第五章带传动和链传动..ppt

第第5章带传动和链传动章带传动和链传动§5-1 带传动的类型和应用§5-2 V带和V带轮§5-3 带传动的受力分析和应力分析§5-4 带传动的弹性滑动和传动比§5-5 普通V带传动的设计§5-6 带传动的张紧和维护第第5章带传动和链传动章带传动和链传动§5-7 链传动的特点和应用§5-8 滚子链和链轮§5-9 链传动的运动特性§5-10 滚子链传动的设计计算§5-11 链传动的布置、张紧和润滑§5-1 §5-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的特点1、适用于远距离传动；、适用于远距离传动；2、能缓冲和吸收振动，传动平稳、噪音小；、能缓冲和吸收振动，传动平稳、噪音小；3、过载时，带传动打滑可以防止其他零件损坏；、过载时，带传动打滑可以防止其他零件损坏；4、结构简单，制造、安装和维护均较方便；、结构简单，制造、安装和维护均较方便；5、不能保证准确的传动比，对轴压力大；、不能保证准确的传动比，对轴压力大；6、相对于链传动寿命短；、相对于链传动寿命短；7、摩擦生电，一般不宜用于有易燃物场所；、摩擦生电，一般不宜用于有易燃物场所； 一般带传递的功率一般带传递的功率P   100KW，， =5-25m/s（（最大最大60m/s），），I   7。

v组成组成 带传动是由主动带轮1，从动带轮2和封闭环形带3 所组成当原动机驱动主动带轮回转时，由于带和带轮间的摩擦(或啮合)，便拖动从动带轮一起回转，并传递一定的运动和动力v带带的的类类型型 根据传动原理不同，带传动可分为摩摩擦型擦型和啮合型啮合型两大类摩擦式啮合式§5-1 §5-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用–根据带的截面形状，可分为平平带带传传动动、V V带带传传动动、圆圆形形带带传传动动、多楔带传动多楔带传动和同步带传动同步带传动等–平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面； V带的横截面为等腰梯形，其工作面是与轮槽相接触的两侧面，而V带与轮槽槽底并不接触由子轮槽的楔形效应，初拉力相同时，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，故具有较大的牵引能力§5-1 §5-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用–多楔带以其扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面是楔的侧面这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合圆带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。

–带传动多用于两轴平行，且回转方向相同的场合这种传动亦称为开开口口传传动动当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离a称为中心距带与带轮接触弧所对的中心角称为包角包角是带传动的一个重要参数图13-2 带传动的主要类型§5-1 §5-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用图中橘黄色所示即为带传动包角，即带与带轮接触的部分大带轮包角和小带轮包角之和为360°两带轮中心之间的间距为中心距§5-1 §5-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的类型和应用§5-2 V§5-2 V带和带和带和带和V V带轮带轮带轮带轮–V带由顶胶、抗拉体、 底胶和包布四部分组成–抗拉体有帘布芯结构和绳芯结构两种–V带绕带轮弯曲时,其长度.宽度均保持不变的面层,称为V带的中性层.其宽度称为节宽§5-2 V§5-2 V带和带和带和带和V V带轮带轮带轮带轮§5-2 V§5-2 V带和带和带和带和V V带轮带轮带轮带轮1.列出了带轮的一些结构2.和节宽相对应的带轮直径称为基准直径3.V带在规定的张紧力下位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度。

§5-2 V§5-2 V带和带和带和带和V V带轮带轮带轮带轮V带传动的机构简图不做说明一般都为V带的公称长度，所表示的带轮直径一般也为基准直径§5-2 V§5-2 V带和带和带和带和V V带轮带轮带轮带轮§5-3 §5-3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析1、初拉力、初拉力F0---工作前，带两边承受相等的拉力工作前，带两边承受相等的拉力2、工作时：紧边（绕入主动轮一边）、工作时：紧边（绕入主动轮一边）--拉力由拉力由F0F1；； 松边松边（绕入被动轮一边）（绕入被动轮一边）--拉力拉力F0  F23、带传动的有效拉力：、带传动的有效拉力：F= F= F F1 1- - F F 传递功率：传递功率：P=FV/1000(KW)F0F1F0  F2§5-3 §5-3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析打滑打滑打滑打滑—一一定定初拉力初拉力F0下，下，带与带轮面带与带轮面间的摩擦力间的摩擦力总和有一极总和有一极限，当传递限，当传递的圆周力超的圆周力超过该极限时，过该极限时，带将沿带轮带将沿带轮全面打滑。

全面打滑u打滑打滑是带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮发生的显著的相对滑动现象打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，应当避免§5-3 §5-3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析1、由拉力产生的应力、由拉力产生的应力σ1=F1/A，， σ2=F2/A;2、、由带本身离心力产生拉应力由带本身离心力产生拉应力σc=qv2/A；；3、带越过带轮时产生弯曲应力、带越过带轮时产生弯曲应力σb=Eh/dd; σmax= σ1+ σc+ σb1(带紧边和小带轮接触处）带紧边和小带轮接触处） [σ] 保保证带有一定寿命证带有一定寿命§5-3 §5-3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析§5-4 §5-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比弹性滑动弹性滑动弹性滑动弹性滑动—由由于带的弹性变形于带的弹性变形而引起带与带轮间的局部相对而引起带与带轮间的局部相对滑动。

