汽车机械基础 课件13 带传动和链传动

带传动与链传动主

要

内容1带传动2链传动带传动一、带传动的组成带传动的组成：通常由主动带轮1、从动带轮2和张紧在两轮上的环形带3所组成，是一种挠性机械传动。摩擦传动和啮合传动。二、带传动的类型按照传动原理分摩擦式带传动是依靠紧套在带轮上的传动带与带轮接触面间产生的摩擦力来传递运动和动力的，应用最为广泛。同步带传动

啮合式带传动是靠传动带与带轮上齿的啮合来传递运动和动力的。

比较典型的是同步带传动，它除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大，传动比准确等优点，故多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合。二、带传动的类型按照传动原理分摩擦传动和啮合传动。传动带：传递运动和动力

输送带：输送物品二、带传动的类型按用途分二、带传动的类型按传动带的截面形状分按带截面形状的不同，分为：平带、V带和多楔带等平带：横截面为扁平矩形，带的内表面是工作面，与圆柱形带轮工作面接触，带的挠性较好，带轮制造方便。主要用于两轴平行、转向相同的较远距离的传动。大理石切割机二、带传动的类型按传动带的截面形状分V带：横截面为等腰梯形，带的两侧面是工作面，与带轮的环槽侧面接触，由于轮槽的楔形效应，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，承载能力较高，结构更紧凑，在机械传动中应用最广泛。按带截面形状的不同，分为：平带、V带和多楔带等二、带传动的类型按传动带的截面形状分多楔带：相当于平带与若干等距纵向排列V带的组合，工作面为侧面，具有平带的柔软、V带摩擦力大的特点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。按带截面形状的不同，分为：平带、V带和多楔带等二、带传动的类型按传动带的截面形状分圆带，截面为圆形，仅用于如缝纫机、仪器等低速、小功率场合。二、带传动的类型摩擦传动啮合传动：同步带平带V带多楔带圆带三、摩擦式带传动的特点1.带传动的优点:1)适用中心距较大的传动；2)带具有良好的弹性，可缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；3)过载时带与带轮间会出现打滑，可防止其他零件损坏，具有过载保护的作用；4)结构简单、成本低廉。三、摩擦式带传动的特点2.带传动的缺点:1)传动的外廓尺寸较大；2)需要张紧装置，对轴的压力大；3)由于带的滑动，不能保证传动比固定不变；4)带的寿命短；5)传动效率较低。三、摩擦式带传动的特点3.带传动的应用:带传动多用于机械中要求传动平稳、传动比要求不严格、中心距较大的高速级传动。

一般带速v＝5～30m/s

，传动比i≤10

，传递功率P≤100kw，效率η＝0.90～0.97。四、V带的类型与结构

V带有普通V带、窄V带和宽V带等结构。其中普通V带应用最广，窄V带的使用也日见广泛。V带的结构：由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成。抗拉体分帘布芯和绳芯两种。四、V带的类型与结构节线：带弯曲时保持长度不变的周线节面：由全部节线构成的面四、V带的类型与结构节线：带弯曲时保持长度不变的周线节面：由全部节线构成的面节宽bp：带的节面宽度，当带受纵向弯曲时，该宽度保持不变（中性层）。hbpb

中性层节面——当V带受弯曲时，长度不变的中性层节宽——节面的宽度bp四、V带的类型与结构带轮基准直径d：在V带轮上，与所配用V带的节宽bp相对应的带轮直径。带的基准长度Ld：V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。hbpb

中性层ha

ddahfbdfeB

V带型号：

普通V带（楔角θ＝40°,h/bp≈0.7）已标准化，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。普通V带的型号四、V带的类型与结构

V带型号：

普通V带（楔角θ＝40°,h/bp≈0.7）已标准化，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。四、V带的类型与结构窄V带有四种型号（SPZ、SPA、SPB、SPC）。与普通V带相比，当顶宽b相同时，窄V带的高度较大，摩擦面较大，且用合成纤维绳或钢丝绳作抗拉体，故承载能力可提高1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的场合。四、V带的类型与结构普通V带基准长度Ld（mm）五、带传动的几何关系开口传动：两轴平行而且回转方向相同的布置，最常用。

