第13章 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)

1、1、 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的工作原理、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合；帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的工作原理、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合；2、帶傳動(dòng)的工作原理、受力分析、彈性滑動(dòng)及打滑等基本理、帶傳動(dòng)的工作原理、受力分析、彈性滑動(dòng)及打滑等基本理論；鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析；論；鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析；3、帶與帶輪的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、鏈與鏈輪的結(jié)構(gòu)形式與尺寸、帶與帶輪的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、鏈與鏈輪的結(jié)構(gòu)形式與尺寸、張緊方法和裝置；張緊方法和裝置；4、V帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)計(jì)算。帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)計(jì)算。關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)1、帶的彈性滑動(dòng)與打滑；鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性、帶的彈性滑動(dòng)與打滑；鏈傳

2、動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性2、合理選擇帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的參數(shù)、合理選擇帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的參數(shù)難難 點(diǎn)點(diǎn)本章教學(xué)內(nèi)容13.1 13.1 帶傳動(dòng)的概述帶傳動(dòng)的概述 13.2 13.2 帶傳動(dòng)的基本理論帶傳動(dòng)的基本理論 13.3 13.3 普通普通V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13.4 V13.4 V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13.5 13.5 同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 13.6 13.6 鏈傳動(dòng)的概述鏈傳動(dòng)的概述 13.7 13.7 滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈的結(jié)構(gòu) 13.8 13.8 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析 13.9 13.9 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及

3、其選擇選擇 13.10 13.10 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13.11 13.11 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑與布置鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑與布置 總總 結(jié)結(jié)13.1 13.1 帶傳動(dòng)的概述帶傳動(dòng)的概述 圖12-1 帶傳動(dòng)1-固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪 (主動(dòng)輪)；2-緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶；3-固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪 (從動(dòng)輪)。 摩擦傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力（平帶和帶傳動(dòng)） 。1、帶傳動(dòng)的組成、帶傳動(dòng)的組成 一、帶傳動(dòng)的類型一、帶傳動(dòng)的類型2、傳動(dòng)原理、傳動(dòng)原理 嚙合傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合， 拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力 。 （同步

4、帶傳動(dòng)）齒形帶同步帶輪n1圖13-2 嚙合型帶傳動(dòng)圖圖13-3 13-3 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型按照摩擦帶的截面型狀帶傳動(dòng)又可以分為：按照摩擦帶的截面型狀帶傳動(dòng)又可以分為： 用用于于儀儀表表和和家家電電中中。圓圓形形帶帶：牽牽引引力力小小，多多兩兩個(gè)個(gè)優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。兩兩端端的的側(cè)側(cè)面面，具具有有上上面面多多楔楔帶帶：工工作作面面是是楔楔形形。面面，傳傳動(dòng)動(dòng)功功率率比比平平帶帶大大帶帶：工工作作面面梯梯形形的的兩兩側(cè)側(cè)，彎彎曲曲應(yīng)應(yīng)力力小小。平平帶帶：工工作作面面為為內(nèi)內(nèi)表表面面VV帶傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛帶傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的帶傳動(dòng)，它比平帶傳的帶傳動(dòng)，它比平帶傳動(dòng)能力更強(qiáng)。動(dòng)能力更強(qiáng)。假設(shè)平帶假設(shè)平帶

5、和和V帶受到同樣的壓緊帶受到同樣的壓緊力力 FQ，帶與帶輪接觸面帶與帶輪接觸面之間的摩擦系數(shù)也同為之間的摩擦系數(shù)也同為f。fFfFFQNf vQQNffFfFfFF )/sin(22 (a) 平帶傳動(dòng) (b) V帶傳動(dòng)圖13-4 平帶與V帶的受力比較FQFQFNFNFN/2平帶帶輪接觸面上的摩擦力為平帶帶輪接觸面上的摩擦力為 ：而而V帶與帶輪接觸面上的摩擦力為：帶與帶輪接觸面上的摩擦力為：二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 與其他傳動(dòng)相比，帶傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲??；（2）能緩沖沖擊載荷；（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)制造精度要求低，特別是在中心距大的場(chǎng)合；（4）不用潤(rùn)滑，維護(hù)成本低；（5）

