zyp第13章带传动和链传动

1/1zyp第13章带传动和链传动第13章13-113-213-313-413-513-613-713-813-913-1013-1113-1213-13

带传动和链传动带传动的类型和应用带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简洁，成本低廉等优点。带传动的受力分析带的应力分析带传动的弹性滑动和传动比一般V带传动的计算V带轮的结构同步带传动简介链传动的特点和应用链条和链轮链传动的运动分析和受力分析链传动的主要及其选择滚子链传动的计算链传动的润滑和布置

13-1

带传动的类型和应用

中间挠性件：带或链带传动的组成：主动轮1、从动轮2、环形带3。F0F01

n13

2设计：潘存云

n2

F0

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。

F0

带传动的类型摩擦型类型啮合型

平带V型带摩擦牵引力大多楔带摩擦牵引力大圆形带牵引力小，用于仪器同步带

抗拉体设计：潘存云设计：潘存云

应用：两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。

带传动的几何关系中心距a包角α:2

BAα1设计：潘存云

θ

d2d1因θ较小,以sin2ad1d2d1代入得:(rad)Ddd1802157.3a

θ

θ

d2

设计：潘存云

α2

a

a

C

带长:L2ABBCADd2d12acos(2)(2)222acos2

2

(d1d2)(d2d1)

12d2d1以cos1sin1及代入得：22a

B

Aα1设计：潘存云

θ

α1d2

d1

D

a带长:L2a

C

2

(d1d2

d2d1)4a

2

已知带长时，由上式可得中心距:

a

2L(d1d2)

2L(d1d2)8

2

8(d2d1)

2

带传动不仅安装时必需把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。

带传动的张紧方法：1.调整中心距

a

a

滑道式张紧装置

调整螺钉调整螺钉摆架式张紧装置

带传动的张紧方法：1.调整中心距2.采纳张紧轮3.自动张紧

设计：潘存云

设计：潘存云

销轴

自动张紧装置张紧轮

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、汲取振动；3.过载时带与带轮之间会消失打滑，避开了其它零件的损坏；4.结构简洁、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；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；5.传

动效率较低。

应用：两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动),中小功率电机与工作机之间的动力传递。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

13-2F1=F2=F0F0

带传动的受力分析n2n1松边F2F2

为了牢靠工作，带必需以肯定的初拉力张紧在带轮上。

静止时，带两边的初拉力相等：

F0设计：潘存云

n1主动轮F1F1紧边

n2设计：潘存云

F0F0

从动轮

传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1≠F2F1↑,紧边F2↓松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：F1–F0=F0–F2F0=(F1+F2)/2

称F1-F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：F=F1-F2Fv且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：P

当圆周力F∑Ff时，带与带轮之间消失显著的滑动，称为打滑.常常消失打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致以平带为例，分析打滑时紧边拉力Fdα传动失效。和松边拉力F之间的关系。F1

1000

2

平带上取一小段弧进行分析：参数如图正压力：dFN摩擦力：fdFNdlfdFNdFN两端的拉力：F和F+dFαdα力平衡条件：忽视离心力,水平、垂直力分别平衡dddαdFNFsin(FdF)sin222

2F

2

设计：潘存云

ddfdFN(FdF)cosFcos22

F+dF

F1

由力平衡条件：dFNFsind(FdF)sind22ddfdFN(FdF)cosFcos22dddd因d很小，可取sin,cos1去掉二阶微量dF2222

→挠性体摩擦的基本公式

dFfdFfdFNdFF1F1dFlnf积分得：F2F2F0fdF1紧边和松边的拉力之比为：efF2

dFNFd

联立求解：F=F1-F2efF1Ffe1

F1efF2分析：α↑f↑

1F2Ffe1→F↑∵α1α2FQ设计：潘存云

1FF1F2F1(1f)e用α1→αFQFN/2设计：潘存云

V带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。

平带的极限摩擦力为:FNf=FQf则V带的极限摩擦力为：

FN

FN/2

fQFFFNffFff'FQNQsinsin22

FN=FQFN=FQ/sin(/2)

f’当量摩擦系数,f’f

在相同条件下，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。用f’代替f后，得以下计算公式：

F1f'eF2F1Ff'e11F2Ff'e11FF1F2F1(1f')eef'

13-3F1紧边拉应力：1AF2松边拉应力：2A

带的应力分析带工作时应力由三部分组成

1.紧边和松边拉力产生的拉应力MPaMPa

A为带的横截面积F2

2.离心力产生的拉应力dl带在微弧段上产生的离心力：dFNc

r设计：潘存云

dFNcma(rd)qrv(rd)qr2qvdN2

2

dαF1

离心力FNc在微弧段两端会产生拉力Fc。

da2由力平衡条件得：2Fcsinqvda2

dada取sin,得:22

往x轴投影

dα2Fc

F2

Fcqv

2

NdFNc

dl设计：潘存云

r

离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力确作用在带的全长。

dα

Fcqv2离心拉应力：cAA

MPa

dα2

Fc

F1

3.弯曲应力当带绕过带轮时，由于弯曲而产生弯曲应力设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。由材料力学公式得2yE弯曲应力为:bMPad4.应力分布及最大应力最大应力σmax消失在紧边与小轮的接触处。

V带的节线y

设计：潘存云

d

V带轮的基准圆δ2设计：潘存云

max1b1c

弯曲应力

δb1α1n1

δb2n2

离心应力

α2

δmax

δ1

拉应力

5.作用在轴上的力

由力平衡条件得静止时轴上的压力为：

FQ2F0sinF0FQ

12

α1

设计：潘存云

FQ设计：潘存云

F0

F0α12

α12

F0

13-4

带传动的弹性滑动和传动比

设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：F2F1松边：2紧边：1AEAEF2

∵F1F2

∴ε

1

ε

2

n1主动轮

F2

设计：潘存云

n2

带绕过主动轮时，将渐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。

F1F1从动轮

带经过从动轮时，将渐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。d2n2d1n1v2m/s总有：v2v1v1m/s601000601000

v1v2d1n1d2n2定义：v1d1n1

为滑动率。

n1d1(1)得从动轮的转速：n2d2n1d2带传动的传动比：id1(1)n2

V带传动的滑动率ε=0.01~