2中心距a：当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离带轮包角α：带被张紧时，带与带轮接触弧所对的中心角五、带传动的几何关系

2设d1、d2分别为小带轮1、大带轮2的直径，则带轮的包角：

较小时1.包角

：五、带传动的几何关系

2设d1、d2分别为小带轮1、大带轮2的直径，则带轮的包角：

较小时1.包角

：五、带传动的几何关系

22.带的长度L：

较小时五、带传动的几何关系

23.中心距a：六、带传动的受力分析1.带传动的有效拉力带呈环形，以一定的张紧力(初拉力)F0套在带轮上，使带和带轮相互压紧。静止时，带两边的拉力相等，均为F0。静止状态传动时，由于带与轮面间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等。绕进主动轮的一边，拉力由F0增加到F1，称为紧边拉力；而另一边带的拉力由F0减为F2，称为松边拉力。运转状态紧边松边六、带传动的受力分析1.带传动的有效拉力

因带是弹性体，并近似认为带工作时的总长度不变，则带紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即定义有效拉力（带所传递的圆周力）F：带传动依靠有效拉力F产生转矩实现功率P的传递：运转状态紧边松边六、带传动的受力分析2.即将打滑时紧边拉力、松边拉力的关系对于平带传动，在平带上截取一微弧段dl，不考虑带作圆周运动的离心力，针对即将打滑的极限情况，建立微弧段的力平衡关系：dFN

—带轮对微弧段的正压力f—带与带轮间的滑动摩擦系数因d

很小，取略去二阶微量后六、带传动的受力分析2.即将打滑时紧边拉力、松边拉力的关系挠性体摩擦的欧拉公式增大

、f，可增大最大（极限）有效拉力F。因α1<

α2计算时用α1代替α带传动所能传递的最大圆周力与初拉力F0、摩擦因数f和包角α等有关，而F0和f不能太大，否则会降低传动带寿命。

包角α增加，带与带轮之间的摩擦力总和增加，从而提高了传动的能力。因此，选用时为了保证带具有一定的传动能力，要求V带在小轮上的包角αl>120°。六、带传动的受力分析2.即将打滑时紧边拉力、松边拉力的关系六、带传动的受力分析3.平带和V带受力比较平带：V

带:式中:--带与带轮之间摩擦因数；--V带的当量摩擦因数。七、带传动的应力分析1.拉应力紧边拉应力松边拉应力有效拉应力A为带的截面面积，mm2

七、带传动的应力分析2.弯曲应力E—带材料的弹性模量，MPah—传动带的高度，mmd—带轮基准直径，mm带轮直径越小，弯曲应力就越大。因此带轮直径不宜过小。带截面上最大弯曲应力V带轮的最小基准直径七、带传动的应力分析3.离心力所产生的拉应力dFNcFcFcd

/2d

/2d

dlr当带绕过主、从动轮时作圆周运动，将产生离心力，它使带在全长上各处均受到大小相同的离心拉力和离心拉应力。q—带单位长度的质量，kg/m七、带传动的应力分析三种应力沿带长的分布带截面上的应力是周期性变化的。小带轮为主动轮时，最大应力发生在紧边进入小带轮处。八、带传动的弹性滑动和打滑1.弹性滑动弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动。设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：紧边：松边：∵F1>F2∴ε1>ε2带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。八、带传动的弹性滑动和打滑1.弹性滑动v1（主动轮速）>v

（BC段带速）>v2（从动轮速）滑动率带与轮面之间的相对弹性滑动，导致两次失速：传动比滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑动率。通常八、带传动的弹性滑动和打滑特点：带的弹性、紧边与松边拉力差均不可避免，弹性滑动是带传动的固有特性后果：1)从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度,传动比不准确；2)损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高；并引起传动带磨损。1.弹性滑动八、带传动的弹性滑动和打滑2.打滑现象打滑现象：当外载荷所需的圆周力大于带与主动轮轮缘间的极限摩擦力时，带与轮缘表面产生显著的相对滑动。