6、具有過載保護(hù)功能，可以保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)中其他零件。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：（1）帶存在著彈性滑動(dòng)，使傳動(dòng)效率降低，傳動(dòng)比不夠準(zhǔn)確；（2）帶的壽命較短；（3）傳遞相同的圓周力，帶傳動(dòng)的軸上壓軸力和帶輪的輪廓尺寸比嚙合傳動(dòng)大。 一、帶傳動(dòng)概述一、帶傳動(dòng)概述類型類型摩擦型嚙合型用于儀表和家電中。圓形帶：牽引力小，多兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。兩端的側(cè)面，具有上面多楔帶：工作面是楔形。面，傳動(dòng)功率比平帶大帶：工作面梯形的兩側(cè)，彎曲應(yīng)力小。平帶：工作面為內(nèi)表面V特點(diǎn)特點(diǎn)運(yùn)行平穩(wěn)緩沖吸振過載保護(hù)傳動(dòng)比不夠準(zhǔn)確一、帶傳動(dòng)中的力一、帶傳動(dòng)中的力 a 工作前狀態(tài) F0F0F0F012 帶傳動(dòng)靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力（張緊力）F0相等 帶傳動(dòng)

7、工作時(shí)，一邊拉緊，一邊放松，設(shè)緊邊拉力為F1和松邊拉力為F2。F1 - F0 = F0 - F2 (1)b 帶傳動(dòng)工作狀態(tài) F1F1F2F2Ff12n2n1 在帶與帶輪的接觸表面上，產(chǎn)生了沿接觸弧段分布的摩擦力Ffi。根據(jù)受力和力矩平衡條件可以推出21FFFif這說明帶工作時(shí)兩邊拉力大小取決于初拉力和有效拉力。聯(lián)立(1)(2)兩式，可求得201eFFF202eFFF 若帶傳動(dòng)的功率為P(kW)，帶速為v(m/s)，有效圓周力為Fe(N)，則它們之間關(guān)系為： 1000vFPe帶的有效拉力，即傳遞的有效圓周力為 Fe = F1 - F2 (2)由左式知，當(dāng)帶速一定時(shí)，傳遞的功率越大，則有效圓周力越

8、大，所需帶與帶輪之間的摩擦力也越大。1000vFPefeFF211120ffeceeFF歐拉公式給出的是帶傳動(dòng)在極限狀態(tài)下各力之間的關(guān)系：但是，帶與帶輪間的摩擦力存在一個(gè)極限值Fmax， 即所能傳遞的有效圓周力存在一個(gè)最大值Fec。由歐拉公式確定，即：1）預(yù)緊力F02）包角3）摩擦系數(shù) f12包角 的概念12最大有效拉力Fec最大有效拉力Fec最大有效拉力Fec二、帶傳動(dòng)中的應(yīng)力二、帶傳動(dòng)中的應(yīng)力 帶傳動(dòng)在工作時(shí)，帶中的應(yīng)力有三部分組成：因傳遞載荷而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的離心應(yīng)力c；皮帶繞帶輪彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b；(1) 拉應(yīng)力拉應(yīng)力 AFAF2211松邊拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力A帶橫截面積（m

9、m2）為了不使帶所受到的彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)限制帶輪的最小直徑。(2) 離心應(yīng)力離心應(yīng)力c： 當(dāng)傳動(dòng)帶以切線速度v沿著帶輪輪緣作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶本身的質(zhì)量將引起離心力。由于離心力的作用，使帶的橫剖面上受到附加拉應(yīng)力由離心力引起的應(yīng)力為)(2MPaAmvcm單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m）；v帶速(m/s)(3) 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力)(2MPadyEdbE 帶的拉壓彈性模量（MPa）y 帶的中性層到最外層的垂直距離（mm）dd帶輪基準(zhǔn)直徑（mm） 小帶輪為主動(dòng)輪時(shí)，最大應(yīng)力發(fā)生在小帶輪的緊邊入 口處，且最大應(yīng)力為11maxbc帶的應(yīng)力分布及變化情況 由于帶傳動(dòng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受到循環(huán)交變應(yīng)力作用，在多次循環(huán)后，將可

