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1、第六章 带传动和链传动,6.1 带传动简介 6.2 带传动工作情况分析 6.3 普通V带传动的设计计算 6.4 普通V带轮的结构及带传动的张紧和维护 6.5 其他带传动简介 6.6 链传动简介 6.7 套筒滚子链及链轮 6.8 链传动的运动特性 6.9 链传动的失效形式及设计计算 6.10 链传动的布置及润滑,6.1带传动简介,带传动一般是由主动轮、从动轮和紧套在两轮上的传动带组成。,带的传动过程：,原动机转动,主动轮转动,驱动主动轮,从动轮转动,带与轮的摩擦,工作原理：利用中间挠性件(带)，靠摩擦力在主、从动轴间传递运动和动力。,6.1带传动简介,一、带传动的类型、结构和特点,按传动的布置情
2、况分：,开口传动,两轴平行 转向相同,交叉传动,两轴平行 转向相反,半交叉传动,两轴空间交错900 只能单向传动,6.1带传动简介,按带的剖面形状分：,平带传动,V带传动,圆带传动,多楔带传动,同步带传动,6.1带传动简介,带的结构, 平型带 (接触面：内环表面）,橡胶布带、棉织带 缝合棉布带、毛织带,V型带(接触面：两侧面),帘布芯结构,绳芯结构,包布层,伸张层,强力层,压缩层,V带承重能力高于平带,6.1带传动简介,二、普通V带传动的几何尺寸,包角,基准长度,中心距,包角,相同条件下，包角越大，带可传递的功率就越大。,中心距a,基准长度Ld（中性层周长）,带轮的基准直径D1,D2,6.2带
3、传动工作情况分析,一、带传动的受力分析,不工作时，初拉力都等于F0,工作时：,主动轮F0F1紧边,从动轮F0F2松边,主动轮分离体：,有效圆周力：,功率：,6.2带传动工作情况分析,有效圆周力Fe与任一带轮接触面上摩擦力的总和Ff相等。,当有效圆周力大于Ffmax时，会发生打滑。,即将打滑时：,最大有效圆周力Fec为：,传动失效,6.2带传动工作情况分析,Fec与以下参数有关：,初拉力F0：增大F0可增加带的承载能力，但F0过大会使带的寿命缩短。,因 ，所以打滑总是先发生在小带轮上。,包角：120。,摩擦系数f：与带轮的材料有关。,因fvf,在同等条件下，V带的承载能力高于平型带。,6.2带传
4、动工作情况分析,二、带的应力分析,（1）拉应力,松边拉应力：,（3）弯曲应力：,（2）离心应力：,紧边拉应力：,最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为,交变应力，疲劳失效,6.2带传动工作情况分析,三、带传动的弹性滑动与打滑,弹性滑动固有特性,相对滑动率：,或,实际传动比,不考虑打滑,6.3普通V带传动的设计计算,主要失效形式 打滑,1、失效形式和设计准则,传动过载维护不良,带的疲劳破坏,带迅速磨损 剧烈发热 带的寿命缩短,设计准则：在保证不打滑的前提下，使带有一定的疲劳强度和寿命。,满足欧拉公式,控制循环次数 满足,2、单根V带所能传递的最大功率,带每运行一转，应力变化四次,6.3普
5、通V带传动的设计计算,二、普通V带传动的设计计算,已知：传动的用途，工作条件，传递功率P，转速n1和n2 求解：带的型号、长度和根数，中心距a，带轮的直径和结构 设计步骤, 确定计算功率Pca, 确定带的型号 根据Pca和n1查图69,KA工况系数 查表65,6.3普通V带传动的设计计算, 确定带轮的基准直径D1和D2,初选带轮直径D1 : D1Dmin,计算从动轮的基准直径D2,验算带速：,D2=iD1 按表6-6圆整,(参考表6-6),普通v带，vmax=2530m/s， 一般取v=1020m/s。,6.3普通V带传动的设计计算, 确定中心距a和带的基准长Ld,中心距的变动范围,初选：0.
