8带传动与链传动3h

第8章带传动和链传动§8-1带传动的特点及应用§8-2带传动工作情况分析§8-3普通Ｖ带传动的设计计算§8-4V带轮设计§8-5V带传动的张紧装置§8-6链传动的特点及应用§8-7传动链的结构特点§8-8链传动的主要参数及其选择§8-9滚子链传动的计算§8-10链传动的布置、张紧和润滑§8-1带传动的特点及应用一、带的工作原理和特点§8-1带传动的特点及应用一、带的工作原理和特点组成：主动带轮1、环形带2（挠性件）、从动带轮3原理：带工作前受张紧力

的作用，在带与带轮接触面间产生了压力。当主动轮转动时，靠接触面间的摩擦力拖动传动带，而带又同样地靠摩擦力拖动从动轮转动。这样就把主动轴上的动力传递给了从动轴。因此，带传动是靠摩擦力来工作的。

开口向外转向相反带传动的组成和工作原理§8-1带传动的特点及应用一、带的工作原理和特点

优点：（1）可用于两轴中心距较大的传动；（2）具有弹性，可缓和冲击和振动载荷，运转平稳，无噪声；（3）当过载时，带产生打滑，可防止其它零件损坏；（4）结构简单，设备费用低，维护方便。缺点：（1）外廓尺寸较大；（2）定传动比不能保证（带的弹性滑动）；（3）轴及轴承上受力较大；（4）效率较低；（5）带的寿命较短，约为3000-5000h；（6）不易用于易燃易爆的场合。

§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构传动带

输送带带（功能）（工作原理）摩擦传动带啮合传动带（截面形状）平带圆带V带多楔带§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构

普通V带传动功率大，结构简单，价格便宜，故应用最为广泛。结构简单带轮任意制造传动能力较弱柔韧性较好结构简单传动能力较弱小功率传动柔韧性差不易弯曲传动能力强结构紧凑传动能力强柔韧性好易弯曲传递大功率（平带+V带）

普通V带是标准件、无接头的环形带。截面形状为楔角40°的梯形。V带由顶胶，强力层（抗拉体），底胶（填充物），外包布组成。根据抗拉体机构的不同，普通V带分为帘布芯V带和绳芯V带两种。帘布芯V带制造较方便。绳芯V带柔韧性好，抗弯强度高，适用于转速较高，载荷不大和带轮直径较小的场合§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构

普通V带根据截面尺寸大小分为Y、Z、A、B、C、D、E等7种型号。

Ｖ带采用基准宽度制，即用带的基准线的位置和基准宽度来确定带在轮槽中的位置和轮槽的尺寸。§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构最常用

Ｖ带受到垂直于其底面的弯曲时，顶胶伸长而变窄，底胶缩短而变宽，带的长度及宽度尺寸与自由状态时相比保持不变的那个面（类似于梁的中性层）称为带的节面，节面的宽称为节宽

。V带轮在轮槽节宽处的直径称为基准直径dd

。带在节面上的环形长度称为基准带长Ld

。§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构§8-1带传动的特点及应用二、带的类型和结构

两带轮直径不相等时，两轮上的包角也不相等，其中小带轮上的包角较小。当其它条件相同时，小轮上的包角愈大，摩擦力就愈大，则传递的转矩也愈大。

包角：带和带轮接触弧段所对应的圆心角。

未工作时，传动带中的预紧力为F0

。工作时，由于静摩擦力的存在，带一边拉紧，一边放松。

设带的总长度不变，根据线弹性假设（环形带的总长度不变，则可推出紧边拉力的增量应该等于松边拉力的减量）：§8-2带传动工作情况分析一、带传动的受力分析预紧力松边拉力紧边拉力记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff，则有记传动带的有效拉力（由负载决定）为Fe，则有§8-2带传动工作情况分析一、带传动的受力分析取绕在主动轮的传动带为研究对象，有§8-2带传动工作情况分析一、带传动的受力分析打滑

