第10章带链传动

1、 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室3一、组成一、组成主动轮1、从动轮2、环形带3。二、工作原理二、工作原理 安装时将带张紧在带轮上，使带与带轮之间产生正压力。工作时依靠带与带轮间的摩擦力传递运动和动力（摩擦传动）。1n2n12开口传动F0F0F0F0（F0初拉力）上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室类型平皮带V型带多楔带摩擦型啮合型 同步带圆形带 应用广泛 承载能力大 承载能力小三、三、带的类型抗拉体上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室平皮带V

2、型带多楔带圆型带同步带上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室四、特点与应用四、特点与应用1. 特点优点：传动平稳，具有吸振缓冲作用；可用于较大中心距；过载时打滑，可避免其他零件损坏；结构简单，使用维护方便；成本较低。缺点：承载能力较小；平均传动比不固定；传动效率较低；不宜在易燃易爆场合下工作；带的寿命较短。2. 应用 主要用于两轴平行且回转方向相同(称开口传动)的场合；多级传动中置于高速级。V带传动应用最广。带速：v = 525 m/s 传动比：i 7 效率： 0.90.95上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室213 .57180 12ad

3、d五、带传动的几何关系五、带传动的几何关系包角：2因较小,sin以代入得:)(12radadd 带长:ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADBd1d2上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室addddaL4)(222122121CADBd1d2a带长:已知带长时，由上式可得中心距 : 8)(8)(2)(221222121ddddLddLa上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室a a调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置a

4、a六、带传动的张紧方法六、带传动的张紧方法1. 调整中心距 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室张紧轮2. 采用张紧轮3. 自动张紧自动张紧装置 销轴上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室F0F0F0F0静止时，带两边均受初拉力：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等，F1 = F2 = F0其中：F1（紧边） ，F2 （松边）。F1F2F1F2紧边松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边拉力减量相等：F1 F0 = F0 F2 从动轮主动轮n1n2n1n2F0 = (F1 + F2 )/2一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析上

5、海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室称 F1 - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：F = F1 - F2带传动的功率为：KW1000vFP 当：FFfmax即将打滑时，两边拉力F1、F2满足如下关系：feFF21（公式推导）经常打滑使带的磨损加剧、传动效率降低、导致传动失效。又：F1-F2=Ff即：F=Ff带与带轮之间打滑上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室dFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧进行分析：正压力：dFN 两端的拉力：F 和F+dF 力平衡条件：2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos

6、)(dFddFFfdFN摩擦力： f dFN 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室12cos,22sindddd很小，可取因2ddF dfFdF012dfFdFFFfFF21ln积分得：即将打滑时，紧边和松边的拉力之比为：feFF21挠性体摩擦的基本公式 FddFNdFdFfN去掉二阶微量：上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室联立求解、式： feFF 21F=F1 - F2)11 (121feFFFF11ffeeFF112feFF F f 1fQQNFffFfF 2sin QNFffF2sin 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学

7、机械原理与设计教研室二、紧边和松边拉力产生的拉应力二、紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力：MPa11AFMPa22AF松边拉应力：A为带的横截面积 三、离心力产生的拉应力三、离心力产生的拉应力MPa2Aqvc式中，q为每米带长质量，kg/m，v为带速，m/s。（公式推导） 因 f f ，V带能传递较大的功率；或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室带在微弧段上产生的离心力： amdFNcdFNcdddlr F1F2N2dqv2)(rqrdrvqrd2)(上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室离心力

8、FNc在微弧段两端会产生拉力Fc。 daqvdaFc22sin2由力平衡条件得：dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin，得取dadaN2qvFcMPa2AqvAFcc 离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力却作用在带的全长。 离心拉应力： 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室四、弯曲应力四、弯曲应力MPa2dyEb设y为带的中性层到最外层的垂直距离； E为带的弹性模量；d为带轮直径。 y弯曲应力为:V带的节线 dV带轮的基准圆上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室五、应力分布及最大应力五、应力分布及最大应力

9、max1b2cb1cb11max2最大应力max出现在紧边进入主动轮处。离心应力拉应力弯曲应力n1n221上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室F2F2F1F1设带的材料符合应力应变成线性正比规律，则应变为：紧边：松边：AEF11AEF22 带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于主动轮圆周速度（vv2）。这种因材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。smndv/100060111smndv/100060222主动轮圆周速度：从动轮圆周速度：二、平均传动比二、平均传动比定义：112211121ndndndvvv滑动率。得从动轮转速：2112)1(ddnn上