10、能發(fā)生疲勞破壞。 11maxbc三、帶傳動(dòng)的的彈性滑動(dòng)和打滑三、帶傳動(dòng)的的彈性滑動(dòng)和打滑帶傳動(dòng)在工作時(shí)，從緊邊到松邊，傳動(dòng)帶所受的拉力是變化的，因此帶的彈性變形也是變化的。彈性滑動(dòng)帶傳動(dòng)中因帶的彈性變形變化所導(dǎo)致的帶與帶輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。%100121vvv12)1 (vv或)/(600011d1smndv)/(600022d2smndv其中帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)F1F21O1ab1c彈性滑動(dòng)是一種物理變化，它會(huì)導(dǎo)致從動(dòng)輪的圓周速度v2主動(dòng)輪的圓周速度v1，速度降低的程度可用滑動(dòng)率來表示若帶的工作載荷進(jìn)一步加大，有效圓周力達(dá)到臨界值Fec后，則帶與帶輪間會(huì)發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的

11、磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。因此，傳動(dòng)比為：1d2d21)1 (ddnni打滑和彈性滑動(dòng)是有本質(zhì)區(qū)別的，打滑是一種失效形式，可以避免，彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)本身固有的，不可以改變。力力緊邊拉力松邊拉力初拉力有效圓周力最大有效圓周力應(yīng)力應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力離心應(yīng)力彎曲應(yīng)力最大應(yīng)力的位置及大小彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別13.3 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、一、普通V帶 V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒型V帶等類型；2. V帶的結(jié)構(gòu) (a) 簾布結(jié)構(gòu) (b) 線繩結(jié)構(gòu)V帶組成包布頂膠抗拉體底膠 普通V帶是截面呈等腰梯形的無接頭環(huán)形橡膠帶，兩側(cè)面為工作面。 帶體由頂膠、抗拉體

12、、底膠和包布組成?？估w分為簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié)構(gòu)兩種 1. V帶的類型 普通V帶和窄V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，普通V帶有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)，窄V帶有SPZ、SPA、SPB、SPC四種型號(hào)。其截面尺寸依次增加，同樣條件下，截面尺寸大，帶傳遞的功率也大。 V帶繞過帶輪時(shí)發(fā)生彎曲變形，在帶的高度方向上有一個(gè)既不受拉也不受壓的中性層，稱為節(jié)面，節(jié)面寬度bp稱為節(jié)寬。位于帶輪的基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度稱為V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，用Ld表示。 在V帶輪上，與V帶節(jié)面處于同一位置上的輪槽寬度稱為輪槽的基準(zhǔn)寬度，用bd表示。基準(zhǔn)寬度處的直徑，稱為帶輪的基準(zhǔn)直徑，用dd表示，它是V帶輪的公稱直徑。 基準(zhǔn)線帶傳動(dòng)的主要失

13、效形式帶傳動(dòng)的主要失效形式 打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、 帶傳動(dòng)中的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 在不打滑的條件下，具有一定在不打滑的條件下，具有一定 的疲勞強(qiáng)度和壽命。的疲勞強(qiáng)度和壽命。根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，可以得到V帶在不打滑時(shí)的最大有效圓周力為)()( vvffeceAeFF111111疲勞強(qiáng)度為cb 11帶在既不打滑又有一定壽命時(shí)，單根帶所能傳遞的功率為：1000)11)(11AvePvfcb2 2單根單根V V帶的基本額定功率帶的基本額定功率帶傳動(dòng)的承載能力取決于傳動(dòng)帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度，帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。單根V帶的基本

