第 2 章 带传动链传动

1. 第2章 带传动链传动 §2.1 概述 §2.2 V带和带轮结构 §2.3 带传动的工作能力分析 §2.4 V带传动的设计 §2.5 带传动的张紧、安装与维护 §2.6 同步带传动 §2.7 滚子链和链轮 §2.8 链传动的运动特性 §2.9 滚子链传动的设计计算 §2.10 链传动的布置、张紧和润滑

2. 2.1 螺纹联接的基本知识 一、概述 带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。 带的传动过程： 原动机转动 驱动主动轮 主动轮转动 带与轮的摩擦 从动轮转动

3. 一、带传动的类型 摩擦带传动 按传动原理 啮合带传动 传动带 按用途 输送带 平带 V带 按截面形状 多楔带 圆形带 同步带

6. 二、 带传动的特点和应用 ★特点： 传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动,结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压力大。 ★应用： 常应用于传动比不要求准确、功率P<100kW、v=5~25m/s、传动比i<5以及有过载保护的场合.

7. 三、带传动的形式

10. 2.2 V带和带轮的结构 一、 普通V带的结构和尺寸标准 标准V带制成无接头的环形带。 尺寸已标准化

11. 普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例：普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例： A－1400 GB11544－89 国标代号 基准长度 v带型号

12. 二、普通V带轮的结构 由轮缘、腹板、轮毂组成 按腹板结构不同有以下几种：

16. ★设计要求： 有足够的强度和刚度，无过大铸造内力；质量小且分布均匀，结构工艺性好，便于制造；工作表面光滑，以减少磨损。 ★带轮的材料 当v≤25m/s时，用HT150；当v=25～30m/s时用HT200；当≥25～45m/s时用球墨铸铁、铸钢或锻钢；小功率时可用铸铝或塑料.

17. 2.3 带传动的工作能力分析 一、 带传动的受力分析 带传动的工作原理图

18. 带传动时，紧边和松边的拉力差形成有效拉力F。以传动动力和运动。带传动时，紧边和松边的拉力差形成有效拉力F。以传动动力和运动。 带传动所传递的功率： 在带传动过程中，有效拉力不能超过带与轮面间F摩擦力综合的极限值否则带传动会发生打滑，导致传动失效。

19. 在带即将打滑的临界紧边拉力和松边拉力的关系符合欧拉公式：在带即将打滑的临界紧边拉力和松边拉力的关系符合欧拉公式： 可推知带传动有效拉力F的大小为：

20. 表明，带所传递的圆周力F与下列因素有关： ★初拉力F0 ★摩擦系数f ★包角a 带传动在不打滑条件下所能传递的最大圆周力为：

21. 二、带传动的应力分析 通过分析可知，带传动时，皮带中存在着三种应力 ★由拉力产生的拉应力s ★由离心力产生的离心拉应力sC ★由皮带绕过带轮因弯曲而产生的弯曲应力sb 三种应力共同作用，使带处在变应力条件下工作，故带易产生疲劳破坏。

23. 皮带中的应力最大值为： smax=s1+sc+sb1 为保证带有足够的疲劳寿命，应使带中的最大应力smax小于等于带材料的许用应力[s]。即 smax=s1+sc+sb1≤[s]

24. 三、带传动的弹性滑动和传动比 由于带的弹性变形而引起带在轮面上滑动的现象，称为弹性滑动。 带传动时，带与轮面之间存在着弹性滑动,这使得从动带轮的圆周速度v2总是低于主动带轮的圆周速度v1。v2相对于v1的降低率称为带传动的滑动率ε：

25. 带传动的传动比为 从动轮的转速为 ε随载荷变化而变化。因ε 是变量，故带传动的传动比不准确。 弹性滑动是带传动所不可避免的特性,不同于打滑失效。

26. 2.4 V带传动的设计 带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 带传动的设计准则：在传递规定功率是不打滑，同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。 一、单根V带传递的功率 　　带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。 单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。 实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。