10、海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室带传动的传动比：)1(12dd21nni V带传动的滑动率=0.010.02，一般计算可忽略不计：弹性滑动率与打滑的区别：打滑弹性滑动 产生原因过载拉力差后果失效传动比不固定避免方法 减载无法避免 12ddi 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室3. 带传动设计步骤1)求计算功率；2)选择普通V带型号；3)求带轮的基准直径d1、d2；4)验算带速；5)求V带的基准长度Ld和中心距a；1. 带传动失效形式 打滑；带的疲劳损坏。2. 带传动设计依据： 在不打滑前提下使带所传递的圆周力达到最大，并使带具有一定的

11、疲劳强度和寿命。一、带传动失效形式及设计依据一、带传动失效形式及设计依据上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室6)验算小带轮的包角；7)求V带根数z；8)求作用在带轮轴上的压力FQ； 设计带传动的原始数据是：传动用途、载荷性质、传递功率、带轮转速以及对传动的外廓尺寸的要求等。 设计带传动的主要任务是：选择合理的传动参数、确定V带型号、长度和根数；确定带轮材料、结构和尺寸。9)带轮结构设计。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室 V带可分为：普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、汽车V带等类型。其中普通V带应用最广。二、二、V V带的规格带的规

12、格帘布芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶节线节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：全部节线构成的面。节面组成： 抗拉体（承受基本拉力）、 顶胶（弯曲时受拉）、底胶（弯曲时受压）、 包布（承受摩擦）。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室bbdh =40，h/bd =0.7的V带称为普通V带，已经标准化，有七种型号。 在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d。dbd 型型 号号 Y Z A B C D E 顶宽顶宽b 6 10 13 17 22 32 38节宽节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 高度高度

13、h 4 6 8 11 14 19 25 楔角楔角每米质量每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.60 0.87普通V带的截面尺寸（GB11544-89）40 YE 截面尺寸、承载能力上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室 =40，h/bd =0.9的V带称为窄V带。 与普通V带相比，高度相同时，窄V带宽度减小1/3，而承载能力提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。bh40 型 号 宽度b(mm) 高度 h(mm) 3 v 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 5 V 16.0(5/8英寸英寸) 13.5

14、 B, C , D型型8 V 25.4(1英寸英寸) 23 D, E, F型型窄V带的结构及截面尺寸可替代的 普通V带 V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld 。带的基准长度为标准值。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.7

15、9 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000

16、 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基准长度 KL 基准长度 KL 普通V带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室三、单根普通三、单根普通V V带的许用功率带的许用功率 特定条件下，单根V带所能传递的功率P0可查表选取。 实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正。修正值称为许用功率P0LaKKPPP)(000K 包角修正系数

17、。KL 带长修正系数；P0功率增量；四、普通四、普通V V带的型号和根数的确定带的型号和根数的确定PKPAc设：名义功率P计算功率：上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室传递的功率为：)11 (1121feFFFF单根带所能传递的最大有效拉力为：1000)11 (11veFf1000)11 (11veAf为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：max =1 +b + c 1= -b - c代入得：代入得：KW1000)11)(10AvePfcb 在 =，Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。10000vFP上海海事大学机械原

18、理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮小带轮基准直基准直径径 d1/ mm单根普通V带的基本额定功率（包角= 、特定基准长度、载荷平稳时） 型型号号ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33

19、0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3

20、.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小带轮转速 n1/( r/ min)200 1.39 2.

21、41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小带轮转速 n

22、1单根普通V带额定功率的增量P0 型号ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 传 动 比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.

23、09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.

