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1、Y CF（中职）机械设计基础5 教学课件第五章 带传动和链传动 本 章 概 述 教 学 目 标 第一节 带传动 第二节 链传动本 章 概 述 带传动是机械传动系统一种应用很广的传动装置，是由带和带轮组成 带传动是机械传动系统一种应用很广的传动装置，是由带和带轮组成的挠性传动。链传动同时兼有齿轮传动和带传动的特点，是一种应用 的挠性传动。链传动同时兼有齿轮传动和带传动的特点，是一种应用十分广泛的机械传动形式，本章主要就带传动和链传动的类型、特点、十分广泛的机械传动形式，本章主要就带传动和链传动的类型、特点、受力分析、工作参数等方面的知识进行介绍和讲解。受力分析、工作参数等方面的知识进行介绍和讲解
2、。返回教 学 目 标 1.1.了解带传动和链传动的工作原理、特点、类型和应用。了解带传动和链传动的工作原理、特点、类型和应用。2.2.熟悉 熟悉V V 带的构造、标准和带轮的材料、结构。带的构造、标准和带轮的材料、结构。3.3.理解带传动的工作能力分析。理解带传动的工作能力分析。4.4.了解链传动的运动特性。了解链传动的运动特性。5.5.熟悉滚子链传动的计算。熟悉滚子链传动的计算。返回第一节 带传动 一、带传动的类型、特点及应用 如 如 图 图5-1 5-1 所示，带传动是由主动轮 所示，带传动是由主动轮1 1、从动轮、从动轮2 2 及传动带 及传动带3 3 组成。带是挠 组成。带是挠性件，张
3、紧在两轮上，通过它将主动轮 性件，张紧在两轮上，通过它将主动轮1 1 的运动和动力传递给从动轮 的运动和动力传递给从动轮2 2。1.1.带传动的类型和应用 带传动的类型和应用 根据工作原理，带传动可分为两类 根据工作原理，带传动可分为两类:靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动的摩擦带传动，如 靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动的摩擦带传动，如 图 图5-1(a)5-1(a)所示。所示。靠带内侧的凸齿与带轮外缘上的齿槽直接啮合实现传动的啮合带传动，靠带内侧的凸齿与带轮外缘上的齿槽直接啮合实现传动的啮合带传动，如 如 图 图5-1(b)5-1(b)所示的同步带传动就是啮合带传动的一种。所示的同步带传动就
4、是啮合带传动的一种。本章将重点介绍摩擦带传动。摩擦带传动按传动带的截面形状可分为 本章将重点介绍摩擦带传动。摩擦带传动按传动带的截面形状可分为:下一页 返回第一节 带传动(1)(1)平带传动 平带传动 如 如 图 图5-2(a)5-2(a)所示，截面形状为矩形，其工作面为内表 所示，截面形状为矩形，其工作面为内表面。常用的平带为橡胶帆布带。平带传动多用于中心距较大的场合。面。常用的平带为橡胶帆布带。平带传动多用于中心距较大的场合。(2)V(2)V 带传动 带传动 截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，如 截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，如 图 图5-2(b)5-2(b)所示。所示。V V
5、 带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，且结 带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，且结构紧凑，在机械传动中应用最广。构紧凑，在机械传动中应用最广。(3)(3)多楔带传动 多楔带传动 如 如 图 图5-2(c)5-2(c)所示，它是在平带基体上由多根 所示，它是在平带基体上由多根V V 带组成 带组成的传动带。多楔带能传递的功率更大，且能避免多根 的传动带。多楔带能传递的功率更大，且能避免多根V V 带长度不等而 带长度不等而产生的传力不均的缺点。故适用于传递功率较大且要求结构紧凑的场 产生的传力不均的缺点。故适用于传递功率较大且要求结构紧凑的场合。合。(4)(4)圆带传动
6、 圆带传动 横截面为圆形，如 横截面为圆形，如 图 图5-2(d)5-2(d)所示。常用于小功率传动，所示。常用于小功率传动，如仪表、缝纫机、牙科医疗器械等。如仪表、缝纫机、牙科医疗器械等。上一页 下一页 返回第一节 带传动 2.2.带传动的特点 带传动的特点 带传动是利用具有弹性的挠性带来传递运动和动力的。故具有以下特 带传动是利用具有弹性的挠性带来传递运动和动力的。故具有以下特点 点:弹性带可缓冲吸振，故传动平稳，噪声小。弹性带可缓冲吸振，故传动平稳，噪声小。过载时，带会在带轮上打滑，从而起到保护其他传动件免受损坏的作 过载时，带会在带轮上打滑，从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。用。带