6、7(D1+D2) a02(D1+D2),a0按式(6-3)求得V带的基准长度Ld,Ld根据表6-4选取与之相近的标准V带的基准长度Ld,由式(6-4)计算实际中心距a,6.3普通V带传动的设计计算, 确定带的根数z,K包角系数； KL长度系数； P0传动功率增量。,z要圆整, 验算小带轮包角,开口传动,z10，应改选带的型号重算,6.3普通V带传动的设计计算, 确定带的初拉力F0, 计算作用在轴上的力Q,例：设计某液体搅拌机的普通V带传动。选用普通电动机，其额定功率P=2.2kW，转速n1=1430r/min，从动轴转速n2=340r/min，三班制工作，空载起动。,6.4普通V带带轮的结构及
7、带传动的张紧和维护,一、V带带轮设计的要求,质量轻，易制造，质量分布均匀。,v5m/s时要进行静平衡； v25m/s时需进行动平衡。,足够的轻度和刚度，铸造内应力要小。,带轮上各轮槽的尺寸和槽角应保持一定的精度，以免载荷分布不均。,轮槽工作面应保持一定的表面粗糙度，以减少带的磨损。,6.4普通V带带轮的结构及带传动的张紧和维护,二、带轮的材料,常用HT150、HT200等铸铁制造。当速度超过25m/s时，可采用铸钢或钢板冲压后焊接。,三、带轮结构,D2.5d 时用实心式,D300用腹板式,Dl-d1100用孔板式,D300用轮辐式,6.4普通V带带轮的结构及带传动的张紧和维护,四、带传动的张紧
8、与维护,定期张紧装置,自动张紧装置,张紧轮装置,6.5其他带传动简介,一、高速带传动 高速带传动系指带速大于30m/s、高速轴转速为1000050000r/min的传动。这种传动主要用于增速以驱动高速机床、粉碎机、离心机及某些其他机器。高速带传动的增速比为24，有时可达8。,6.5其他带传动简介,二、同步带传动 同步带传动属于啮合传动，它综合了带传动和链传动的优点。同步带传动的特点： 1）传动比恒定； 2）初拉力小，轴与轴承上所受的载荷小，传动效率可达0.98； 3）带薄而轻，强力层强度高，带速可达50m/s，传动功率可达300kw，传动比可达10； 4）带的柔性好，结构紧凑； 5）安装时中心
9、距要求严格，且价格较高。,6.6链传动简介,链条作为中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。,适用于中心距较大而且要求平均传动比准确或工作条件恶劣的场合。,按工作性质的不同可以分为传动链、起重链、牵引链三种。,6.6链传动简介,按链条的结构不同，传动链主要有传动用短节距精密滚子链和齿形链等类型。,与齿轮传动相比，链传动的制造安装精度要求低；与带传动相比，无弹性滑动和打滑，平均传动比为常数，但工作时瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。,6.7套筒滚子链及链轮,一、链条,节距越大，各组成元件的尺寸越大，链所能传递的功率也越大。,内链节,外链节,6.7套筒滚子链及链轮,滚子链有
10、单排和多排之分。 多排链的承载能力与排数承正比。但由于制造和装配精度等影响，各排链受力不易均匀，故排数不宜过多。通常不超过三排，常用双排链。,6.7套筒滚子链及链轮,滚子链已标准化，表6-9。,链条长度以链节数Lp来表示，链节数最好取偶数。,滚子链接头形式：,标记：,如：08A-188 GB/T 1243-1997,6.7套筒滚子链及链轮,二、链轮,滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合。,链轮的基本参数是配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距Pt和齿数z。链轮被链节距等分的圆称为分度圆，直径用d表示。,6.7套筒滚子链及链轮,小直径链轮可制成实芯式；,中等直径链轮可制成孔板式；,直径较大的可设
11、计成组合式；,6.8链传动的运动特性,一、链传动的运动不均匀性,当链条绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后，这段链条将曲折成正多边形的一部分。该正多边形的边长即为链条的节距p，边数等于链轮齿数z。链轮每转一圈，链条转过的长度为zp。,6.8链传动的运动特性,链条的平均速度：,传动比：,即使 是常数，链条前进速度，从动轮角速度、以及瞬时传动比 也都做周期性变化。,链传动运动的不均匀性特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点造成的，故称为链传动的多边形效应。,6.8链传动的运动特性,二、链传动的动载荷,链传动在工作过程中，链条和从动链都作周期性的变速运动，因而造成和从动的链轮相连的零
12、件也产生周期性的速度变化，从而引起动载荷。,链轮转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。,横向振动也是链传动产生动载荷的重要原因之一。,6.9链传动的失效形式及设计计算,一、链传动的失效形式,1.链的疲劳破坏,变应力,链条的疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。,2.链条铰链的磨损,3.链条铰链的胶合,胶合在一定程度上限制了链传动的极限传动转速。,4.链条静力拉断,5.链轮齿面的过度磨损或过大的塑性变形,6.9链传动的失效形式及设计计算,二、链传动的设计计算,1.链轮齿数z1，z2和传动比,z1参考表6-12,2.确定计算功率,3.链的节距,链条节距根据功率P0和小轮轮速n1由图6
13、-28并结合表6-9选取。,6.9链传动的失效形式及设计计算,6.9链传动的失效形式及设计计算,4.链传动的中心距和链节数,一般取a0=(3050)p，,链节数：,Lp应圆整为整数，最好取偶数，然后根据圆整后的链节数计算理论中心距：,实际中心距 应比理论中心距a小一些,6.9链传动的失效形式及设计计算,5.链传动作用在轴上的力Q,式中，FA=1000P/v,水平传动，KQ=1.15 垂直传动，KQ=1.05,6.10链传动的布置及润滑,一、链传动的布置,链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。,6.10链传动的布置及润滑,6.10链传动的布置及润滑,二、链传动的润滑,滴油润滑,油浴或飞溅润滑,6.10链传动的布置及润滑,压力喷油润滑,讨论：针对模型和工程实例，讨论带传动和链传动的工作特点、应用场合。,