机器出现过载时，带将沿着带轮接触面发生全面滑动，从动轮转速急速降低甚至停止转动，这种现象称为打滑。

后果：带丧失工作能力，同时带急剧磨损发热。

当带沿带轮有打滑趋势时，其摩擦力达到最大值，此时：§8-2带传动工作情况分析一、带传动的受力分析最大有效圆周力柔韧体摩擦欧拉公式讨论与预紧力成正比与包角成正比与摩擦系数成正比§8-2带传动工作情况分析二、带的应力分析

拉应力：

离心应力：

弯曲应力：

带是在周期性变应力下工作的。带传动的失效形式之一：疲劳破坏（分层脱开或断裂）！带在一定寿命下的许用应力由实验确定（带截面的应力沿径向展开，线段长度表示应力大小）紧边刚进入小带轮接触处§8-2带传动工作情况分析三、带的弹性滑动（运动分析）

定义：这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的微量滑动，称为带的弹性滑动。

弹性滑动是不可避免的。

打滑的产生：

外载荷的圆周力>全部摩擦力

打滑是由过载引起的一种失效形式，应尽量避免。

传动比不准确带传动的主要失效形式之二：打滑！带轮相对于带的滑动方向§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根V带的基本额定功率失效形式打滑疲劳破坏设计准则不打滑具有一定的疲劳强度和寿命§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根V带的基本额定功率不打滑条件下：单根V带所能传递的功率疲劳强度条件：§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根V带的基本额定功率当传动比大于1时，大带轮直接增大，带的弯曲应力减小，缓解了带的疲劳，延长了带的寿命，于是引入功率增量！§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法已知量功率P转速或传动比工作条件待求量带的类型长度Ld根数z中心距a基准直径dd§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法1确定计算功率，选择V带型号2确定带轮基准直径3验算带速4计算传动中心距和带的基准长度5验算小带轮的包角6确定V带的根数7计算压轴力§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法1.确定计算功率，选择V带型号§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法1.确定计算功率，选择V带型号A型普通V带计算功率Pca§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法2.确定带轮的基准直径§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法3.验算带速要求：计算值：计算：结果：合适！§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法4.计算中心距和带的基准长度初选带长：中心距初选推荐值：查表8-2，选择基准长度：计算实际中心距：中心距的调整范围：§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法5.计算小带轮包角计算小带轮包角：计算值：§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法6.确定V带的根数计算：单根V带的额定功率查表8-3a包角系数长度系数§8-3普通V带传动的设计计算二、V带传动的设计步骤及方法7.确定作用在轴上的压轴力计算：计算值：小带轮包角§8-4V带轮设计一、V带轮设计的要求和材料要求各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度。槽轮设计要求结构工艺性好、无过大的铸造内应力、缩孔、砂眼等缺陷，质量分布均匀。轮槽工作面要有一定的表面粗糙度。材料通常采用铸铁，牌号为HT150和HT200。转速较高时，采用铸钢或钢板焊接而成。小功率时，采用铸铝或塑料。§8-4V带轮设计二、带轮结构与尺寸普通和窄V带传动第1部分：基准宽度制轮槽宽槽顶高槽根高槽距带的节宽楔角基准直径§8-4V带轮设计二、带轮结构与尺寸实心式腹板式孔板式轮辐式必要性：带的摩擦传动原理，要保证带传动正常工作，必须把带张紧。原因：张紧产生的张紧力不足，将使带传动能力下降，甚至发生打滑；张紧力过大，虽然能提高传动能力，但将使带的寿命下降，并使作用在轴和轴承上的力增大，对轴和轴承的寿命不利。

故：必须在保证带有足够寿命和不发生打滑的条件下确定合适的张紧力。§8-5V带传动的张紧装置一、张紧力

带使用一段时间后会由于塑性变形而松弛，使带的张紧力下降，所以应设法重新把带张紧。常见的张紧装置有中心距可调和中心距不可调等形式。§8-5V带传动的张紧装置二、张紧装置定期张紧定期张紧自动张紧

调节中心距的张紧装置

带使用一段时间后会由于塑性变形而松弛，使带的张紧力下降，所以应设法重新把带张紧。常见的张紧装置有中心距可调和中心距不可调等几种形式。§8-5V带传动的张紧装置二、张紧装置