7、传动的中心距较大，结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本 带传动的中心距较大，结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。低廉。由于带与带轮之间存在弹性滑动，导致速度损失，传动比不稳定，且 由于带与带轮之间存在弹性滑动，导致速度损失，传动比不稳定，且传动效率较低。传动效率较低。带为非金属元件，故不宜用在酸、碱等恶劣工作环境下。带为非金属元件，故不宜用在酸、碱等恶劣工作环境下。上一页 下一页 返回第一节 带传动 带传动适用于要求传动平稳，但传动比要求不严格且中心距较大的场 带传动适用于要求传动平稳，但传动比要求不严格且中心距较大的场合。一般带速 合。一般带速v=525 m/s v=525 m
8、/s，传动比，传动比，传递功率，传递功率P 50 kW P 50 kW。二、带传动的受力分析和应力分析 1.1.带传动的受力分析 带传动的受力分析(1)(1)紧边和松边 紧边和松边 如 如 图 图5-3(a)5-3(a)所示，传动带必须以一定的张紧力安装在 所示，传动带必须以一定的张紧力安装在带轮上。不工作时，带两边承受相等的拉力，称为初拉力 带轮上。不工作时，带两边承受相等的拉力，称为初拉力。工作时，。工作时，由于带和带轮接触面间产生摩擦力，绕入主动轮的一边被拉紧，拉力 由于带和带轮接触面间产生摩擦力，绕入主动轮的一边被拉紧，拉力由 由 增大到 增大到，称为紧边，称为紧边;离开主动轮的一边被
9、放松，拉力由 离开主动轮的一边被放松，拉力由 减 减小为 小为，称为松边，如，称为松边，如 图 图5-3(b)5-3(b)所示。所示。因为带的总长近似不变，所以紧边拉力的增加量 因为带的总长近似不变，所以紧边拉力的增加量 应等于松边 应等于松边拉力的减少量式 拉力的减少量式，即，即上一页 下一页 返回第一节 带传动(5-1)(5-1)(2)(2)有效圆周力和功率 有效圆周力和功率 紧边和松边的拉力之差 紧边和松边的拉力之差F F 称为带传动的有效圆 称为带传动的有效圆周力，即 周力，即(5-2)(5-2)由于靠摩擦传动，有效圆周力 由于靠摩擦传动，有效圆周力F F 在数值上等于带与带轮接触弧面
10、间摩 在数值上等于带与带轮接触弧面间摩擦力的总和。擦力的总和。带传动所传递的功率为 带传动所传递的功率为(5-3)(5-3)式中，式中，P P 传递的功率，传递的功率，kw;kw;F F 有效圆周力 有效圆周力N;N;v v 带速 带速m/s m/s。上一页 下一页 返回第一节 带传动(3)(3)打滑 打滑 当带传动的功率增加时，有效圆周力 当带传动的功率增加时，有效圆周力F F 也相应地增大。对于 也相应地增大。对于一定的初拉力 一定的初拉力 来说，当传递的有效圆周力 来说，当传递的有效圆周力F F 超过摩擦力时，带就开 超过摩擦力时，带就开始在带轮上全面滑动，即打滑。说明带传动所传递的圆周
11、力 始在带轮上全面滑动，即打滑。说明带传动所传递的圆周力F F 有个极 有个极限值。当传动带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力就会达到最大值，限值。当传动带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力就会达到最大值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力 即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力 和松边拉力 和松边拉力 之间的 之间的关系可用欧拉公式表示为 关系可用欧拉公式表示为(忽略离心力 忽略离心力)(5-4)(5-4)式中，式中，P P 自然对数的底 自然对数的底();();f f 带与带轮接触面间的当量摩擦系数 带与带轮接触面间的当量摩擦系数;a a 小带轮包角 小带轮包角(rad)(rad)，即带与
