机械j技术及设计3

第6章带传动和链传动§6-1带传动的类型与应用§6-2带传动工作情况分析§6-3普通V带传动的设计计算§6-4V带轮的材料和结构§6-5链传动的类型、结构和特点§6-6链传动的运动特性§6-7滚子链传动的设计计算

带传动例题

链传动例题§6-1带传动的类型与应用一.带传动的类型二.V带三.带传动的几何计算四.带传动的使用和维护§6-2带传动工作情况分析一.带传动的受力分析二.带的应力三.带传动的弹性滑动四.带传动的打滑sb1sb2s1s2sCsmaxsmin§6-3普通V带传动的设计步骤一.带传动的失效形式与设计准则二.单根带的传递功率三.带传动的参数选择和设计步骤1.带传动的失效形式疲劳断裂和打滑2.设计准则在不打滑的前提下具有一定的疲劳强度和寿命针对小带轮包角180°

、载荷平稳、特定带长，在不打滑和一定的疲劳寿命的前提下，实验得到单根V带的额定功率P1。§6-4V带轮的材料和结构一.带轮材料：铸铁、铸钢、铸铝等二.带轮槽尺寸三.带轮结构轮缘腹板轮毂dd1≤(2.5~3)dZ实心式dzdd1≤300

有孔腹板式

无孔腹板式Dd1>300

轮辐式四.带轮尺寸§6-5链传动的类型、结构和特点一.链传动组成主动轮从动轮传动链二.传动链的类型和结构1.滚子链2.齿形链三.滚子链链轮四.传动链的使用和特点w1T1w2T21.链传动布置2.链传动特点§6-6链传动的运动特性一.平均传动比1.链条平均速度：v=z1pn1/60×10002.平均传动比：=z2pn2/60×1000i=n1/n2=z2/z1二.运动的不均匀性bvd1w1/2bd1vd2w2/2d2gg主动轮

从动轮

瞬时传动比

§6-7滚子链传动的设计计算一.滚子链传动的失效形式二.额定功率三.滚子链传动的参数选择与设计步骤四.低速链传动(v<0.6m/s)的静强度计算1.疲劳断裂2.磨损后节距变长脱链3.胶合4.静强度破坏一定条件下通过实验得到的能传递的功率P0.五.链传动的润滑m---链的排数FQ---单排链极限拉力Ft---有效拉力三.带传动的参数选择和设计步骤1.带传动设计的原始数据及设计内容1)原始数据：2)设计内容：P、n1、n2(或i)、工况带型号、根数、长度、带轮直径、中心距以及带轮的结构尺寸。2.设计内容1)选择带的型号2)确定带轮的基准直径3)确定中心距和带的基准长度4)演算小带轮包角5)确定带的根数6)确定带的预紧力和作用在轴上的力使a1120°(最小90°)1)选择带的型号a)计算功率：Pc=KAPKA---工况系数b)选择带的型号：由Pc和n1确定。2)确定带轮的基准直径a)受弯应力限制，带轮直径不能太小，使dd1

ddmin。b)带的速度太高离心应力过大；过低，传递同样功率，带的拉力将过大。确定合适的基准直径使：其中：3)确定中心距和带的基准长度(1)使小带轮包角增大。(3)结构不紧凑。(4)带容易颤动。增大中心距(2)带的循环次数减少,

延长带的使用寿命。0.7(dd1+dd2)

a0

2(dd1+dd2)初选中心距a0通常使初步计算带长Ld0选取标准带长Ld计算中心距a5)确定带的根数P1---单根普通V带的基本额度功率DP1---i

1单根普通V带额度功率增量KL---长度系数Ka—包角系数a6)确定带的预紧力和作用在轴上的力ZF0ZF0FQa)单根带的初始拉力b)作用在轴上的力FQ=2ZF0sin(a/2)一.带传动的受力分析1.带传动传动过程1)

静止状态2)运动状态紧边松边设运行前后带总长不变：F1-F0=F0-F2

即F1+F2=2F0(1)有效圆周力：Ft=F1-F2(2)3)有效圆周力Ft与功率P、带速v关系：2.最大有效圆周力即将打滑时F1、F2关系欧拉公式由(1)(2)式最大有效圆周力Ft=3.增大最大有效圆周力措施增大最大有效圆周力措施1)

增大当量摩擦系数2)

增大小带轮包角3)

适当增大初拉力二.带的应力1.拉应力紧边：s1=F1/A松边：s2=F2/A2.弯曲应力小带轮：大带轮：3.离心应力sb1sb2s1s2sC最大应力smax：smaxsmax=s1+sc+sb1最小应力smin：smin=s2+scsmin三.带传动的弹性滑动紧边松边1.带传动的弹性滑动主动轮上：由于F1>F2

l1>l2

v1>v2从动轮上：由于F2<F1

l2<l1

v2<v1原因1)紧边和松边拉力不同2)带是弹性体2.