注意：置于松边内侧（使带只受单向弯曲）；靠近大轮（降低对小带轮包角的影响）；张紧轮轮槽尺寸与带轮的相同。

§8-5V带传动的张紧装置三、带传动的维护（1）两轴必须平行，两个带轮的轮槽尽量保持在同一平面内。（2）带传动一般应加防护罩。（3）更换传动带时，同一带轮上的带必须同时更换。（4）胶带不宜与酸、碱或油等接触。（5）工作温度不应超过60℃。

2019.10.14100min

链传动是在平行轴上的大小链轮1、3之间，以封闭链条2作为挠性曳引元件来传递运动和动力的一种传动方式。这种传动是以链条作中间挠性件，靠链轮轮齿连续不断地啮合来传递功率的，因此它是啮合传动。§8-6链传动的特点及应用§8-6链传动的特点及应用优点：（1）可用于两轴中心距较大的传动，最大中心距可达8米。（2）传动效率较高，可达0.98。（3）与带传动比较，它的平均传动比保持不变，作用在轴上的压轴力比带传动的小。缺点：（1）瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差。（2）无过载保护作用。（3）安装精度要求较高。

§8-6链传动的特点及应用应用场合：（1）可用在要求传动比准确，而两轴又相距较远，不宜采用齿轮的地方。（2）有油不宜使用带传动的地方。（3）用于恶劣的工作条件下，例如温度变化很大或有灰尘的地方。应用范围：农业机械、矿山机械、起重运输机械、摩托车。

链传动链输送链曳引链滚子链：结构简单、成本低廉、应用广泛齿形链：结构复杂、成本较高、传动平稳、承载能力强（用途）（结构）§8-7传动链的结构特点一、传动链的种类和结构——滚子链：结构每节内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别采用过盈配合。而销轴3与套筒4、滚子5与套筒4之间则为间隙配合。当内、外链板相对转动时，套筒可绕销轴自由转动。§8-7传动链的结构特点一、传动链的种类和结构——滚子链：结构链节距§8-7传动链的结构特点一、传动链的种类和结构——滚子链：标记节距=链号×25.4/16mm

齿形链又称无声链，它是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。齿形链板的两侧为直线，其夹角为60°。§8-7传动链的结构特点一、传动链的种类和结构——齿形链

链轮的齿形与齿轮的齿形相似，但其齿廓不是共轭齿廓，齿形具有很大的灵活性。

国标规定的滚子链链轮端面齿形，由aa、ab、cd三段圆弧和一段直线bc构成，简称“三圆弧一直线”齿形。

链轮上滚子中心经过的轨迹称为链轮的分度圆。由图可知，链轮的分度圆直径图8-20滚子链链轮端面标准齿形§8-7传动链的结构特点二、链轮§8-7传动链的结构特点二、链轮§8-7传动链的结构特点二、链轮

链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经表面热处理。由于小链轮轮齿的工作次数比大链轮轮齿多，所受冲击力也大。故小链轮材料常常优于大链轮。1．链条速度v

链条的速度愈大，链条与链轮间的冲击也愈大，使传动不平稳，加速了链条和链轮的失效。一般要求链速v≤15m/s。2．传动比i§8-8链传动的主要参数及其选择

平均传动比恒定，但瞬时传动比不断变化。

链传动的正多边形效应。3．链轮的齿数z4．链节距P

链节距是链传动最主要的参数。

节距愈大，承载能力愈高，但传动的尺寸、速度不均匀性、附加动载荷、冲击和噪声亦增大。

因此，设计链传动时，应在满足传递功率的前提下，尽量选取较小的节距。§8-8链传动的主要参数及其选择

小链轮的齿数越少，速度越大，多边形效应越显著，传动的工作情况越差。5．中心距a和链条长度L

链传动的中心距过小，则小轮上的包角也小，同时受力的轮齿过少，当链轮转速不变时，单位时间内同一链节循环工作次数增多，从而加速了链条的失效。反之，如中心距过大，由于链条重量而产生的垂度增大，将使传动的工作情况变坏。链条长度L的计算公式可按带传动中带长度计算公式导出。§8-8链传动的主要参数及其选择链条节数§8-9滚子链传动的计算一、链传动的