《机械设计基础 第4版》 课件 6带传动与链传动

学习指导

第六章带传动与链传动

一、主要内容带传动的类型、特点及应用范围以主要;2.带传动的力和应力分析，带的弹性滑动与打滑;3.带传动的失效形式和设计准则。4.普通V带的规格及传动设计;5.普通V带传动的张紧和带轮的结构设计;6.同步带传动简介;7.链传动简介。带传动的工作原理、力和应力分析、弹性滑动和打滑、失效形式和设计准则及普通V带传动设计计算.二、重点和难点重点内容：难点内容：带传动的受力分析和弹性滑动现象。带传动和链传动都是通过中间挠性件(带或链)传递运动和动力的，当主动轴与从动轴相距较远时，常采用这两种传动。与齿轮传动相比:1.结构简单；2.成本低廉；3.两轴距离大等。第一节带传动的类型和特点

概述：带传动是由主动轮1、从动轮2和带3组成。一、带传动的类型根据工作原理不同可分为:摩擦传动啮合传动：同步带平带V带特殊截面带二、V带的类型与结构1、V带的结构

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。2.普通V带的型号和基本尺寸普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号三、带传动的几何关系1.包角

：小带轮上的包角为：3.中心距a：2.带的长度L：四、带传动的特点和应用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。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。第二节带传动的受力分析

一、带的受力分析1)带在带轮上张紧时2)带即将打滑的临界状态（以平带为例）紧边和松边的拉力比:由此得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。二、传动带的应力分析1)拉应力紧边拉应力松边拉应力有效拉应力2)由带弯曲产生的应力式中：

--曲率半径，;

--带受拉侧最外层至中性层的距离;

--带材料的弯曲弹性模量.显然，带绕在小带轮上时得弯曲应力大于绕在大带轮上的弯曲应力。3)由离心力产生的应力如图最大应力产生在由紧边进入小带轮处三、带传动的弹性滑动和打滑现象由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动。弹性滑动是带传动中不可避免的现象，是正常工作时固有的特性。弹性滑动会引起下列后果：

1)从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度。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。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。通常若传递的基本载荷超过最大有效圆周力,带在带轮上发生显著的相对滑动即打滑。打滑造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定状态。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由过载引起的带在带轮上的全面滑动，应当避免。打滑可以避免，弹性滑动不能避免。一、主要失效形式及设计准则1)带传动的失效形式是：打滑与疲劳破坏。2)带传动的设计准则：在保证不打滑的条件下，使带传动具有一定的疲劳强度和寿命。第三节V带传动的设计

二、单根V带所能传递的额定功率1）带在有打滑趋势时的有效拉力为：求出带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率由上两式得由2）V带的疲劳强度条件为：或≤≤二、普通V带传动的设计计算设计内容包括：确定带的型号、长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸等。设计V带传动给定的原始数据为：传动的功率P；主动轮、从动轮的转速(或传动比i)，位置要求及工作情况等。1.原始数据及设计内容2.设计计算的一般步骤2）选择带的型号1）确定计算功率（1）初选小带轮的基准直径3)确定带的直径基准直径（2）验算带的速度设计时应使一般在

=

内选取（以

=

最为有利）。≤（4）确定中心距a和V带长度①初选中心距（3）计算从动轮的基准直径≤≤②计算带长⑤计算小轮包角③查

④计算实际中心距⑥确定V带的根数⑦确定初拉力⑧计算作用在轴上的力第四节V带轮设计及V带传动的维护

一、V带轮的材料和结构带轮常用铸铁材料，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。1.材料带轮通常由三部分组成：轮缘、轮毂、轮辐或腹板。2.带轮结构a)实心式(D≤2.5d)b)腹板式(D≤300mm)c)孔板式(D1-d1≥100mm)d)轮辐式(D≥300mm)二、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。定期调整带传动张紧力的装置第五节同步带传动简介

同步带的工作面有齿，带轮的轮缘表面也制有相应的齿槽，依靠带与带轮之间的啮合来传递运动和动力，无滑动，预紧力小，能保证恒定的传动比。第六节链传动简介

一、链传动的类型、特点和应用1.链传动的组成及主要类型链传动由链条和主、从动轮组成。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。2.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)由于不需要张紧，作用于轴上的力较小；(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：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。二、传动链的结构特点1.滚子链滚子链的标记：链号—排数整数链节数标准编号2.齿形链齿形链是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成。按铰链形式的不同有圆销式、轴瓦式、滚柱式。工作时，通过链板两侧成60°的直边与链轮轮齿相啮合。与滚子链相比，齿形链传动较平稳，噪声小(又称无声链)，承受冲击载荷的能力较高，但界结构复杂，价格较高，故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。典型习题

例1单根V带(三角带)传动的初拉力,主动带轮的基准直径，主动轮转速，主动带轮上的包角，带与带轮间的摩擦因数，试求：(1)V带紧边、松边的拉力和(2)V带传动能传递的最大有效圆周力F及最大功率P。[解](1)带速(2)拉力联解其中解得(3)V带传动能传递的最大有效圆周力F

(4)V带传动能传递的最大功率P

下图中，图a)为减速带传动，图b)为增速带传动。这两种传动装置中，带轮的基准直径材料相同，传动的中心距a及带材料、尺寸和张紧力均相同，两传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮，其转速均为n，不考虑离心力的影响，试分析：哪个装置传递的最大有效拉力大？哪个装置传递的最大功率大？为什么？，且传动中各带轮例2:a)b)[答

]：依题意，带传动的功率、

，传动中心距a相等，