滑动弹性滑动弹性滑动弹性滑动弹性滑动—由由于带的弹性变形于带的弹性变形而引起带与带轮间的局部相对而引起带与带轮间的局部相对滑动§5-4 §5-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动称为弹性滑动注意：带的弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以是带传动工作时的固有特性，是不可避免的而打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的在带传动中，应该尽量避免打滑的出现 打滑现象的负面影响：导致皮带加剧磨损、使从动 轮转速降低甚至工作失效 打滑现象的好处在于：过载保护，即当高速端出现异常（比如异常增速），可以使低速端停止工作，保护相应的传动件及设备§5-4 §5-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比•带由紧边进入松边时，拉力减小，带逐渐缩短，带速落后带由紧边进入松边时，拉力减小，带逐渐缩短，带速落后于主动轮圆周速度；于主动轮圆周速度；•带由松边进入紧边时，拉力增大，带逐渐伸长，带速超前带由松边进入紧边时，拉力增大，带逐渐伸长，带速超前于主动轮圆周速度。

于主动轮圆周速度•滑动率：滑动率： =（（ 1-  2））/  1=( d1n1-  d2n2)/  d1n1(1-  ) d1n1 = d2n2•带传动比：带传动比：I=n1/n2=d2/ d1 (1-  )   d2/ d1 一般传动一般传动 =0.01-0.02F0F1F0  F2§5-4 §5-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比§5-5 §5-5 普通普通普通普通V V带传动的设计带传动的设计带传动的设计带传动的设计一、带传动的失效形式和设计准则一、带传动的失效形式和设计准则•带带传传动动的的失失效效形形式式：：打打滑滑、、带带疲疲劳劳破破坏坏（（脱脱层层、、撕裂或拉断）撕裂或拉断）•设计准则：足够的传动力和足够的抗疲劳寿命设计准则：足够的传动力和足够的抗疲劳寿命 二、主要参数的选择二、主要参数的选择1.带轮直径和带速带轮直径和带速–小小轮轮的的基基准准直直径径dl应应大大于于或或等等于于dmin若若dl过过小小，，则则带带的的弯弯曲曲应应力力将将过过大大而而导导致致带带的的寿寿命命降降低低；；反反之之，，虽虽能能延延长长带带的的寿寿命命，，但带传动的外廓尺寸却随之增大。

但带传动的外廓尺寸却随之增大–带带速速不不宜宜过过小小，，也也不不宜宜过过大大，，一一般般应应使使v在在 5~25 m/s的的范范围围内内，，最适宜的速度为最适宜的速度为10~20 m/s –由由P=Fv可知，传递同样的功率可知，传递同样的功率P时，若带速太低时，若带速太低(如如v< 5m/s)，，则圆周力则圆周力F就很大，当就很大，当F>Ff时带就要打滑若带速太高，又会时带就要打滑若带速太高，又会因离心力太大而降低带与带轮间的正压力，从而降低摩擦力和因离心力太大而降低带与带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力此外，随着离心力的增大，离心拉应力也增传动的工作能力此外，随着离心力的增大，离心拉应力也增大，使带的疲劳强度有所降低大，使带的疲劳强度有所降低所以带速所以带速v要适宜2. 中心距、带长和包角中心距、带长和包角 –如如果果中中心心距距未未限限定定，，可可根根据据传传动动的的结结构构需需要要初初步步确确定定中中心心距距a0 ,一般取一般取 0.7(d1  d2)  a0   2(d1  d2)§5-5 §5-5 普通普通普通普通V V带传动的设计带传动的设计带传动的设计带传动的设计–一般应使一般应使α1>120°，否则可加大中心距或增设张紧轮。