12、小带轮接触弧所对的中心角。，即带与小带轮接触弧所对的中心角。由式 由式(5-1)(5-1)、式、式(5-2)(5-2)和式 和式(5-4)(5-4)可得 可得上一页 下一页 返回第一节 带传动(5-5)(5-5)(4)(4)圆周力 圆周力F F 的影响因素 的影响因素 由式 由式(5-5)(5-5)可知，影响带所传递的圆周力 可知，影响带所传递的圆周力F F的因素有 的因素有:初拉力 初拉力 与 与 成正比，初拉力 成正比，初拉力 越大，越大，F F 就越大。但 就越大。但 过大会加 过大会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿命。剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿命。摩擦系数 摩擦
13、系数f f 越大，摩擦力也越大，越大，摩擦力也越大，F F 就越大。就越大。V V 带因用当量摩擦系数 带因用当量摩擦系数 取代平带的摩擦系数 取代平带的摩擦系数f()f()，所以，所以v v 带传递能力高于平带。带传递能力高于平带。包角 包角 F F 随 随 的增大而增大。由于大带轮的包角 的增大而增大。由于大带轮的包角 大于小带轮的包 大于小带轮的包角 角，故打滑首先发生在小带轮上。一般要求，故打滑首先发生在小带轮上。一般要求 联立式 联立式(5-2)(5-2)和式 和式(5-4)(5-4)，可得带传动在不打滑条件下所能传递的最，可得带传动在不打滑条件下所能传递的最大圆周力为 大圆周力为上
14、一页 下一页 返回第一节 带传动(5-6)(5-6)2.2.带传动的应力分析 带传动的应力分析 带传动工作时，带所受应力有 带传动工作时，带所受应力有:(1)(1)由紧边拉力和松边拉力产生的拉应力 由紧边拉力和松边拉力产生的拉应力 紧边拉应力 紧边拉应力 松边拉应力 松边拉应力 式中，式中，A A 为带的横截面面积，为带的横截面面积，。因为 因为，所以，所以。(2)(2)由离心力 由离心力 产生的拉应力 产生的拉应力 工作时。工作时。上一页 下一页 返回第一节 带传动绕在带轮上的传动带随带轮做圆周运动，产生离心拉力 绕在带轮上的传动带随带轮做圆周运动，产生离心拉力,作用 作用于带的全长上，产生
15、的离心拉应力为 于带的全长上，产生的离心拉应力为 式中，式中，传动带单位长度的质量，传动带单位长度的质量，kg/m kg/m，各种型号，各种型号V V 带的 带的 值见 值见 表 表5-1 5-1;v v 带速，带速，m/s;m/s;A A 带的横截面积，带的横截面积，(3)(3)由带弯曲变形产生的拉应力 由带弯曲变形产生的拉应力 传动带绕过带轮时发生弯曲变形，传动带绕过带轮时发生弯曲变形，从而产生的弯曲应力为 从而产生的弯曲应力为上一页 下一页 返回第一节 带传动 式中，式中，E E 带的弹性模量，带的弹性模量，MPa;MPa;h h 带的高度，带的高度，mm;mm;带轮的基准直径，带轮的基
16、准直径，mm mm。表。表5-2 5-2 中规定了带轮的最小基准 中规定了带轮的最小基准直径。直径。带工作时的应力分布情况如 带工作时的应力分布情况如 图 图5-4 5-4 所示。当带由紧边绕入小带轮时所 所示。当带由紧边绕入小带轮时所受的应力达到最大值，其值为 受的应力达到最大值，其值为 可见，带是在交变应力情况下工作的，当应力循环达到一定次数后，可见，带是在交变应力情况下工作的，当应力循环达到一定次数后，将导致带发生疲劳破坏。带的疲劳强度条件是 将导致带发生疲劳破坏。带的疲劳强度条件是(5-7)(5-7)式中，式中，为带的许用应力。为带的许用应力。上一页 下一页 返回第一节 带传动 三、带
17、传动的弹性滑动和传动比 传动带是弹性体，工作时会产生弹性变形。当带由紧边绕经主动带轮 传动带是弹性体，工作时会产生弹性变形。当带由紧边绕经主动带轮进入松边时，带所受的拉力由 进入松边时，带所受的拉力由 逐渐减为 逐渐减为，其弹性伸长量也由，其弹性伸长量也由 减小为 减小为，带相对于轮面向后收缩了，带相对于轮面向后收缩了，带与带轮轮面间，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带速低于主动轮的圆周速度。同样，当带由 出现局部相对滑动，导致带速低于主动轮的圆周速度。同样，当带由松边绕经从动轮进入紧边时，拉力逐渐增加，带逐渐被拉长，带沿轮 松边绕经从动轮进入紧边时，拉力逐渐增加，带逐渐被拉长，带沿轮面产
18、生向前的弹性滑动，使带的速度大于从动轮的圆周速度。这种由 面产生向前的弹性滑动，使带的速度大于从动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。带的弹性滑动使从动轮的圆周速度 带的弹性滑动使从动轮的圆周速度 小于主动轮的圆周速度 小于主动轮的圆周速度，其，其速度的降低率用滑动率 速度的降低率用滑动率 表示，即 表示，即上一页 下一页 返回第一节 带传动 式中，式中，主动轮和从动轮的转速，主动轮和从动轮的转速，r/min;r/min;主动轮 主动轮1 1 和从动轮 和从动轮2 2 的基准直径 的基准直径mm mm。由上
