动力传动第七讲02

动力传动基础第七讲带传动和链传动主讲：沈润杰电子与信息工程学院主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑一、带传动概述挠性传动—带有中间挠性件的传动方式。包括：带传动、链传动和绳传动摩擦传动：平带、V带、多楔带、圆带等啮合传动：

同步带、链传动等工作原理减少零件数量降低成本简化传动装置1.1带传动的组成：主动轮、从动轮、环形带。图7-1主动轮传动带从动轮工作原理：

安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。1.2带传动的类型类型平皮带V型带多楔带摩擦型啮合型同步带圆形带

——摩擦牵引力大——摩擦牵引力大——牵引力小，用于仪器同步带圆带平带V带摩擦型带传动V带传动应用最广，带速：v=5~25m/s

传动比：i=7

效率：η≈0.9~0.95啮合型带传动

啮合性带传动，也称同步带传动，它是依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力的。

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（98％以上）；适应的传动比较大，可达10，且适应于较高的速度，带速可达50m／s。其缺点在于同步带及带轮制造工艺复杂，安装要求较高。同步带传动主要用于中小功率、传动比要求精确的场合，如打印机、绘图仪、录音机、电影放映机等精密机械中。传动带实物1.开口传动1.3带传动的形式2.交叉传动3.半交叉传动平带两轮同向转动两轴空间交错带磨损快两轮反向转动1.4应用带传动的优点：1.适用于中心距较大的传动；2.带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；3.过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；4.结构简单、成本低廉。带传动的缺点：1.传动的外廓尺寸较大；2.需要张紧装置对轴压力比较大；3.由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4.带的寿命较短，传动效率较低；5.不宜用于高温、易燃、易爆场所主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑1、普通V带的结构和标准标准V带：V带有：普通V带、窄V带、齿形V带、联组V带、大楔角V带、宽V带等无接头的环形带二、V带传动的基本结构

V带和V带轮有两种尺寸制，即基准宽度制和有效宽度制，本部分主要介绍基准宽度制。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节面组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。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。V带规格和基本尺寸1.截面代号：Y、Z、A、B、C、D、E2.基本参数：节宽bp、基准宽度bd、基准直径dd、基准长度Ld（指按带轮基准直径dd

计算的数值）等。3.型号组成：由截面代号和基准长度组成，如A1600表示A型V带，基准长度为1600mm。

带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150（速度<25m/s）或HT200(速度>25-30m/s)；转速较高(>25-45m/s)时宜采用铸钢(或用钢板冲压后焊接而成)；小功率时可用铸铝或塑料。

>25m/s时做动平衡处理。2.普通V带轮的结构和材料带轮的材料V带轮轮槽截面尺寸：基准宽度制

带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。

V带轮的结构轮缘腹板轮毂(a)实体结构S；（b)腹板式P；（c)孔板式H;(d)轮副式EV带轮结构图主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑一、带传动的受力分析工作之前：3.有效圆周力F工作中：1.紧边拉力增至，拉力变化

2.松边拉力降至，拉力变化假定带长不变张紧才能工作4.有效圆周力F、F1、F2和F0之间的关系6.

欧拉公式7.最大有效拉力5.有效圆周力F、功率P和带速

之间的关系由上式可知，最大有效圆周力与初拉力、包角、当量摩擦因数成正比。因此增大、包角、都可以提高带传动的工作能力。V带传动弹性滑动主动轮:胶带边走边缩短从动轮:胶带边走边伸长带的紧边进入主动轮的速度=主动轮圆周速度带的松边进入从动轮的速度=从动轮圆周速度

丢转速带是弹性体，受力后发生弹性变形，由于紧边和松边拉力不等，导致带在带轮上有微小的相对滑移现象速度相等速度相等主、从动轮的圆周速度不相等>二、带传动的弹性滑动传递圆周力胶带弹性变形量滑动弹性滑动不可避免打滑弹性滑动当（摩擦力总和极限），带与带轮发生相对滑动打滑在达到极限时，紧边与松边拉力有关系：打滑是可以避免的

弹性滑动与打滑的区别传动比：通常带传动的滑动系数，因值很小，一般非精确计算时可忽略不计。

三、带的应力分析带截面产生的应力包括三个部分：1.由拉力产生的拉应力2.由离心力产生的拉应力3.由弯曲产生的弯曲应力延长带的寿命小带轮取大些主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑打滑疲劳破坏不打滑不发生疲劳破坏设计准则失效形式确定单根带所能传递的许用功率根据带传动的设计功率确定带安全工作的根数具体做法：在保证带传动不打滑的条件下，保证V带具有一定的疲劳寿命。一、V带传动的设计计算准则二、V带传动的设计步骤原始数据：P、n1、i、传动用途、工矿、传动位置要求设计内容：选胶带型号、规格和根数传动参数带轮结构作用于轴上的力1．确定计算功率PcPc＝KAP

（KA为工作情况系数载荷系数）2．选择V带型号选型YZABCDE根据计算功率及小轮转速根据型号参考表4－7，：满足取标准值靠标准值3．确定带轮基准直径4．验算带速v在5～25m/sV越大，带往外甩越厉害，承载能力下降5．确定中心距a和带的基准长度Ld

初选a0

初算带长度Ld0

选择基准长度Ld

后，计算实际中心距a0.7（dd1＋dd2）

a0

2（dd1＋dd2）

靠标准带长6．验算小带轮包角α17．验证带的绕转次数u（次/s）u=(v/L)≤15~20增加中心距a，以增加带长L8．确定带的根数Z9．确定初拉力F010.FQ作用于带轮轴上的载荷11.带轮结构设计确定带轮结构类型、材料、结构尺寸，绘制带轮工作图。

