模块8带传动和链传动

1、模块模块8 8 带传动和链传动带传动和链传动 v学习情境1 带传动简介 v学习情境2 普通V带及V带轮 v学习情境3 带传动的工作分析v学习情境4 普通V带传动的设计计算 v学习情境5 链传动简介 v【知识目标知识目标】v掌握带传动、链传动的运动特点及其使用和掌握带传动、链传动的运动特点及其使用和维护；维护；v掌握带传动的基本设计计算方法。掌握带传动的基本设计计算方法。模块模块8 8 带传动和链传动带传动和链传动 v【技能目标技能目标】v根据机构（部件）要实现的运动，选择带传动的类型；v能够设计简单的带传动，并采取相应措施使其不失效。模块模块8 8 带传动和链传动带传动和链传动 学习情境1 带

2、传动简介8.1.1带传动的类型及应用v如图8-1 所示为摩擦型带传动简图，类型如图8-2所示。 8.1.1带传动的类型及应用v1.摩擦型带传动摩擦型带传动 v摩擦型带传动中，根据挠性带截面形状不同，可分为：平带传动（矩形截面）、V带传动（梯形截面）等，如图8-3所示。 8.1.1带传动的类型及应用v2. 啮合型带传动啮合型带传动v啮合传动型是指同步带传动 ，同步带内周有一定形状的齿，如图8-4所示。v8.1.2带传动的特点v带传动的主要优点是：v（1）适用于中心距较大的场合；v（2）带是挠性物，可以缓冲、吸振，噪音小，传动平稳；v（3）当过载时，带与带轮之间会产生打滑，保护其他零部件免受损坏；

3、v（4）结构简单，制造与维护方便，成本低。 v8.1.2带传动的特点v带传动有如下缺点：v（1）外廓尺寸太大；v（2）带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定；v（3）传动效率较低，寿命较短；v（4）常需要张紧装置，支承带轮的轴和轴承受力较大；v（5）不宜用于高温、易燃等场所。 8.2.1 普通V带的结构和尺寸v1.普通普通V带的结构带的结构v普通V带是楔角为40，相对高度hbp07的梯形截面环形带，V带通常制成没有接头的环形，其截面形状为等腰梯形。其结构如图8-5所示 学习情境2 普通V带及V带轮8.2.1 普通V带的结构和尺寸v 2.普通普通V带的尺寸带的尺寸vV带的尺寸已经标准化， 其标准有截

4、面尺寸和V带基准长度。v 1) 截面尺寸 8.2.1 普通V带的结构和尺寸v 2.普通普通V带的尺寸带的尺寸v2) V带基准长度v当V带弯曲时,带的顶胶层将伸长,而底胶层将缩短,只有在两层之间的抗拉体内节线处带长保持不变,因此沿节线量得的带长即为V带的基准长度Ld,在带传动的几何计算中,应把基准长度Ld作为V带的计算长度。各种型号普通V带的基准长度及长度系数KL见表8-2。 8.2.2 V带轮v1.V带轮的结构和尺寸带轮的结构和尺寸v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带轮按腹板结构

5、的不同分为几种型式，如图8-6所示。 8.2.2 V带轮v2.V带轮的材料带轮的材料v对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面要仔细加工，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡。对于铸造和焊接带轮的内应力要小。v带轮的常用材料为灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，其中灰铸铁应用最广，常用的牌号为HT150或HT200。当带轮圆周速度v25 m/s时，可用球墨铸铁或铸钢；小功率传动时，可用铸铝或塑料。8.2.3 带传动的张紧与维护v1.调节中心距；调节中心距；2.利用张紧轮利用张紧轮8.2.3 带传动的张紧与维护v3.带传动的维护带传动的维护v1）带传动装置外面应加防护罩，以保

6、证安全，防止带与酸碱或油接触而被腐蚀，也不宜曝晒。v2)应定期检查V带，若发现一根松弛或损坏则应全部更换。v3)切忌在有易燃、易爆气体的环境中使用带传动，以免发生危险。 8.2.3 带传动的张紧与维护v3.带传动的维护带传动的维护v4)带传动不需润滑，禁止往带上加润滑油或润滑脂，应及时清理带轮槽内及传动带上的油污。v5)带传动的工作温度不应超过60。v6)如果传动装置要闲置一段时间后再用，应将传动带放松。v7)存放时，应悬挂在架子上或平放在货架之上，以免受压变形。 8.3.1带传动的受力分析学习情境3 带传动的工作分析8.3.1带传动的受力分析v由于摩擦式带传动是靠摩擦工作的，在初拉力F0一定

7、的情况下，传动带与带轮接触面之间的摩擦力总和有一个极限值。当传动过载时，传动所需要的有效拉力超过传动带与轮面间的极限摩擦力，传动带与带轮之间将发生明显的全面的相对滑动，这种现象称为打滑。v打滑是一种对传动有害的现象，它不仅造成传动带的严重磨损，而且使得从动轮不能正常转动，甚至完全不动，致使传动失效。因此，为了保证带传动的正常工作，应当避免出现打滑现象。8.3.2 带传动的应力分析v1.由紧边和松边拉力产生的应力；由紧边和松边拉力产生的应力；2.离心应力；离心应力；3.由带的弯曲产生的弯曲应力由带的弯曲产生的弯曲应力8.3.3带传动的弹性滑动传动比Iv由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称