19、式得带传动的。由上式得带传动的传动比为 传动比为(5-8)(5-8)从动轮的转速为 从动轮的转速为(5-9)(5-9)因带传动的滑动率 因带传动的滑动率，其值很小，在一般传动计算中可，其值很小，在一般传动计算中可不予考虑。不予考虑。上一页 下一页 返回第一节 带传动 四、V 带与V 带轮 V V 带有普通 带有普通V V 带、窄 带、窄V V 带、宽 带、宽V V 带等。其中普通 带等。其中普通V V 带和窄 带和窄V V 带应用较广，带应用较广，本章介绍普通 本章介绍普通V V 带传动。带传动。1.1.普通 普通V V 带的结构和尺寸标准 带的结构和尺寸标准 标准普通 标准普通V V 带的横
20、截面结构如 带的横截面结构如 图 图5-5 5-5 所示，由抗拉体 所示，由抗拉体2 2、顶胶、顶胶1 1、底胶、底胶3 3以及包布层 以及包布层4 4 组成。抗拉体是承受载荷的主体，有 组成。抗拉体是承受载荷的主体，有 图 图5-5(a)5-5(a)所示的线绳 所示的线绳结构和 结构和 图 图5-5(b)5-5(b)所示的帘布结构两种。帘布结构抗拉强度高，线绳结 所示的帘布结构两种。帘布结构抗拉强度高，线绳结构柔韧性好，抗弯曲强度高。顶胶、底胶的材料为橡胶，包布层材料 构柔韧性好，抗弯曲强度高。顶胶、底胶的材料为橡胶，包布层材料为橡胶帆布。为橡胶帆布。普通 普通V V 带的截面尺寸按由小至大
21、的顺序分为 带的截面尺寸按由小至大的顺序分为Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七种型号，见表 七种型号，见表5-l 5-l。上一页 下一页 返回第一节 带传动 当 当V V 带绕在带轮上时，带绕在带轮上时，V V 带产生弯曲变形。外层被拉长，内层被压短，带产生弯曲变形。外层被拉长，内层被压短，两层之间存在一层既不伸长又不缩短的中性层，称为节面。节面的宽 两层之间存在一层既不伸长又不缩短的中性层，称为节面。节面的宽度称为节宽，见 度称为节宽，见 表 表5-1 5-1 中的插图。中的插图。V V 带装在带轮上，和节宽相对应的带 带装在带轮上，和节宽相对应的带轮直径称为基准直径，
22、其标准系列见 轮直径称为基准直径，其标准系列见 表 表5-2 5-2。V V 带在规定的张紧力下，带在规定的张紧力下，带与带轮基准直径相配处的周线长度称为基准长度。基准长度的标准 带与带轮基准直径相配处的周线长度称为基准长度。基准长度的标准系列见 系列见 表 表5-3 5-3。普通 普通V V 带的标记由带型、基准长度和标准号组成。例如，带的标记由带型、基准长度和标准号组成。例如，B B 型普通 型普通V V 带，带，基准长度 基准长度 为 为1400 mm 1400 mm，其标记为，其标记为 带的标记通常压印在带的外表面上，以便选用时识别。带的标记通常压印在带的外表面上，以便选用时识别。上一
23、页 下一页 返回第一节 带传动 2.2.普通 普通V V 带轮的结构 带轮的结构(1)(1)带轮的材料 带轮的材料 普通 普通V V 带轮最常用的材料是灰铸铁。当带的速度 带轮最常用的材料是灰铸铁。当带的速度 时，可用 时，可用HT150;HT150;当带速 当带速v=2530 m/s v=2530 m/s 时，可用 时，可用HT200;HT200;当 当v 35m/s v 35m/s 时，时，可用铸钢制造。传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料。可用铸钢制造。传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料。(2)(2)带轮的结构 带轮的结构 v v 带轮一般由具有轮槽的轮缘 带轮一般由具有轮槽的轮缘(带轮的
24、外缘部分 带轮的外缘部分)、轮、轮辐 辐(轮缘与轮毅相连的部分 轮缘与轮毅相连的部分)和轮 和轮(带轮与轴相配的部分 带轮与轴相配的部分)三部分组成。三部分组成。轮槽尺寸见 轮槽尺寸见 表 表5-4 5-4。V V 带轮按轮辐结构的不同可分为四种形式 带轮按轮辐结构的不同可分为四种形式:如 如 图 图5-6(a)5-6(a)所示为实心带轮 所示为实心带轮(S(S 型 型););如 如 图 图5-6(b)5-6(b)所示为腹板带轮 所示为腹板带轮(P(P 型 型););上一页 下一页 返回第一节 带传动 如 如 图 图5-6(c)5-6(c)所示为孔板带轮 所示为孔板带轮(H(H 型 型););