根数不宜过多、否则各带受力不均型号YZABC、D、E推荐轮槽数1-31-41-51-63-1012.设计结果。二、V带传动的设计步骤V带传动的设计实例主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑一、V带传动的张紧2.带传动的张紧方法1)根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；1.张紧的目的2)运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。1.调整中心距2.采用张紧轮3.自动张紧a调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置a1.调整中心距潘存云教授研制张紧轮自动张紧装置销轴(a)(b)定期张紧装置；（c）自动张紧装置；(d)利用张紧轮方式二、V带传动的使用与维护1、为便于装拆无接头的环形带，带轮宜悬臂装于轴端；在水平或接近水平的同向传动中，一般应使带的紧边在下，松边在上，以便借带的自重加大带轮包角。2、安装时两带轮轴线必须平行，轮槽应对正，以避免带扭曲和磨损加剧。3、安装时应缩小中心距，松开张紧轮，将带套入槽中后再调整到合适的张紧程度。不要将带强行撬入，以免带被损坏。4、多根V带传动时，为避免受载不均，应采用配组带。5、带避免与酸、碱、油类等接触，不宜在阳光下曝晒，以免老化变质。6、带传动应装设防护罩，并保证通风良好和运转时带不擦碰防护罩。主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑一、链传动的类型、特点和应用由主动轮1,从动链轮2,两轮上链条3组成.靠链条和链轮齿啮合传递运动和动力.

链传动的使用范围是：传动功率一般为100kW以下，效率在0.92～0.96之间，传动比i不超过7，传动速度一般小于15m/s。①没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高(封闭式链传动传动效率=0.95～0.98)；②链条不需要像带那样张得很紧，所以压轴力较小；③传递功率大，过载能力强；能在低速重载下较好工作；④能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。优点：

瞬时链速和瞬时传动比不为常数，传动平稳性较差工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。缺点：

链传动广泛应用于矿山机械、冶金机械、运输机械、机床传动及石油化工等行业。按用途区分传动链起重链输送链按结构区分滚子链齿形链滚子链齿形链二、滚子链及链轮1、滚子链的结构及标准1.内链板2.外链板3.销轴4.套筒5.滚子滚子链有单排或多排结构,排数愈多,承载能力愈高,但制造、安装误差也愈大,各排链受载不均匀现象愈严重。一般链的排数不超过4排。单排滚子链多排滚子链滚子链的接头形式链节数为偶数时滚子链的接头形式开口销（a）弹簧卡（b）链节数为奇数时过渡链节（c）由于过渡链节的弯链板工作时受到附加弯曲应力,因此应尽量避免使用奇数链节。滚子链的规格：节距p(链号)链传动的设计链条链号排数链节数16A-1×80GB1243.1-8380节单排链号16，p＝25.4链轮链轮分度圆直径链条各元件尺寸传动功率节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离链轮的几何参数和尺寸

2、滚子链轮链轮的几何参数和尺寸链轮的齿形链轮的齿形已有国家标准,并用标准刀具以范成法加工。根据GB1244-85的规定,链轮端面的齿形推荐采用“三圆弧一直线”的形状(三段圆弧aa、ab、cd和一段直线bc一般为中碳钢淬火处理；高速重载用低碳钢渗碳淬火处理；低速时也可用铸铁等温淬火处理；小链轮对材料的要求比大链轮高（当大链轮用铸铁时，小链轮用钢链轮的材料链轮的结构小直径链轮可做成整体式（a）中等直径链轮多用腹板式（b）大直径链轮可制成组合式（c）（d）

（a）（b）（c）（d）整体式孔板式焊接式装配式

实心式腹板式齿圈组合式主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑链传动的运动特性*

链节与链轮相啮合，可看成是链条绕在正多边形的链轮上每分钟小轮上链条转过的长度

每分钟大轮上链条转过的长度

链的平均速度平均传动比

链传动运动的不均匀性分析分析主动轮链条销轴轴心A的速度水平分速度垂直分速度变化范围：每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度周期性由小－大－小变化范围瞬时速度变化垂直分速度亦周期性变化，链条抖动

同理，从动轮链条销轴轴心B的水平速度则有：瞬时传动比：链传动的动载荷周期性变化产生的加速度：链速当时，链轮转速越高节距越大(齿数越少)链传动的动载荷越大

链传动的受力分析与失效分析失效形式：(3)多次冲击破断(5)过载拉断(4)胶合(2)链的疲劳破坏(1)铰链磨损与带传动设计类似，确定不发生失效的链条规格(链号)设计准则：链号转速链额定功率（节距）作用在链上的力有：有效圆周力、离心拉力、悬垂拉力、主要内容：一、带传动概述二、V带传动的基本结构三、带传动的工作原理及工作情况分析四、V带传动的设计计算五、带传动的张紧六、链传动概述七、链传动的运动特性及设计计算概述*八、链传动的布置和润滑(1)两链轮的回转平面应在同一平面内,否则易使链条脱落或产生不正常磨损。合理布置1、链传动的布置链传动的布置是否合理，对传动的质量和使用寿命有较大的影响。(2)两链轮的中心线最好在水平面内,若需要倾斜布置时,倾角应小于45°(a),应避免垂直布置(b),因为过大的下垂量会影响链轮与链条的正确啮合,