14、額定功率P0是根據(jù)特定的實(shí)驗(yàn)和分析確定的。實(shí)驗(yàn)條件：傳動(dòng)比i=1、包角180、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)的工作載荷。 當(dāng)實(shí)際工作條件與上述試驗(yàn)條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)單根V帶的基本額定功率加以修正，從而獲得實(shí)際工作條件下單根V帶所能傳遞的功率，稱為許用功率許用功率 P P0 0 LKKPPP000K包角系數(shù)，計(jì)入包角180時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響，見表12-5。 KL為帶長(zhǎng)系數(shù)，計(jì)入帶長(zhǎng)不等于特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響， 見表12-3。 P0為功率增量，計(jì)入傳動(dòng)比i1時(shí) ，帶在大帶輪上的彎曲程度減小對(duì)傳動(dòng)能力的影響。見表12-6 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù) 功率功率P P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n n1 1、n n2 2（或傳動(dòng)

15、（或傳動(dòng)比比i i），傳動(dòng)位置要求及工作條件等。），傳動(dòng)位置要求及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 確定帶的類型和截型、長(zhǎng)度確定帶的類型和截型、長(zhǎng)度L L、根數(shù)、根數(shù)Z Z、傳動(dòng)中心距傳動(dòng)中心距a a、帶輪基準(zhǔn)直徑、帶輪基準(zhǔn)直徑帶輪結(jié)構(gòu)尺寸和材帶輪結(jié)構(gòu)尺寸和材料、帶的初拉力和壓軸力、張緊及防護(hù)裝置料、帶的初拉力和壓軸力、張緊及防護(hù)裝置等。等。三、傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇帶1. 確定計(jì)算功率確定計(jì)算功率設(shè)計(jì)步驟 根據(jù)傳遞的功率P、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)種類和工作情況等確定計(jì)算功率：PKPAacPca 計(jì)算功率（KW）；KA 為工況系數(shù)；P為所需傳遞的功率（KW） 根據(jù)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pca及轉(zhuǎn)速n1帶型

16、。所選帶型是否符合要求，需要考慮傳動(dòng)的空間位置要求以及帶的根數(shù)等方面最后確定。2. 2. 選擇帶型選擇帶型圖13-8 普通V帶選型圖計(jì)算功率Pca /kWC3. 3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑確定帶輪基準(zhǔn)直徑d dd1 d1 和和d dd2d2一般情況下，可以忽略滑動(dòng)率的影響，則有大帶輪基準(zhǔn)直徑 當(dāng)其它條件不變時(shí)，帶輪基準(zhǔn)直徑越小，帶傳動(dòng)越緊湊，但帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力越大，導(dǎo)致帶的疲勞強(qiáng)度下降，傳動(dòng)效率下降。 選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑時(shí)，應(yīng)使 dd1 ddmin ，并取標(biāo)準(zhǔn)直徑。 普通V帶傳動(dòng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了帶輪的最小基準(zhǔn)直徑和帶輪的基準(zhǔn)直徑系列見教材上表格。 計(jì)算出的大帶輪直徑，應(yīng)按表12-8圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

17、圓整后還應(yīng)檢驗(yàn)傳動(dòng)比i或從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2是否在允許的變化范圍內(nèi)。12112ddddnnidd4. 驗(yàn)算帶速驗(yàn)算帶速v10006011ndvd 通常情況下，帶速在525m/s之間為宜；帶速過高，會(huì)因離心力過大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低傳動(dòng)能力，而且單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，將降低帶的疲勞壽命。若帶速過小，則所需圓周力大，導(dǎo)致V帶的根數(shù)增多，結(jié)構(gòu)尺寸加大。帶速不符合上述要求時(shí)，應(yīng)重新選擇dd1。 為什么驗(yàn)算v一般可以按下式進(jìn)行初選中心距a0：)(2)(7 .021021ddddddadd 帶是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑和要求的中心距計(jì)算： 021221004)()(22addddaLddddd 根