25、如 如 图 图5-6(d)5-6(d)所示为椭圆轮辐带轮 所示为椭圆轮辐带轮(E(E 型 型)。带轮直径较小时可采用实心带轮，中等直径的带轮可采用腹板带轮或 带轮直径较小时可采用实心带轮，中等直径的带轮可采用腹板带轮或孔板带轮，直径较大时可用轮辐带轮。孔板带轮，直径较大时可用轮辐带轮。V V 带轮的具体结构形式及尺寸的确定可参阅有关机械设计手册。带轮的具体结构形式及尺寸的确定可参阅有关机械设计手册。式中 式中P P 传递的功率，传递的功率，kW;kW;n n 带轮的转速，带轮的转速，r/min;r/min;A A 轮辐数。轮辐数。上一页 下一页 返回第一节 带传动 五、V 带传动的失效形式及设
26、计计算 1.1.带传动的失效形式和设计准则 带传动的失效形式和设计准则 由带传动的工作情况分析可知，带传动的主要失效形式是打滑和带的 由带传动的工作情况分析可知，带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳损坏。因此，带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，疲劳损坏。因此，带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。使带具有一定的疲劳强度和寿命。2.2.单根普通 单根普通v v 带传递的功率 带传递的功率 在载荷平稳、特定带长、传动比 在载荷平稳、特定带长、传动比i=1 i=1、包角、包角 的条件下，由试验 的条件下，由试验得到的单根普通 得到的单根普通V V 带
27、的基本额定功率 带的基本额定功率 见 见 表 表5-5 5-5。实际应用时，应对查得的单根 实际应用时，应对查得的单根V V 带的基本额定功率 带的基本额定功率 值加以修正，值加以修正，上一页 下一页 返回第一节 带传动从而得出单根 从而得出单根V V 带在实际工作条件下所能传递的许用功率 带在实际工作条件下所能传递的许用功率，其计，其计算公式为 算公式为(5-10)(5-10)式中，式中，为功率增量，考虑实际传动比 为功率增量，考虑实际传动比 时，时，V V 带绕过大轮所受 带绕过大轮所受的弯曲应力比特定条件下的小，额定功率的增大值见 的弯曲应力比特定条件下的小，额定功率的增大值见 表 表5
28、-7 5-7;为包角 为包角系数，考虑 系数，考虑 时包角对传递功率的影响，见 时包角对传递功率的影响，见 表 表5-6 5-6;为带长修 为带长修正系数，考虑带为非特定长度时带长对传递功率的影响，见 正系数，考虑带为非特定长度时带长对传递功率的影响，见 表 表5-3 5-3。3.3.普通 普通V V 带传动设计计算 带传动设计计算 通常 通常V V 带传动的已知条件是 带传动的已知条件是:传动用途、载荷性质、传递的功率 传动用途、载荷性质、传递的功率P P、两、两轮转速 轮转速、(或传动比 或传动比i)i)以及对传动外廓尺寸要求等。以及对传动外廓尺寸要求等。上一页 下一页 返回第一节 带传动
29、 普通 普通V V 带传动的设计任务是 带传动的设计任务是:确定普通 确定普通V V 带的型号，计算和选择带与带 带的型号，计算和选择带与带轮的各个参数，计算带的根数，计算初拉力和轴上压力，画出带轮零 轮的各个参数，计算带的根数，计算初拉力和轴上压力，画出带轮零件工作图等。件工作图等。设计步骤和参数选择如下 设计步骤和参数选择如下:(1)(1)确定计算功率 确定计算功率(5-11)(5-11)式中，式中，为工作情况系数，见表 为工作情况系数，见表5-8 5-8。(2)(2)选择普通 选择普通V V 带的型号 带的型号 根据计算功率和主动轮转速，由 根据计算功率和主动轮转速，由 图 图5-7 5
30、-7 选择 选择普通 普通V V 带型号。带型号。(3)(3)确定两带轮的基准直径 确定两带轮的基准直径,小带轮的基准直径 小带轮的基准直径 是重要的 是重要的自选参数。自选参数。上一页 下一页 返回第一节 带传动较小的 较小的 可使传动结构紧凑，但弯曲应力大，使带的寿命降低。设 可使传动结构紧凑，但弯曲应力大，使带的寿命降低。设计时应使 计时应使，的值见 的值见 表 表5-2 5-2 2.2.忽略弹性滑动的影响，忽略弹性滑动的影响，。,要取标准值，见 要取标准值，见 表 表5-2 5-2(4)(4)验算带速 验算带速v(5-12)v(5-12)带速高则离心力增大，使带与带轮间的摩擦力减小，传
31、动易打滑，且 带速高则离心力增大，使带与带轮间的摩擦力减小，传动易打滑，且带的绕转次数增多，降低带的寿命。带速低则带传递的圆周力增大，带的绕转次数增多，降低带的寿命。带速低则带传递的圆周力增大，带的根数增多。一般使 带的根数增多。一般使v=525m/s v=525m/s。如带速超过上述范围，应重选小。如带速超过上述范围，应重选小带轮直径 带轮直径。(5)(5)确定中心距 确定中心距a a 和带的基准长度 和带的基准长度 带传动的中心距小则结构紧凑，带传动的中心距小则结构紧凑，但传动带较短，包角较小，且带的绕转次数增多，降低了带的寿命，但传动带较短，包角较小，且带的绕转次数增多，降低了带的寿命，