滑动率ee=12%，若不计e四.带传动的打滑1.打滑原因传递功率P需要:带传动最大能提供:当Ft>Ftmax时发生打滑2.打滑与弹性滑动关系由于F1-F2

0且带有弹性故弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。一.带传动的类型1.带传动的组成主动轮从动轮传动带2.带传动的类型1)同步带：靠啮合传动2)

摩擦传动带按带的截面现状分平带、V带、圆形带、多楔带等5.带传动特点1)传动平稳噪声低3)中心距大2)靠摩擦传动过载保护4)效率低5)传动比不是常数6)带易老化、寿命短4.V带传动当量摩擦系数平带二.V带窄V带、普通V带、宽V带等1.V带类型：2.V带结构：顶胶抗拉体底胶包布3.普通V带截面尺寸：分Y、Z、A、B、C、D、E截面尺寸依次增大4.普通基准长度Ld高宽比：普通带约0.7，窄带0.9Ld三.带传动的几何计算a2a1ad2d1b四.带传动的使用和维护1.带传动的使用和维护1)安装时不能硬撬，应先减小中心距，再安装调整；2)严防酸碱等腐蚀性介质与带接触；3)更换带时应全部更换，不要新旧并用；4)带传动要安装好防护罩；5)带工作一段时间后会变长，应重新张紧。2.带传动的张紧装置4.V带传动当量摩擦系数F0F0F0F0FQFnFQFn=FQjFn/2Fn/2j/2j/2Fn=FQ/sin(j/2)Ff=fFQFf=fFQ/sin(j/2)记fv=f/sin(j/2)则Ff=fvFQfv---当量摩擦系数V带当量摩擦系数大承载能力强普通基准长度二.单根带的传递功率功率增量工作情况系数基准直径系列二.带轮槽尺寸带传动例题某颚式破碎机采用普通V带传动，普通交流电机驱动。已知电机额定功率P=5.5KW，转速n1=1440r/min，

n1=400r/min，每天2班制工作，试设计此V带传动。设计1)选择带的型号2)确定带轮直径3)确定中心距和带长4)演算小带轮包角5)确定带的根数6)

预紧力和作用在轴上的力a1=151.57120°合理A型带取dd1=112mm,dd2=400mma=580.6mm，L=2000mmz=5根Fo=163.7N、FQ=1857N7)

V带轮设计(略)(例)1)选择带的型号a)计算功率：b)选择带的型号：由Pc和n1确定。Pc=KAP=1.4×5.5=7.7KWKA=1.4KA---工况系数Pc=KAPA型带(例)2)确定带轮的基准直径a)由最小基准直径、取dd1=112mm合适基准直径、带的选型图。b)验算带速c)大带轮直径由基准直径系列取:dd2=400mm大带轮转速:大带轮转速误差:误差<5%，可行(例)3)确定中心距和带的基准长度由0.7(dd1+dd2)

a0

2(dd1+dd2)a)初选中心距a0

取a0=600mmb)初步计算带长Ld0

选标准带长Ld=2000mmc)计算中心距a(例)4)演算小带轮包角合理(例)5)确定带的根数P1---单根普通V带的基本额度功率DP1---i

1单根普通V带额度功率增量KL---长度系数Ka—包角系数×1.030.171.627.7)(+=P1=1.62DP1=0.17KL=1.03×0.92Ka=0.92=4.54取z=5根(例)

6)确定带的预紧力和作用在轴上的力a)单根带的初始拉力b)作用在轴上的力FQ=2ZF0sin(a/2)q---带每米质量=2×5×163.7sin(151.570/2)=1587NV带截面尺寸质量1.滚子链1)滚子链结构外链板内链板滚子套筒销轴a)排数：单排链、双排链b)链的接头c)滚子链的节距P及参数偶数节、奇数节Pd)滚子链的标记方法链号-排数×节数标准号例：节距38.1mm，A系列，双排，68节的滚子链标记为：24A-2×68GB/T1243.1-1983滚子链的参数齿形链三.滚子链链轮分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径1.链传动布置3)松边在下2)两轮应在同一平面,防止不正常磨损和掉链;1)两轮轴线水平布置,以免加剧磨损和掉链;4)两轮中心连线不能在铅垂方向，否则由于重力使下面链轮不能正常啮合。5)为减小链的垂度和松边的颤动，链传动应张紧。2.链传动特点

1)用来传递平行轴之间的运动和动力。5)无弹性滑动和打滑，平均传动比不变；2)适合中心距较大的传动；6)张紧力小，作用在轴上的力较带传动小；4)能适应恶劣的场合；7)瞬时传动比不恒定，运动不够平稳；8)工作时有噪声；9)不宜急促反向运转；3)传动效率高；10)无过载保护。链额定功率三.滚子链传动的参数选择与设计步骤1)原始数据：2)设计内容：齿数,链号,链节数,排数,中心距,链轮等。P、n1、n2(或i)、工况1.链传动设计的原始数据及设计内容2.设计步骤1)链轮齿数：a)齿数少，多边形效应严重;b)齿数多，尺寸大，磨损后易脱链：2)链的节距和型号Z≤120c)传动比：i=2~2.53)验算链速v=z1pn1/60×1000<15m/s?4)中心距和链长a)初取中心距a=30~50Pb)链长(节数)c)中心距5)轴受力FQ=1.2Ftúúûùêêëéçèæ--çèæ+-+çèæ+-=2122212128224zzzzLzzLpappçèæçèæçèæ21221222çèæ-+++=pzzapzzpaLPçèæ2)链的节距(1)节距大承载能力强，但平稳性差。(2)低速重载选大节距，高速轻载选单排小节距，高速重载选多排小节距。a)节距对传动性能的影响b)链传动的额定功率P0P---传递的名义功率KWKA---工况系数KZ

、KL---小链轮齿数系数、

链长系数KP---链的排数系数c)链的型号和节距链工况系数小链轮齿数系数KZ链长系数KL功率图2.磨损后节距变长脱链

磨损间隙FFPP′P′2.磨损后节距变长脱链

FFP节距P′>P链传动润滑I--人工定期润滑II--滴油