18、據(jù)初選的帶長(zhǎng) Ld0 在表格中查取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld ，然后計(jì)算實(shí)際中心距a200ddLLaa 中心距a的大小，直接關(guān)系到傳動(dòng)尺寸和帶在單位時(shí)間內(nèi)的繞轉(zhuǎn)次數(shù)。中心距大，則傳動(dòng)尺寸大，但在單位時(shí)間內(nèi)繞轉(zhuǎn)次數(shù)可以減少，可以增加帶的疲勞壽命，同時(shí)使包角增大，提高傳動(dòng)能力。5. 確定中心距確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 小帶輪包角為： 3 .57180121adddd由前所述，包角越大，則產(chǎn)生的摩擦力越大。（一般要求大于90120） 帶的根數(shù)應(yīng)根據(jù)計(jì)算進(jìn)行圓整。P一定時(shí)，z過大，易造成受力不均， V帶傳動(dòng)最多使用根數(shù)見表12-9，當(dāng)z過大時(shí)，應(yīng)改選帶輪基準(zhǔn)直徑或改選帶型，重新計(jì)算。 Lc

19、aacKKPPPPPz0006. 驗(yàn)算包角驗(yàn)算包角7. 確定帶的根數(shù)確定帶的根數(shù) 初拉力F0小，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力小，易出現(xiàn)打滑。初拉力F0過大，則帶 的壽命低，對(duì)軸及軸承的壓力大。一般認(rèn)為，單根V帶的初拉力應(yīng)為： 為了設(shè)計(jì)軸和軸承，應(yīng)該計(jì)算V帶對(duì)軸的壓力，可以近似地按帶兩邊的初拉力F0的合力計(jì)算2sin210 zFFQ2015 . 2500qvkvzPFc8. 確定初拉力確定初拉力9. 計(jì)算壓軸力計(jì)算壓軸力10.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小結(jié)小結(jié) 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)基本上都遵循上面所述的步驟，在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，要注意三點(diǎn)：（1）各幾何、物理量的量綱，不一致的要預(yù)先進(jìn)行換算。（2）注意所給出的條件、計(jì)

20、算公式的使用方法。（3） 要注意各個(gè)修正系數(shù)的確定方法。三、普通三、普通V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損。各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使帶的載荷分布較為均勻。 13.4 V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、普通一、普通V帶輪帶輪1V帶輪設(shè)計(jì)的要求帶輪設(shè)計(jì)的要求通常采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為HT150和HT200。轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。 小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。 2帶輪的材料帶輪的材料實(shí)心式、 腹板式、 孔板式和 輪輻式。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形

21、式。 根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸。 帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。3結(jié)構(gòu)與尺寸結(jié)構(gòu)與尺寸V帶輪的典型結(jié)構(gòu)dd3.26.36.3dd1daL3.2B6.33.2LBLB3.23.2S3.2LB1:256.36.3dd1ddda6.33.2h1h2Lf2f1a1dd1ddda1:25D0d1dddsB1:25B(a) 實(shí)心式(b) 腹板式(c) 孔板式(d)輪輻式3.23.23.23.2daa2s/2s/2LD1d0當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑dd(2.53)d（d為帶輪軸直徑）時(shí)，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)；當(dāng)dd350mm時(shí)，若d2-d1350mm，應(yīng)采用橢圓輪輻式結(jié)構(gòu)。 根據(jù)帶的摩擦傳動(dòng)原理，帶必須在預(yù)張緊后