即由于过载而引起的带在带轮上的全面滑动。是一种失效形式。八、带传动的弹性滑动和打滑2.打滑现象因带在小带轮上的包角较小，故打滑多发生在小带轮上。打滑将使带的磨损加剧，导致传动失效，在设计时就应当考虑避免产生打滑。在带传动突然超载时，打滑可以起到过载保护作用，避免其它零件发生损坏。八、带传动的弹性滑动和打滑带传动的弹性滑动：产生的后果：使传动比不稳定，不为常数。是否能避免：对带传动而言弹性滑动是不可避免的。带传动的打滑：产生的后果：使带传动失效。是否能避免：对带传动而言打滑是可以避免的。九、V带轮设计1.V带轮的材料带轮常用铸铁材料，铸铁带轮允许的最大圆周速度为。速度更高时，可采用铸钢或钢板冲压、焊接的带轮。小功率时可用铸铝或塑料带轮。塑料带轮的重量轻，摩擦因数大。实心轮幅板轮椭圆辐轮V带轮的典型结构形式带轮通常由三部分组成：轮缘、轮毂、轮辐或腹板。根据轮辐结构的不同，常用V带轮分为三种类型。九、V带轮设计2.V带轮的结构九、V带轮设计2.V带轮的结构a)实心式(D≤2.5d)b)腹板式(D≤300mm)九、V带轮设计c)孔板式(D1-d1≥100mm)d)轮辐式(D≥300mm)2.V带轮的结构

普通V带的楔形角为40°，当绕过带轮弯曲时，会产生横向变形，使其楔形角变小，为使带轮轮槽工作面和V带两侧面接触良好，一般轮槽制成后的楔角都小于40°，带轮直径越小，所制轮槽楔角也越小。九、V带轮设计

张紧的目的：调整初拉力调整中心距方式张紧轮方式十、V带传动的使用和维护1)根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；2)带传动工作一段时间后，由于塑性变形而松弛，使初压力减小，传动能力下降，这时必须重新张紧。带传动的张紧滑道式：通过调节螺钉来调整电动机位置，加大中心距，以达到张紧目的。此法常用于水平布置的带传动,当带传动发生松弛时，通过调节螺钉移动电动机，以便来张紧V带。调节螺钉调整定期张紧十、V带传动的使用和维护用调节螺钉1使装有带轮的电动机沿滑轨2移动，适用于水平或倾斜不大的布置带传动的张紧调整中心距方式调节摆动架位置摆架式：通过调节摆动架（电动机轴中心）位置，加大中心距而达到张紧目的，常用于近似垂直布置的带传动，此法需在调整好位置后，锁紧螺母。十、V带传动的使用和维护用螺杆及调节螺母1使电动机绕轴2摆动，适用于垂直或接近垂直的布置带传动的张紧调整中心距方式定期张紧自动调整中心距