否则可加大中心距或增设张紧轮3. 初拉力初拉力–保保持持适适当当的的初初拉拉力力是是带带传传动动正正常常工工作作的的首首要要条条件件初初拉拉力力不不足足，，会会出出现现打打滑滑；；初初拉拉力力过过大大将将增增大大轴轴和和轴轴承承上上的的压压力力，，并并降降低低带带的寿命 §5-5 §5-5 普通普通普通普通V V带传动的设计带传动的设计带传动的设计带传动的设计§5-6 §5-6 带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护§5-6 §5-6 带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护–为为使使V带带只只受受单单向向弯弯曲曲，，张张紧紧轮轮应应安安置置在在带带松松边边的的内内侧侧，，且靠近大带轮处，以免小轮包角减小太多且靠近大带轮处，以免小轮包角减小太多–反反之之，，张张紧紧轮轮应应安安置置在在带带的的外外侧侧，，且且靠靠近近小小带带轮轮处处，，以以免大带轮包角减小太多免大带轮包角减小太多1、带型号与带轮轮槽尺寸相符合；、带型号与带轮轮槽尺寸相符合；2、两带轮相对应轮槽的中心线应、两带轮相对应轮槽的中心线应重合；重合；3、带的张紧程度以大拇指按下、带的张紧程度以大拇指按下 15mm为宜；为宜；4、多根带更换时应全部更换；、多根带更换时应全部更换；5、带传动应加防护罩；、带传动应加防护罩；6、带工作温度、带工作温度600；；7、拆卸带时，应先缩小中心距、拆卸带时，应先缩小中心距§5-6 §5-6 带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护带传动的张紧和维护§5-7 §5-7 链传动的特点和应用链传动的特点和应用链传动的特点和应用链传动的特点和应用适用范围适用范围适用范围适用范围：功率：功率P   100KW，， I   8 ，，中心距中心距a   6m，，链速链速    15m/s，，传动效率传动效率 =0.95-0.98。

链传动特点链传动特点链传动特点链传动特点：：1、传动中心距范围大；、传动中心距范围大；2、准确的平均传动比；、准确的平均传动比；3、张紧力小，故对轴、张紧力小，故对轴的压力小；的压力小；4、可在高温、油污、潮湿等恶劣环境情况下工作；、可在高温、油污、潮湿等恶劣环境情况下工作；5、传动平稳性差、噪音大、制造成本高传动平稳性差、噪音大、制造成本高链传动的种类§5-8 §5-8 滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链 链节数因取偶数节距节距P=链号数链号数 25.4/16mm标号：链号标号：链号—排排数数 链节数链节数 标准号标准号 10A--1  86 GB1243.1-83§5-8 §5-8 滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮链 轮§5-8 §5-8 滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链和链轮链的平均速度：链的平均速度：链的平均速度：链的平均速度： =Z1P1n1/60 1000= Z2P2n2/60 1000(m/s)=常数常数平均传动比：平均传动比：平均传动比：平均传动比：i12=n1/n2=Z2/Z1=常数常数链的瞬时速度链的瞬时速度链的瞬时速度链的瞬时速度: :变化变化变化变化 =  1cos =d1 1cos /2 --变化范围变化范围±1800/Z结果：瞬时传动比结果：瞬时传动比结果：瞬时传动比结果：瞬时传动比变化变化变化变化多边形效应多边形效应—由由于多边形于多边形啮合传动而引起传动速度啮合传动而引起传动速度不均匀性。

不均匀性 ’=  1sin =周期变化周期变化§5-9 §5-9 链传动的运动特性链传动的运动特性链传动的运动特性链传动的运动特性1、链速变化使链产生加速度，从动轮产生角加速度，、链速变化使链产生加速度，从动轮产生角加速度，引起动载荷引起动载荷2、链在垂直链条边的横向分速度、链在垂直链条边的横向分速度 ’周期性变化，引起周期性变化，引起链条上、下抖动链条上、下抖动3、链节进入链轮的瞬时，以一定相对速度相啮合，使、链节进入链轮的瞬时，以一定相对速度相啮合，使链轮受到冲击链轮受到冲击4 、链传动不可避免产生振动、冲击和动载荷，因此、链传动不可避免产生振动、冲击和动载荷，因此不宜用在高速级不宜用在高速级§5-9 §5-9 链传动的运动特性链传动的运动特性链传动的运动特性链传动的运动特性1、链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式 链板疲劳破坏，多次冲击破断，链条铰链的磨损，链板疲劳破坏，多次冲击破断，链条铰链的磨损， 轴销和套筒的胶合，静强度的拉断轴销和套筒的胶合，静强度的拉断2、链传动的主要参数：、链传动的主要参数： 链节距：链节距：尽量选择小节距，减少动载荷尽量选择小节距，减少动载荷。

物体在运动过程中受到震动、环境等因素影响下，物体在运动过程中受到震动、环境等因素影响下， 所所受的载荷受的载荷 链轮齿数：链轮齿数：小链轮小链轮>17;大链轮大链轮<120; 链节数取偶数链节数取偶数 §5-10 §5-10 链传动的设计计算链传动的设计计算链传动的设计计算链传动的设计计算§5-11 §5-11 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑 链轮紧边在上，松边在下，防止卡链条链轮紧边在上，松边在下，防止卡链条 张紧轮可设置在松边的内侧和外侧例如：变速自行车张紧轮可设置在松边的内侧和外侧例如：变速自行车§5-11 §5-11 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑 为了安全与防尘，链传动应装防护罩为了安全与防尘，链传动应装防护罩§5-11 §5-11 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑是为了防止当车子高速行驶时链条突然断裂而将后链盘卡住造成后轮抱死；是为了防止当车子高速行驶时链条突然断裂是为了防止当车子高速行驶时链条突然断裂而将后链盘卡住造成后轮抱死；而将后链盘卡住造成后轮抱死；。