22、才能正常工作；張緊的目的運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會(huì)松弛，為了保證帶傳動(dòng)的能力，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動(dòng)張緊裝置、張緊輪張緊裝置。二、二、帶傳動(dòng)的張緊帶傳動(dòng)的張緊 張緊輪的安裝位置四、四、V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V帶輪的要求、材料、結(jié)構(gòu)帶傳動(dòng)的張緊類型定期張緊裝置自動(dòng)張緊裝置張緊輪張緊裝置帶傳動(dòng)的張緊目的13.5 同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 結(jié)構(gòu)帶的內(nèi)環(huán)表面制成齒形，與齒形帶輪作嚙合傳動(dòng)。因此兼有普通帶傳動(dòng)與嚙合傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。同步帶的抗拉體為多股繞制的鋼絲或玻璃纖維繩，基體為橡膠或聚氨酯。特點(diǎn)（1）由于抗拉體在承載后變形極小，仍能保持帶齒的節(jié)距不變，故同

23、步帶與帶輪間沒有相對(duì)滑動(dòng)，具有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比（2）由于齒形帶與帶輪是嚙合傳動(dòng)，帶的初拉力較小，軸與軸承所受的力也較?。?）中心距要求較嚴(yán)，安裝精度要求也較高。（4）齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)相比，同步帶傳動(dòng)還具有噪聲小，能吸振，不必潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)。（5）同步帶傳動(dòng)的帶速高達(dá)4080 m/s，傳遞功率可達(dá)100 kW，傳動(dòng)比可達(dá)1020，傳動(dòng)效率為98%。 鏈傳動(dòng)是由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條組成的，依靠鏈條作為中間撓性體來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的嚙合傳動(dòng) 。鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)圖根據(jù)用途不同，鏈傳動(dòng)可分為傳動(dòng)鏈、起重鏈、曳引鏈。起重鏈和曳引鏈主要用在起重機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械中，而在一般機(jī)械中，常用的是傳動(dòng)鏈。 1

24、3.6 鏈傳動(dòng)的概述鏈傳動(dòng)的概述一、一、 鏈傳動(dòng)的類型鏈傳動(dòng)的類型與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，徑向壓軸力小，適于低速情況下工作。鏈傳動(dòng)能在高溫及油污惡劣環(huán)境中工作，也可用于多灰塵的環(huán)境 。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比。鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠、轉(zhuǎn)速不高，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率P 100 kW，傳動(dòng)比i8，鏈傳動(dòng)的線速度v 15 m/s，傳動(dòng)效率可達(dá)98% 。二、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)二、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 傳動(dòng)鏈按結(jié)構(gòu)不同有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種類型。其中套筒滾子鏈?zhǔn)褂米顝V

25、，齒形鏈?zhǔn)褂幂^少。滾子與套筒、套筒與銷軸之間均為間隙配合，形成動(dòng)聯(lián)接；內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸之間通過過盈配合形成內(nèi)、外鏈節(jié)。滾子在鏈輪的齒間滾動(dòng)，鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸和套筒的摩擦面上。 套筒滾子鏈結(jié)構(gòu)1滾子；2套筒；3銷軸 4內(nèi)鏈板；5外鏈板13.7 滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈的結(jié)構(gòu)一、一、鏈條鏈條 滾子鏈有單排鏈、雙排鏈和多排鏈。由于精度的原因，鏈排數(shù)不宜過多。多排鏈的承載能力與排數(shù)大致成正比；傳動(dòng)功率較大時(shí)，使用多排鏈。多排滾子鏈 套筒滾子鏈的主要參數(shù)是節(jié)距p，對(duì)于多排鏈還有排距pt。節(jié)距越大，鏈條中各部分尺寸也越大，能傳遞的功率也越大。 滾子鏈分為A、B兩種系列；A系列用于重載、高速和重要