自动张紧是靠电动机和机座的重量，自动调整中心距达到张紧的目的，此法常用于小功率带传动，近似垂直布置的情况；十、V带传动的使用和维护自动调节中心距带传动的张紧调整中心距方式自动张紧张紧轮张紧利用张紧轮张紧，张紧轮安装于松边的内侧，以避免带受双向弯曲。为使小带轮包角不减小得过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装，此法常用于中心距不可调节的场合；十、V带传动的使用和维护若中心距不能调节，可采用具有张紧轮的装置，靠悬重1将张紧轮2压在带上，以保持带的张紧。张紧轮布置在带的松边。带传动的张紧张紧轮方式1）带轮的安装安装时，两带轮轴线应相互平行，两轮相对应的V带型槽应对齐，其误差不得超过20'。带轮的安装要求十、V带传动的使用和维护带传动的安装与维护2）传动带的安装安装V带时，应先拧松调节螺钉和电动机与机架的固定螺栓，让电动机沿滑道向靠近工作机方向移动，缩小中心距，将V带套入槽中后，再调整中心距，把电动机沿滑道向远离工作机的方向移动，在拧紧电动机与机架的固定螺栓的同时将V带张紧。不应将带硬往带轮上撬，以免损坏带的工作表面和降低带的弹性。V带的安装十、V带传动的使用和维护带传动的安装与维护V带在轮槽中的正确位置3）V带在轮槽中应有正确的位置,带的顶面应与带轮外缘平齐，底面与带轮槽底间应有一定间隙，以保证带两侧工作面与轮槽全部贴合。十、V带传动的使用和维护带传动的安装与维护V带的张紧程度4）V带的张紧程度要适当。实践证明在中等中心距情况下，V带安装后，用大拇指能够将带按下15mm左右，则张紧程度合适。十、V带传动的使用和维护带传动的安装与维护8）切忌在有易燃、易爆气体的环境中(如煤矿井下)使用带传动，以免发生危险。5）为避免带受力不均匀，选用时一般V带不应超过10根。6）使用中应对带作定期检查，发现有一根带松弛或损坏就应全部更换新带，不能新、旧带混用。7）为了便于带的装卸，带轮应布置在轴的外伸端。带传动要加防护罩，以免发生意外事故，并保护带传动的工作环境，以防酸、碱、油落上而玷污传动带以及日光曝晒。十、V带传动的使用和维护带传动的安装与维护十、V带传动的使用和维护安装时，应先缩小中心距，再将带装至带轮上，然后再予调整；2)严防带与酸、碱等介质接触，以免变质；应保持带的清洁；同时带也不宜在阳光下曝晒，以免带过早老化；3)工作一段时间后，会产生永久变形。当其中少数带在使用中损坏，应全部更换为新带。如仅换损坏的带，会因新旧混用而加速新带的损坏。4)各种材质的V带都不是完全的弹性体，在张紧力的作用下,经过一定时间的运转后，会因塑性变形而松弛，使张紧力降低，因此要重新调整张紧力。链传动一、链传动的组成链传动的组成：由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。链条链轮链轮一、链传动的组成链传动的组成：由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。二、链传动的类型设计：潘存云按用途不同可分为：传动链：用来传递动力。起重链：用于提升重物的起重机。输送链：用于驱动输送带的运输机械。传动链二、链传动的类型传动链按用途不同可分为：a)滚子链b)套筒链c)弯板链d)齿形链与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。二、链传动的类型传动链按用途不同可分为：齿形链三、链传动的特点没有弹性滑动及打滑现象，故平均传动比准确、工作可靠；(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)能在温度较高，湿度较大、多灰尘、有腐蚀等恶劣环境下工作。链传动主要优点：（与带传动相比）(4)制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单。三、链传动的特点链传动主要缺点：(1)瞬时传动比不恒定，传动不够平稳；(2)工作时噪声较大，不宜在载荷变化大和急速反向的传动中应用；(3)只限于平行轴间的传动。三、链传动的特点链传动的应用：广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。链传动的一般使用范围：传递功率≤100kW，圆周速度≤15m/s，传动比≤8。四、滚子链概述滚子链是由内链板、外链板

、销轴

、套筒及滚子五部分组成。链板制成“8”字形，目的是使各截面强度接近相等，且能减轻重量及运动时的惯性。1.滚子链的组成四、滚子链概述1.滚子链的组成套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合。内链板紧压在套筒两端，称为内链节。销轴与外链板铆牢，称为外链节。内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。单排滚子链双排滚子链节距p排距pt1—内链板；2—外链板；3—销轴；4—套筒；5—滚子四、滚子链概述滚子套筒销轴内链板外链板套筒滚子链的剖面结构：1.滚子链的组成四、滚子链概述销轴滚子外链板套筒内链板滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。1.滚子链的组成四、滚子链概述当传递较大的动力时，可采用双排链或多排链。多排链由几排普通单排链用销轴联成。玉米脱粒机上的双排链传动1.滚子链的组成四、滚子链概述2.滚子链连接形式链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，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，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。设计：潘存云设计：潘存云过渡链节四、滚子链概述2.滚子链连接形式

a）开口销b）弹簧卡c）过渡链节接头处可用开口销或弹簧卡锁紧。当链节为奇数时，需用过渡链节）才能构成环状。四、滚子链概述2.滚子链连接形式pppt双排滚子链

节距p：滚子链上