32、致使传动能力降低。致使传动能力降低。上一页 下一页 返回第一节 带传动如果中心距过大则结构尺寸大。通常可按下式初步确定中心距 如果中心距过大则结构尺寸大。通常可按下式初步确定中心距 为 为(5-13)(5-13)带的基准长度计算公式可由下式求得 带的基准长度计算公式可由下式求得(5-14)(5-14)查 查 表 表5-3 5-3 选定与计算值 选定与计算值 相近的带的基准长度 相近的带的基准长度 的标准值，再由下式 的标准值，再由下式确定实际中心距 确定实际中心距a a 为 为(5-15)(5-15)考虑到安装调整和张紧的需要，中心距应有调整量。一般取 考虑到安装调整和张紧的需要，中心距应有调
33、整量。一般取上一页 下一页 返回第一节 带传动(6)(6)验算小带轮包角 验算小带轮包角(5-16)(5-16)一般 一般，若不满足此条件，可采用适当增大中心距或加张紧轮，若不满足此条件，可采用适当增大中心距或加张紧轮等措施改进。等措施改进。(7)(7)计算 计算V V 带根数 带根数z z(5-17)(5-17)带的根数应圆整为整数。根数过多，易使各带受力不均匀，一般应满 带的根数应圆整为整数。根数过多，易使各带受力不均匀，一般应满足 足z10 z10(8)(8)计算单根 计算单根V V 带的初拉力 带的初拉力 单根 单根V V 带的初拉力 带的初拉力 为 为(5-18)(5-18)上一页
34、下一页 返回第一节 带传动 由于新带易松弛，对非自动张紧的普通 由于新带易松弛，对非自动张紧的普通V V 带传动，安装新带时的初拉 带传动，安装新带时的初拉力应为计算值的 力应为计算值的1.5 1.5 倍。倍。(9)(9)计算作用在轴上的压力 计算作用在轴上的压力 作用在带轮轴上的压力 作用在带轮轴上的压力 一般按静止状态下带轮两边均作用初拉力 一般按静止状态下带轮两边均作用初拉力 进行计算，如 进行计算，如 图 图5-8 5-8 所示，可得 所示，可得(5-19)(5-19)式中，式中，单根普通 单根普通V V 带的初拉力，带的初拉力，N;N;zV zV 带根数。带根数。的大小会影响轴、轴承
35、的强度和寿命。的大小会影响轴、轴承的强度和寿命。(10)(10)带轮结构设计 带轮结构设计 设计完成后，需要绘制带轮零件工作图。设计完成后，需要绘制带轮零件工作图。上一页 下一页 返回第一节 带传动 例 例5-1 5-1 设计某机床用普通 设计某机床用普通V V 带传动。已知电动机额定功率 带传动。已知电动机额定功率P=8 kW P=8 kW，转，转速 速=1480 r/min=1480 r/min，从动轴转速，从动轴转速=650 r/min=650 r/min，每天工作两班制。，每天工作两班制。解 解(1)(1)确定计算功率 确定计算功率 由 由 表 表5-8 5-8 查得 查得=1.1=1
36、.1，由式，由式(5-11)(5-11)得 得(2)(2)选取普通 选取普通V V 带型号 带型号 根据 根据=8.8kW,=1480r/min=8.8kW,=1480r/min，由，由 图 图5-7 5-7 选用 选用A A 型普通 型普通V V 带。带。(3)(3)确定两带轮的基准直径 确定两带轮的基准直径,根据 根据 表 表5-2 5-2 选取 选取=112 mm=112 mm 大带轮基准直径为 大带轮基准直径为上一页 下一页 返回第一节 带传动 按 按 表 表5-2 5-2 选取标准值 选取标准值=250mm=250mm，则实际传动比，则实际传动比i i、从动轮的实际转速、从动轮的实际
37、转速分别为 分别为 从动轮的转速误差率为 从动轮的转速误差率为 在 在 5%5%内，为允许值。内，为允许值。(4)(4)验算带速 验算带速 带速在 带速在525 m/s 525 m/s 范围内。范围内。上一页 下一页 返回第一节 带传动(5)(5)确定带的基准长度 确定带的基准长度 和实际中心距 和实际中心距a a 初定中心距 初定中心距 取 取=500mm=500mm。由式 由式(5-14)(5-14)得 得 由 由 表 表5-3 5-3 选取基准长度 选取基准长度=1600mm=1600mm。上一页 下一页 返回第一节 带传动 由式 由式(5-15)(5-15)得实际中心距 得实际中心距a