27. 式中： 传递的名义功率（如电动机的额定功率，KW） 工作情况系数 二、V 带传动的设计步骤和方法 设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P， 转速n1、n2（或传动比i）以及空间尺寸要求 设计内容：确定V 带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准直径，画出带轮零件图等。 1.确定计算功率

28. 工作情况系数KA

29. 2 .选择V带的型号 根据计算功率Pc和主动轮（通常是小带轮）转速n1由右图选择V带型号。 当所选取得结果在两种型号的分界线附近，可以两种型号同时计算，最后从中选择较好的方案 3.确定带轮基准直径 设计时应取小带轮的基准直径dd1≥ddmin，ddmin的值查表

30. 按下式初步确定中心距a0 4.验算带速 一般：v＞5 m/s ，取v=10~15m/s为最佳 5.初定中心距a和基准带长Ld 初选a0后，可根据下式计算v带的初选长度L0

31. 根据初选长度L0，由表选取与相近的基准长度Ld作为所选带的长度，然后就可以计算出实际中心距a，即 考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要，应给中心距留出一定的调整余量。中心距的变动范围为

32. 。 6.验算小带轮包角 一般要求 ，否则应适当增大中心距或减小传动比，也可以加张紧轮 7.确定V带根数Z 带的根数应取整数。为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般应满足z<10。如计算结果超出范围，应改V带型号或加大带轮直径后重新设计。

33. 8.单根V带的初拉力F0 9. 带传动作用在带轮轴上的压力FQ

34. 10.带轮设计 • 带轮设计包括以下内容： 确定结构类型 结构尺寸 轮槽尺寸 材料 画出带轮工作图。

35. 【例2.1】 设计某鼓风机用普通V带传动。一支电动机额定功率P=10kW，转速n1=1450r/min，从东轴转速n2=400r/min，中心距约为1500mm，每天工作24h 。

36. 2.5 带传动的张紧、安装与维护 一、 带传动的张紧 张紧的目的： 1.根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作； 2.运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。

37. 常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。 ★定期张紧装置

38. 2.自动张紧装置 3.张紧轮装置 　　张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。

39. 二、带传动的安装与维护 1.平行轴传动时，各带轮的轴线必须保持规定的平行度

40. 2.安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。2.安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。 3.不同厂家的V带和新旧不同的V带，不能同组使用。 4.按规定的张紧力张紧（测定方法如右图） 5.加防护罩以保护安全，防酸、碱、油及不在60°以上的环境下工作

41. 2.6 同步带传动 一、 同步带传动的特点和应用 同步带综合了带传动和链传动的特点。由1强力层、2带齿、3带背组成 同步带的优点 、缺点 同步带的用途： 主要用于要求传动比准确的中、小功率传动中，如计算机、录音机、磨床和纺织机械等

42. 二、同步带的参数、型式、尺寸和标记 1.同步带的参数： (1)节距pb： (2)模数m：

43. 2.同步带的型式、尺寸和标记： 同步带从结构上分为单面带和双面带。 双面带的带齿排列分为DA型和DB型两种形式。 此外还有用于特殊用途的特殊结构同步带

44. 【例2.2】 设计一液体搅拌机的同步带传动。已知该设备由额定功率 P=2.2kW、转速n1=1430r/min的鼠笼式电动机驱动，搅拌机转速n2=430r/min，中心距a为500mm左右，每日三班制工作，中心距可调。

45. 2.7 滚子链和链轮 链传动是一种具有中间挠性件（链条）的啮合传动，具有刚、柔特点。 主动链 从动链 链条

46. ★与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。★与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。 ★与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。 ★链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传比。 ★链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。 起重链 齿形链 用途 传动链 滚子链 曳引链

47. 外链板 内链板 滚子 套筒 销轴 一、滚子链的结构 p 双排链 内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。

48. 链条的接头处的固定形式有：

49. 二、滚子链的标准 滚子链的基本参数和尺寸