24、27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室KA 工作情况系数 型号的确定: 根据Pc和小带轮转速n1，由选型图确定。根数的确定:0PPzcLcKKPPP)(00包角修正系数 包角包角1 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 五、带传动的主要参数及其选

25、择五、带传动的主要参数及其选择1. 带轮直径与带速上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室工作情况系数载荷载荷性质性质载荷变载荷变动很小动很小载荷变动载荷变动小小载荷变动载荷变动较大较大载荷变动载荷变动 很大很大工工 作作 机机原原 动动 机机电动机（交流启动、三角电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、四缸启动、直流并励）、四缸以上内燃机以上内燃机电动机（联机交流启动、电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸直流复励或串励）、四缸以下内燃机以下内燃机液体搅拌机、通风机和鼓风液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。轻负荷

26、输送机。每天工作小时数每天工作小时数 / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 带式输送机、旋转式水泵和带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木机床、印刷机、旋转筛、木工机械。工机械。制砖机、斗式提升机、往复制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等械、振动筛、纺织机械等。

27、破碎机（旋转式、颚式）、破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。磨）。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速小带轮的转速n1 ( r / min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V带选型图带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1

28、=450500d1=80100计算功率计算功率Pc（KW）工作点落在C型区内【返回例题】上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室为避免d过小导致带的弯曲应力增大、寿命降低，对带轮最小直径作相应规定。设计时应取：d1dmin型型 号号 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500带轮最小直径dmin20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 23

29、6 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000大带轮的直径d2：)1(1212dnnd带轮基准直径系列：上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室带速：m/s10006011ndvP一定时，v FcFf，易打滑；vF(F1-F2)， 疲劳强度。一般应使v在525m/s的范围内。 2.中心距、带长和包角推荐范围：0.7(d1+d2) a0- 80 118 190 315对应的对应的d d3232343436363838( ) 普通V带轮的轮槽尺寸上海海事大学

30、机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室节圆节圆节线节线组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。结构特点：横截面为矩形、内表面具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动。两者无相对滑动，使圆周速度同步，故称为同步带传动。pb节距节距 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室优点：1.传动比恒定；2.结构紧凑；3.由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40m/s，传动比可达10，传递功率可达200KW。4.效率高，高达0.98。缺点：成本高；对制造和安装要求高。上海海事大学机械原理与设计教

31、研室上海海事大学机械原理与设计教研室一、组成一、组成二、工作原理二、工作原理链传动链轮、环形链条靠链节与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同向传动（属啮合传动）。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室三、特点三、特点1. 优点（1）无弹性滑动和打滑，平均传动比准确；（2）需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失；（3）结构紧凑；（4）能在高温、有油污等恶劣环境下工作；（5）制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室工作范围：传动比： i 8中心距： a 56 m传递功率： P 100

32、 KW圆周速度： v 15 m/s传动效率： 0.950.98 瞬时传动比不固定，传动平稳性较差，有一定的冲击和噪声。一般不宜用于高速。应用：广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机 床及摩托车中。2. 缺点上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室一、链条一、链条1.类型 2.滚子链的组成 滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。齿形链滚子链销轴滚子外链板套筒内链板链板做成“”字形，以减轻重量并保持链板各截面强度大致相等。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室齿形链齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小（又

33、称无声链）；承受冲击载荷的能力高。缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动精度要求较高的场合。p直边直边O600 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室外链板内链板销 轴套 筒滚 子剖面结构：紧配合紧配合动配合（组成铰链）形成滚动摩擦3. 链条材料 碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。滚子套筒销轴内链板外链板上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室4. 链条基本参数（1）节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。p 越大，链条尺寸越大，所能传递的功率也越大；节距p是链条最主要的参数。 滚子链已

34、标准化，分A、B两个系列，常用A系列。p节距p =链号25.4/16(mm)上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室ppt双排滚子链 （2 2）排距Pt 多排链中，相邻两排链条对称线之间的距离。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室多排链单排链上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室链链 号号08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60A系列滚子链的主要参数节距节距P 排距排距pt 滚子外径滚子外径d1 极限载荷极限载荷Q(单排单排) 每米长质量每米长质量q(单排单排) mm mm mm N kg/m1

35、0A 15.875 18.11 10.16 21800 1.0012A 19.05 22.78 11.91 31100 1.0016A 25.40 29.29 15.88 55600 2.6020A 31.75 35.76 19.05 86700 3.8024A 38.10 45.44 22.23 124600 5.6028A 44.45 48.87 25.40 169000 7.5032A 50.80 58.55 28.58 222400 10.1040A 63.50 71.55 39.68 347000 16.1048A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60上海海事