38、 a 为 为 取 取a=510mm a=510mm。考虑安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围。考虑安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围。中心距 中心距a a 的变动范围为 的变动范围为(6)(6)校验小带轮包角 校验小带轮包角 由式 由式(5-16)(5-16)得 得，合适。，合适。上一页 下一页 返回第一节 带传动(7)(7)确定 确定v v 带根数 带根数 由式 由式(5-17)(5-17)得 得 根据 根据,，用线性插值法得，用线性插值法得。由 由 表 表5-7 5-7 查得功率增量为 查得功率增量为 由 由 表 表5-3 5-3 查得带长度修正系数
39、查得带长度修正系数，得包角系数，得包角系数，因而得普通，因而得普通V V 带根数为 带根数为 圆整得 圆整得z=5 z=5 根。根。(8)(8)求初拉力 求初拉力 及带轮轴上的压力 及带轮轴上的压力 上一页 下一页 返回第一节 带传动 由 由 表 表5-1 5-1 查得 查得A A 型普通 型普通V V 带的每米长质量 带的每米长质量=0.10 kg/m=0.10 kg/m，根据式，根据式(6-18)(6-18)得单根 得单根V V 带的初拉力为 带的初拉力为 由式 由式(5-19)(5-19)可得作用在轴上的压力 可得作用在轴上的压力 为 为(9)(9)带轮的结构设计 带轮的结构设计 按本章
40、内容进行设计 按本章内容进行设计(设计过程及带轮零件工作图略 设计过程及带轮零件工作图略)。(10)(10)设计结果 设计结果 选用 选用5 5 根 根A-1600GB 1171-1989 A-1600GB 1171-1989 普通 普通V V 带，中心距 带，中心距a=510mm a=510mm，带轮直径，带轮直径，,轴上压力 轴上压力。上一页 下一页 返回第一节 带传动 六、带传动的张紧、安装与维护 1.1.带传动的张紧与调整 带传动的张紧与调整 带传动工作一段时间后，会因为产生变形而松弛，使张紧力减小，传 带传动工作一段时间后，会因为产生变形而松弛，使张紧力减小，传动能力下降。所以必须定
41、期检查，若发现张紧力不足，需重新张紧。动能力下降。所以必须定期检查，若发现张紧力不足，需重新张紧。重新张紧的方法通常有 重新张紧的方法通常有:(1)(1)采用张紧轮 采用张紧轮 当中心距不便调整时，可采用张紧轮装置重新张紧。当中心距不便调整时，可采用张紧轮装置重新张紧。为使张紧轮受力小，带的弯曲应力应不改变方向，从而延长带的寿命，为使张紧轮受力小，带的弯曲应力应不改变方向，从而延长带的寿命，张紧轮一般设置在松边的内侧且靠近大轮处，如 张紧轮一般设置在松边的内侧且靠近大轮处，如 图 图5-9 5-9 所示。若设置在 所示。若设置在外侧时，则应靠近小轮，这样可以增加小轮的包角，提高带的工作能 外侧
42、时，则应靠近小轮，这样可以增加小轮的包角，提高带的工作能力。力。上一页 下一页 返回第一节 带传动(2)(2)调整中心距 调整中心距 定期张紧 定期张紧 一般通过调节螺打来调整中心距，以达到重新张紧的目的。一般通过调节螺打来调整中心距，以达到重新张紧的目的。如 如 图 图5-10(a)5-10(a)所示的滑道式适用于水平的传动场合 所示的滑道式适用于水平的传动场合;如 如 图 图5-10(b)5-10(b)所示的 所示的摆架式适用于倾针的传动场合。摆架式适用于倾针的传动场合。自动张紧 自动张紧 如 如 图 图5-10(c)5-10(c)所示，将装有带轮的电动机安装在摆架上，利 所示，将装有带轮
43、的电动机安装在摆架上，利用电动机的自重，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧 用电动机的自重，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。力。2.2.带传动的安装与维护 带传动的安装与维护 正确安装、合理使用和妥善维护，是保证 正确安装、合理使用和妥善维护，是保证V V 带传动正常工作及延长 带传动正常工作及延长V V带寿命的有效措施。一般应注意以下几点 带寿命的有效措施。一般应注意以下几点:安装 安装V V 带时，首先缩小中心距，将 带时，首先缩小中心距，将V V 带套入轮槽中，再按初拉力进行 带套入轮槽中，再按初拉力进行张紧。张紧。上一页 下一页 返回第一节 带传动同组使用的