26、的傳動(dòng)；B系列用于一般傳動(dòng)。 滾子鏈的標(biāo)記 鏈號(hào) 排號(hào) 整鏈鏈節(jié)數(shù) 國(guó)標(biāo)編號(hào) 為了使各橫截面接近等強(qiáng)度并減少鏈的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力，鏈板均制成“”形。 為了形成首尾相連的環(huán)形鏈條，要用接頭加以聯(lián)接。 當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，采用圖 (c)所示的過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受到附加彎矩的作用，形成鏈的薄弱環(huán)節(jié)，所以應(yīng)盡量避免使用奇數(shù)鏈 。(a) 開口銷 (b) 彈簧夾 (c) 過渡鏈節(jié) 套筒滾子鏈的接頭形式為什么應(yīng)盡量避免奇數(shù)鏈1. 鏈輪的齒形鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形（如左圖所示）。圖中，齒廓上的a-a、a-b、c-d線段為三段圓弧，半徑依次為 r1、r2和 r3；b-c線段為直線

27、段。 鏈輪上鏈條銷軸中心所在的圓周稱為分度圓。鏈輪齒形的主要幾何尺寸為 zpd180sin zpda180cot54. 01dddf分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑二、鏈輪二、鏈輪abcdarrr213zo2o1o3180dfdda滾子鏈輪端面尺寸2. 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 鏈輪的軸向齒廓及尺寸應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB1244-85的規(guī)定。 (1) 鏈輪的結(jié)構(gòu)：整體式、孔板式、組合式。小直徑的鏈輪可制成整體式； 中等尺寸的鏈輪可制成孔板式； 大直徑的鏈輪可制成組裝式。整體式鏈輪整體式鏈輪孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪整體式鏈輪整體式鏈輪孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪(2) 材料：碳鋼或鑄鐵

28、，重要的鏈輪用合金鋼。(3) 鏈輪齒面基本上都要采取熱處理，以提高輪齒齒面的接觸強(qiáng)度和耐磨性。(4) 由于小鏈輪輪齒的工作次數(shù)比大鏈輪多，所以材料要比大鏈輪的好在鏈傳動(dòng)中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長(zhǎng)等于鏈條的節(jié)距 p。鏈的平均速度為：1000601000602211 pnzpnzv鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：1221zznni 13.8 13.8 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析一、一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 1. 1. 鏈傳動(dòng)的速度分析鏈傳動(dòng)的速度分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析1v1v v2vBA12O1O2鏈條鉸鏈A點(diǎn)的前進(jìn)分速度cos11Rv上

29、下運(yùn)動(dòng)分速度sin111Rv同樣，從動(dòng)鏈輪B點(diǎn)前進(jìn)速度vCOSRv22上下運(yùn)動(dòng)分速度sin222Rv鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析1v1v v2vBA12O1O2V1由上述分析可知，鏈傳動(dòng)中，鏈條的前進(jìn)速度和上下抖動(dòng)速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。因?yàn)殒湕l水平速度相等從動(dòng)鏈輪的角速度coscoscos21122RRRv鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比 coscos1221RRi鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析1v1v v2vBA12O1O22. 2. 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性鏈傳動(dòng)過程中，緊邊與松邊的拉力不同，不考慮動(dòng)載荷，鏈在傳動(dòng)中的主要作用力有 鏈的緊邊拉力鏈的松邊拉力vPFe10002

30、qvFc二、二、鏈傳動(dòng)的受力分析鏈傳動(dòng)的受力分析 F1 = Fe + Fc + Fy N F2 = Fc + Fy N圓周力（有效拉力）N離心拉力 qgaKafqgaaqgafFfy8421懸垂拉力Fy式中 Fy懸垂拉力，N。 f鏈條垂度，一般推薦f(0.0150.02)a，mm； g重力加速度，g=9.8m/s2； a中心距，m; Kf垂度系數(shù)，Kf8(f/a)-1 八八 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力分析運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析 平均速度為常數(shù)速度不均勻性鏈速隨每一鏈節(jié)呈周期性變化瞬時(shí)傳動(dòng)比變化力分析力分析 緊邊拉力松邊拉力離心拉力懸垂拉力壓軸力 由運(yùn)動(dòng)分析知道，為了使傳動(dòng)平穩(wěn)，z1應(yīng)選大些。