8、为弹性滑动。 8.3.3带传动的弹性滑动传动比Iv需要注意的是：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。学习情境4 普通V带传动的设计计算8.4.1设计准则和单根V带的功率v1. 设计准则设计准则v带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳断裂。因此，带传动的设计准则为：在保证不打滑的条件下，带有一定的疲劳强度。 v2.单根单根V带的功率带的功率 v为了便于设计和计算，基本额定功率P0和额定功率增量P0的值见表8-5、表8-6。其他型号V带的基本额定功率P0和额定功率

9、增量P0的值可查相关的设计手册或标准。8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v在设计V带传动时，一般来说，原始数据和已知条件有：原动机的类型、带传动的用途和工作条件、所需传递的功率、小带轮和大带轮的转速或传动比、对传动的位置以及外廓尺寸的要求等。V带传动设计计算的内容包括传动带和带轮两部分。传动带设计计算的主要内容是：选择传动带的型号，确定传动带的基准长度和根数，计算传动的中心距和压轴力等。 8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v1.确定设计功率确定设计功率PCv设计功率是根据需要传递的名义功率再考虑载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素而确定的，表达式如下。 vPC=KAP v式中

10、: P为所需传递的名义功率，单位kW；KA为工作情况系数，按表8-8选取。8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v2.选择带型选择带型 V带的带型可根据设计功率PC和小带轮转速n1由图8-11选取。 8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v3确定带轮的基准直径并验算带速确定带轮的基准直径并验算带速v 小带轮的基准直径dd1是一个重要的参数。 小带轮的基准直径小， 在一定的传动比下， 大带轮的基准直径相应地也小，则带传动的外廓尺寸小，结构紧凑、重量轻。但带轮直径愈小, 传动所占空间愈小，但弯曲应力愈大，带愈易疲劳。普通V带轮的最小基准直径见表8-4。 设计时, 应使小带轮基准直径dd1ddmin。

11、8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v4.确定中心距和带长确定中心距和带长v当中心距较小时，传动较为紧凑，但带长也减小，在单位时间内带绕过带轮的次数增多，即带内应力循环次数增加，会降低带的寿命。而中心距过大时则传动的外廓尺寸大，且高速时容易引起带的颤动，影响正常工作。v一般推荐按下式初步确定中心距a0，即 0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2) 8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v5. 验算小带轮上的包角验算小带轮上的包角1v包角是影响带传动工作能力的主要参数之一。 包角大, 带的承载能力高； 反之易打滑。 在V带传动中, 一般小带轮上的包角1不宜小于120, 个别情况下可小到90,

12、否则应增大中心距或减小传动比, 也可以加张紧轮。1的计算公式为 v6. 确定确定V带根数带根数z 3 .57180121adddd LaccKKPPPPPZ)(0008.4.2 设计计算的一般步骤和方法v7.计算初拉力和压轴力计算初拉力和压轴力v为保证传动正常工作， 单根V带所需的初拉力可按下式计算 v压轴力计算公式为 2015 . 2500qKaZPFc2sin210zFFQ8.4.2 设计计算的一般步骤和方法v 8.确定带轮的结构和尺寸确定带轮的结构和尺寸v包括以下内容：确定结构类型、结构尺寸、轮槽尺寸、 材料，画出带轮工程图样。 8.4.3带传动的安装与维护v1. 传动安装要求传动安装要

13、求v 1) 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，如图8-13所示。 8.4.3带传动的安装与维护v1. 传动安装要求传动安装要求v 2) 安装V带时，应先缩小中心距，将V带套入槽中后，再调整增大中心距并予以张紧，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 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，底面与带轮槽底面间应有一定间隙，以保证带两侧工作面与轮槽全部贴合。v 4) 用多根V带传动时，为避免载荷分布不均，V带的配组代号应相同，不同厂家生产的V带、新旧V带不能同组使用。8.4.3带传动的安装与维护v2.带传动维护要求带传

14、动维护要求v 1) 为了便于带的装卸, 带轮应布置在轴的外伸端； 要加防护罩, 以免发生意外事故；要保护工作环境, 防止酸、 碱、 油等沾污传动带, 防止日光暴晒。 v 2) 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。 v 3) 定期检查, 如有一根带松弛或损坏, 应及时并全部更换新带。 学习情境5 链传动简介8.5.1 链传动的组成与工作原理v链传动是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，如图8-14所示，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。8.5.2 链传动的类型与应用v按用途的不同，链传动可分为传动链、起重链和牵引链。起

15、重链和牵引链用于起重机械和运输机械，传动链主要用于一般机械，其中传动链最常用。传动链的种类很多，主要有滚子链(图8-15)和齿形链(图8-16)两种。 8.5.2 链传动的类型与应用v链传动主要用于平均传动比要求准确，且两轴相距较远，工作条件恶劣，不宜采用带传动和齿轮传动的场合。广泛用于矿山机械、冶金机械、起重运输机械及机床、汽车、摩托车、自行车等机械传动中。通常传递功率P100kW，传动比i8，链速v15m/s，效率约为0.950.98。 v8.5.3链传动的失效形式v链传动的失效形式主要有以下几种：v1)链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，链板疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。v2)滚子、套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定循环次数，滚子、套筒可能会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。v8.5.3链传动的失效形式v3)销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。v4)链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