44、同组使用的v v 带应型号相同、长度相等，不同厂家生产的 带应型号相同、长度相等，不同厂家生产的v v 带或新旧 带或新旧V V带不能同组使用。带不能同组使用。安装时两轮轴线必须平行，且两带轮相应的 安装时两轮轴线必须平行，且两带轮相应的V V 型槽的对称平面应重合，型槽的对称平面应重合，误差不得超过 误差不得超过，如，如 图 图5-11 5-11 所示。否则将加剧带的磨损，甚至使带 所示。否则将加剧带的磨损，甚至使带从带轮上脱落。从带轮上脱落。带传动装置的外面应加防护罩，以保证安全，防止带与酸、碱或油接 带传动装置的外面应加防护罩，以保证安全，防止带与酸、碱或油接触而腐蚀传动带。传动带不宜在
45、阳光下暴晒，以免变质，其工作温度 触而腐蚀传动带。传动带不宜在阳光下暴晒，以免变质，其工作温度不宜超过 不宜超过。带传动不需润滑，禁止往带上加润滑油或润滑脂，应及时清理带轮槽 带传动不需润滑，禁止往带上加润滑油或润滑脂，应及时清理带轮槽内及传动带上的油污。内及传动带上的油污。如果带传动装置较长时间不用，应将传动带放松。如果带传动装置较长时间不用，应将传动带放松。上一页 下一页 返回第二节 链传动 一、链传动的组成、特点、分类及应用 链传动广泛应用于矿山机械、农业机械、起重运输机械、机床传动及 链传动广泛应用于矿山机械、农业机械、起重运输机械、机床传动及轻工机械中。如 轻工机械中。如 图 图5-
46、12 5-12 所示，链传动由主动链轮 所示，链传动由主动链轮1 1、从动链轮、从动链轮2 2 和绕在 和绕在链轮上的链条 链轮上的链条3 3 组成。通过链条与链轮轮齿相啮合传递运动和动力。组成。通过链条与链轮轮齿相啮合传递运动和动力。与带传动相比，链传动具有以下特点 与带传动相比，链传动具有以下特点:链传动能得到准确的平均传动比 链传动能得到准确的平均传动比;链条不需要太大的张紧力，故对轴的作用力小 链条不需要太大的张紧力，故对轴的作用力小;传递的功率较大，低速时能传递较大的圆周力 传递的功率较大，低速时能传递较大的圆周力;链传动可在高温、油污、潮湿、日晒等恶劣环境下工作，但其传动平 链传动
47、可在高温、油污、潮湿、日晒等恶劣环境下工作，但其传动平稳性差，不能保证恒定的瞬时链速和瞬时传动比 稳性差，不能保证恒定的瞬时链速和瞬时传动比;下一页 返回第二节 链传动 链的单位长度重量较大，工作时有周期性的动载荷和啮合冲击，引起 链的单位长度重量较大，工作时有周期性的动载荷和啮合冲击，引起噪声 噪声;链节的磨损会造成节距加长，甚至使链条脱落，速度高时，尤为严重，链节的磨损会造成节距加长，甚至使链条脱落，速度高时，尤为严重，同时急速反向性能差，不能用于高速。同时急速反向性能差，不能用于高速。链传动适用于中心距较大的两平行轴间的低速传动或多根轴线的传动。链传动适用于中心距较大的两平行轴间的低速传
48、动或多根轴线的传动。按用途不同，链条可分为传动链、输送链和起重链。按用途不同，链条可分为传动链、输送链和起重链。根据结构不同，传动链又分为齿形链 根据结构不同，传动链又分为齿形链(图 图5-13 5-13)和滚子链 和滚子链(图 图5-14 5-14)等多种。等多种。常用的是滚子链。常用的是滚子链。二、滚子链的结构及标准 1.1.滚子链的结构 滚子链的结构上一页 下一页 返回第二节 链传动 如 如 图 图5-14 5-14 所示，滚子链由内链板 所示，滚子链由内链板1 1、外链板、外链板2 2、套筒、套筒3 3、销轴、销轴4 4 和滚子 和滚子5 5 组 组成。滚子与套筒、销轴与套筒均为间隙配
49、合而形成动连接 成。滚子与套筒、销轴与套筒均为间隙配合而形成动连接;套筒与内 套筒与内链板、销轴与外链板间均是过盈配合而构成内、外链节。链条工作时 链板、销轴与外链板间均是过盈配合而构成内、外链节。链条工作时滚子与链轮轮齿间为滚动摩擦，可减轻链与轮齿的磨损。链板制成 滚子与链轮轮齿间为滚动摩擦，可减轻链与轮齿的磨损。链板制成“8”“8”字形，以减轻重量并保持各截面的强度接近相等。字形，以减轻重量并保持各截面的强度接近相等。双排滚子链 双排滚子链(图 图5-15 5-15)或多排滚子链适用于传递功率较大的场合。但实 或多排滚子链适用于传递功率较大的场合。但实际运用中排数不宜过多，一般不超过 际运
50、用中排数不宜过多，一般不超过4 4，以免各排受载不均匀。，以免各排受载不均匀。链条长度以链节数来表示。链条长度以链节数来表示。链节数通常取偶数，当链条连成环形时，正好是外链板与内链板相接，链节数通常取偶数，当链条连成环形时，正好是外链板与内链板相接，接头处可用开口销或弹黄夹锁紧，如 接头处可用开口销或弹黄夹锁紧，如 图 图5-16(a)5-16(a)、图 图5-16(b)5-16(b)所示。所示。若链节数为奇数时，则需采用过渡链节，如 若链节数为奇数时，则需采用过渡链节，如 图 图5-16(c)5-16(c)所示。所示。上一页 下一页 返回第二节 链传动 在链条受拉时，过渡链节还要承受附加的弯