36、大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室过渡链节 链条长度以链节数Lp表示。链节数宜取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。 若链节数为奇数时，则需采用过渡链节，在链条受拉时，过渡链节还承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。（3）链节数Lp上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室二、链轮二、链轮 1. 链轮齿形 为使链节与链轮轮齿啮合良好，常用的端面齿形为“三圆弧一直线”。d1801800 0 Z Z 滚子链链轮端面齿形r2bdcr3r1aa上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室bg(h)r5gr4bB2B3ptptr

37、5轴面齿形 ：圆弧+直线单排链轮轴面齿形多排链轮轴面齿形直线上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室2. 链轮分度圆 链轮上滚子中心所对应的圆称分度圆。滚子链链轮的参数pd1dri3603600 0 Z Z dadf分度圆直径：)/180sin(0zpd 材料与热处理： 碳素钢、铸铁，重要链轮可用合金钢。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室3. 链轮的结构（1）实心式上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室（2 2）腹板式上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教

38、研室（3 3）组合式上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室m/s10006022pnz一、链传动的运动分析一、链传动的运动分析 10006011pnzv1221zznni链条的平均线速度：平均传动比为： 链传动存在多边形效应，使链速和从动轮转速不均匀，因此瞬时传动比不固定，带来冲击、振动和噪音。P z1多边形效应显著。二、链传动的受力分析二、链传动的受力分析 链传动张紧目的是防止松边过度下垂，张紧力很小，可以忽略不计。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室d1211分度圆瞬时线速度：2111dvAAB1800z11800z1cos211dv

39、为相位角：10101800180zz111min10180cos2180zdvz时，链速最小，当2011maxdv时，链速最大，当瞬时链速v周期性波动（多边形效应）。d1链速为：链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：sin211dv 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室 链传动在工作时，产生振动和动载荷！速度不均匀系数：mvvvminmaxZ1141312111098765432105 10 15 20 25 30 35 40 45(%)链速不均匀系数变化曲线d1211AB1800z11800z1d1上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室y作

40、用在链上的力有：圆周力（有效拉力）:离心拉力:悬垂拉力:紧边拉力为：F1 = F + Fc + Fy (N)松边拉力为：F2 = Fc + Fy (N)F = 1000P/ v (N)Fc= qv2 （N）Fy=Kyqga （N） q每米长链条质量a中心距， g重力加速度，Ky为下垂量 y=0.02a时的垂度系数。n1n2F1F1F2F2作用在链轮轴上的力：FQ (1.21.3)F (N)上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室实际使用区域一、失效形式一、失效形式1.1.链板疲劳破坏2.2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏3.3.销轴与套筒铰链的胶合4.4.链条铰链磨损5.5.

41、过载拉断二、功率曲线图（二、功率曲线图（帐篷曲线）32极限功率曲线n1P曲线1正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率曲线2链板疲劳强度限定的极限功率曲线3滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率曲线4铰链胶合限定的极限功率密封润滑不良密封润滑不良考虑一定安全系数，取实际许用功率范围如图。1144上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室1015 20406080 100150 200400 600800100015002000 40006000小链轮转速n1(r/min)0.10.150.20.40.60.811.5246810152040608010015020030

42、0功率p0(kw)48A单排A系列滚子链的功率曲线 链号 节距08A 12.710A 15.87512A 19.0516A 25.420A 31.7524A 38.128A 44.4532A 50.840A 63.548A 76.240A32A28A24A20A16A12A10A08A返回算例上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室上述功率曲线的特定条件：1.两轮共面2. 小链轮的齿数z1=193. 链节数 Lp=1004. 载荷平稳7. 链条因磨损而引起的链节距相对伸长量3%5. 按推荐方式润滑6. 工作寿命为15000 h上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学

43、机械原理与设计教研室当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将P0值降低。链速 v m/s1.5vv7 而又润滑不当P0降低降低50%传动不可靠！1.5 725%推荐的润滑方式0.20.3 0.40.6 0.8 12345681020链速v(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7链节距p(mm)人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷 油滑润 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室 修正系数kz和kL小链轮齿数系数Kz位于功率曲线顶点左侧时（链板疲劳）链长系数KL位 置位于功率曲线顶点右侧时（滚子套筒冲击疲劳）三、链传动的设

