其底边弯曲时，在带中保持原边弯曲时，在带中保持原长度不变的任意一条周线长度不变的任意一条周线称为节线称为节线 节面（节面（中性层）中性层）：由全

10、由全部节线构成的面称为节面部节线构成的面称为节面标注：例标注：例 A 2240AA 2240A型带型带 公称长度公称长度 Li=2240mmLi=2240mm三、三、V V带的结构、标准带的结构、标准V V带的种类：普通带的种类：普通V V带、窄带、窄V V带、宽带、宽V V带、大楔角带、大楔角V V带、齿形带、齿形V V带、汽车带、汽车V V带、联组带、联组V V带传动和接头带传动和接头V V带传动等。其中普通带传动等。其中普通V V带传带传动应用最广。动应用最广。 横截面图V带的基准长度带的基准长度 Ld ：在节线上量得的带周长在节线上量得的带周长V带轮的基准直径带轮的基准直径 dd ：与

11、节线相对应的带轮直径与节线相对应的带轮直径教材表教材表102带传动几何尺寸带传动几何尺寸 ：1 小带轮包角小带轮包角2 大带轮包角大带轮包角1 1 从动轮直径增大，从动轮直径增大，传动能力提高，则额定功率增加传动能力提高，则额定功率增加额定功率增量为：额定功率增量为：)11 (11ibknkP P1 查表查表10-5弯曲系数，截面弯曲系数，截面尺寸大的带，系尺寸大的带，系数值越大数值越大 带长不等于特定带长带长不等于特定带长 带越长，单位时间内的应力循环次数越少，带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。为此，引入带长

12、修正系数为此，引入带长修正系数KL （查表（查表10-7） 。 包角包角不等于不等于 小带轮包角小于小带轮包角小于，传动能力有所下降，引，传动能力有所下降，引入包角修正系数入包角修正系数K 。 K1 （查表（查表10-6）传动比系数，传动比系数，传动比越大，传动比越大，系数值越大系数值越大b2减小，减小，在实际工作条件下，单根在实际工作条件下，单根V带的额定功率为：带的额定功率为：kW)(11KKPPPL三、三、V V带传动的设计计算带传动的设计计算（一）已知条件及设计内容（一）已知条件及设计内容传递的名义功率传递的名义功率P P ；已知条件已知条件主动轮转速主动轮转速n1 1 ；从动轮转速从

13、动轮转速n2 2 或传动比或传动比 i ；传动位置要求传动位置要求 ；工况条件、原动机类型等；工况条件、原动机类型等；V V带的型号、长度和根数；带的型号、长度和根数；设计内容设计内容带轮直径和结构；带轮直径和结构；传动中心距传动中心距 a ；验算带速验算带速 v 和包角和包角 ；计算初拉力和压轴力；计算初拉力和压轴力；(10-16)（二）设计步骤和方法（二）设计步骤和方法1、确定计算功率、确定计算功率 Pc KAP2、根据、根据n1、 Pc 选择带的型号选择带的型号工况系数，工况系数，查表查表1083、确定带轮基准直径、确定带轮基准直径d1、d2带轮愈小，弯曲应力愈大，带轮愈小，弯曲应力愈大

14、，所以所以d1 dmin(表表10-4)d2 = i d1(1 -），）， d1 、d2 按按表表10-9圆整成标准值圆整成标准值4、验算带速、验算带速v （v525m/s）N5、确定中心距、确定中心距 a 及带长及带长 Ld6、验算主动轮的包角、验算主动轮的包角1 0012011203 .57180adda7、计算带的根数、计算带的根数 zN 7111aKKPPPPPzLcc z 7 ？NY8、确定初拉力、确定初拉力 F0 2015 . 2500qvKzvPFac9、计算压轴力、计算压轴力 FQ2sin210azFFQ10、带轮结构设计、带轮结构设计传递的额定传递的额定功率功率(KW)作业作

15、业评价评价 Z V Z V 、 F FQ Q F F0 0 a a 120 120 24 1020 小小 适当适当 小小1a作业作业15153 3链链传动传动 一、链传动的工作原理及特点一、链传动的工作原理及特点 两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动1 1、传动原理、传动原理2 2、组成、组成主、从动链轮、链条、封闭装主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。置、润滑系统和张紧装置等。3 3、特点、特点优点：优点：平均速比平均速比i im m准确，无滑动；准确，无滑动；结构紧凑，轴上压结构紧凑，轴上压力小；力

16、小；传动效率高传动效率高=98%=98%； 承载能力高承载能力高P=100KW P=100KW ；可可传递远距离传动传递远距离传动a amaxmax=8m =8m ；成本低成本低缺点：缺点：瞬时传动比不恒定瞬时传动比不恒定传动不平稳传动不平稳 传动传动时有噪音、冲击时有噪音、冲击 对安装粗度要求较高。对安装粗度要求较高。d2d1ph2b112345按工作特性分：按工作特性分：起重链，牵引链，传动链 按传动链结构分：按传动链结构分：滚子链；齿形链；套筒链；成型链 滚子链齿形链p 适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、

17、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：传动比中低速传动：传动比88，P100KWP100KW，V12-15m/sV12-15m/s，无声链最大，无声链最大线速度可达线速度可达40m/s40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）（不适于在冲击与急促反向等情况） 4 4、应用、应用二、链传动的主要类型二、链传动的主要类型两种传动链两种传动链1 1、套筒滚子链、套筒滚子链组成：1内链板2外链板3销轴4套筒5滚子单排链多排链（大功率）结构：结构：链接头形式：特点：特点：摩擦磨损较小、噪声较大2 2、齿形链、齿形链结构：结构：特点：特点：与套筒滚子链相比，其传动平稳、噪声较小，与套筒滚子链相比，其传动平稳、噪声较小，能传动较高速度，但摩擦、磨损较大。能