44、计计算三、链传动的设计计算mLzKKKP00P 当实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正。许用功率：19z11.0819z11.5100Lp0.26100Lp0.5zKmKLKKz齿数系数；KL链长系数；Km排数系数。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室多排链系数km排排 数数1234 56Km1.01.72.53.34.04.6四、链传动的设计准则四、链传动的设计准则 KWP 00mLzcKKKPPKW0PKKKPmLzc或：对于v0.6m/s的链传动，按许用功率设计。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室计算功率：Pc=KAP

45、，KA为工作情况系数，P为名义功率。工作情况系数KA载载 荷荷 种种 类类载载 荷荷 平平 稳稳 1.0 1.2中中 等等 冲冲 击击 1.3 1.4 较较 大大 冲冲 击击 1.5 1.7原原 动动 机机电动机或汽轮机电动机或汽轮机内内 燃燃 机机 当v 0.6 m/s时，链条的主要失效形式是拉断，设计时需验算静强度安全系数：SFKQA1Q为极限载荷，F1为紧边拉力，S为安全系数：S=48上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室五、链传动主要参数选择五、链传动主要参数选择大链轮的齿数: z2 =i z1为避免跳齿和脱链，一般取：z2 120，考虑使轮齿磨损均匀，链轮齿

46、数宜取奇数。z1，运动均匀性变差。z1min随链速增大而增大。 2. 链节距P，承载能力，但链传动平稳性。功率较小，转速较高时，宜取较小的P；P，承载能力，但传动平稳性。功率较大，转速较高，可取小节距多排链。1. 链轮齿数上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室小链轮齿数z1252117z18380.63链速v（m/s）设计链传动时，根据初估链速v选择小链轮齿数z1上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室d+dP+pzpd/180sin 0得：p一定时: z d 越容易发生跳齿和脱链现象。zpd/180sin0由：d1800zpp与d 之间的关系

47、：上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室一般取： a=(3050)p3. 中心距和链节数a过小 同时啮合的齿数a过大链条抖动严重。amax= 80p链节数：21221222zzapzzpaLp2122212128224zzzzLzzLpapp中心距：计算结果应圆整，并取偶数！ 为便于安装和调节张紧程度，中心距一般应设计成可调节的。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室4. 链速m/s10006011ndvv冲击、振动、噪音。一般使v15 m/s5. 排数m承载能力，但各排受力不均。一般m6平均链速：【计算举例】上海海事大学机械原理与设计教研室

48、上海海事大学机械原理与设计教研室一、链传动的润滑一、链传动的润滑润滑方式1. 人工给油；2. 油杯滴油；3. 油浴润滑、飞溅给油；4. 用油泵强制润滑和冷却。甩油环润滑不良，则承载能力将大大下降。链传动应按推荐方式润滑。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室 润滑油牌号：L-AN32、L-AN46、L-AN48 环境温度高或载荷大时，取粘度高的润滑油；反之取粘度低的润滑油。二、链传动的布置二、链传动的布置 布置原则：链传动的两轴应平行，两链轮应共面；一般宜水平或接近水平布置，并使松边在下。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室两轮轴在同一水平

49、面，紧边在上、在下均能正常工作。i2a 2a =(3050)p传动参数 正确布置 不正确布置 说 明 链传动的布置上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室i 、a 为任意值两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用：1)中心距可调；2)设张紧装置；3)上下两轮错开。i 60p两轮轴在同一水平面，松边应在下。否则松边下垂量增大后与紧边相碰，须经常调整中心距。传动参数 正确布置 不正确布置 说 明 （续表） 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室三、张紧装置三、张紧装置 弹簧力 重力 上海海事大学机械原理与

50、设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室调整位置 调整位置 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室设计一带式运输机中的普通V带传动。已知：功率P=10KW，小带轮转速n1=960r/min，传动比i=2，交流电机驱动，载荷变动小，两班制工作，要求中心距不大于700mm。解：（1）确定计算功率Pc查表，取KA=1.2，Pc=KAP=1.2*10=12KW（2）选择V带型号根据Pc=12Kw，n1=960r/min，查图，选B型带（3）确定带轮基准直径d1、d2根据带轮直径系列，选择d1=132 mm，则：d2=id1=2*132=264 mm从直径系列中选标准直径：d2=265 mm上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室计算实际传动比i