31、故z1有一個(gè)最少齒數(shù)但z1增加將導(dǎo)致z2增加，將直接導(dǎo)致鏈傳動(dòng)的總體尺寸和重量增大。 大鏈輪的齒數(shù)z2過多，除了增大傳動(dòng)的尺寸和重量外，還會(huì)造成因?qū)嶋H節(jié)距的磨損伸長(zhǎng)而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象，所以，大鏈輪的齒數(shù)z2120。 由于鏈節(jié)數(shù)常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。 為了使傳動(dòng)尺寸不致過大，鏈在小鏈輪上的包角不致過小，同時(shí)嚙合的齒數(shù)不致太少，通常限定鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i6，推薦i = 23.5。若鏈速較低、載荷平穩(wěn)和傳動(dòng)尺寸不受限制，i810。13.9 13.9 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇一、鏈輪一、鏈輪齒數(shù)齒數(shù) 在一定的條件下，節(jié)距p越大，鏈的承載

32、能力越高。但傳動(dòng)的尺寸也大，傳動(dòng)的不平穩(wěn)、動(dòng)載荷和噪聲越嚴(yán)重。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足承載能力的條件下，應(yīng)盡量選用小節(jié)距的單排鏈。 當(dāng)鏈速高、傳遞功率大時(shí)，則宜選用小節(jié)距的多排鏈。 從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般傳動(dòng)中心距大、傳動(dòng)比小而速度又不太高時(shí)，選用大節(jié)距單排鏈； 中心距小，傳動(dòng)比大而載荷又大時(shí)，選用小節(jié)距多排鏈。二、鏈的節(jié)距和排數(shù)二、鏈的節(jié)距和排數(shù) 中心距?。褐行木嘈。航Y(jié)構(gòu)緊湊；但包角小，同時(shí)嚙合的齒數(shù)少，磨損嚴(yán)重，易產(chǎn)生脫鏈。在同一轉(zhuǎn)速下，繞轉(zhuǎn)次數(shù)增加，易產(chǎn)生疲勞損壞。中心距大：中心距大：對(duì)傳動(dòng)有利；但結(jié)構(gòu)過大，鏈條抖動(dòng)加劇。三、鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù)三、鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù) 一般?。褐行木?a

33、= (3050)p， 最大中心距amax80p。中心距對(duì)傳動(dòng)有何影響鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù) Lp表示，鏈條節(jié)數(shù)：21221222zzapzzpaLp由此算出的鏈節(jié)數(shù)必須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。 由節(jié)數(shù)Lp可求得中心距a的公式為2122212128224zzzzLzzLpapp九九 鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇 小鏈輪齒數(shù)不能過小，以保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，大鏈輪的齒數(shù)不能過大過多，否則增大傳動(dòng)的尺寸和重量外，還會(huì)造成因?qū)嶋H節(jié)距的磨損伸長(zhǎng)而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。 在滿足承載能力的條件下，應(yīng)盡量選用小節(jié)距的單排鏈。當(dāng)鏈速高、傳遞功率大時(shí)，則宜選用小節(jié)距的多排鏈。 中

34、心距 a = (3050)p， 最大中心距amax80p。常見的失效形式有五種： ，重重載載靜靜力力拉拉斷斷：過過高高時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生膠膠合合：潤(rùn)潤(rùn)滑滑不不良良或或速速度度沖沖擊擊：高高速速齒齒磨磨損損：易易產(chǎn)產(chǎn)生生脫脫鏈鏈、跳跳良良好好，中中等等速速度度以以下下疲疲勞勞損損壞壞：發(fā)發(fā)生生在在潤(rùn)潤(rùn)滑滑smv/.6013.10 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、鏈傳動(dòng)的失效形式一、鏈傳動(dòng)的失效形式 在一定的使用壽命和潤(rùn)滑良好的條件下，把小鏈輪在不同轉(zhuǎn)速下由各種失效形式所限定的傳遞傳遞功率作成曲線圖，即得到該型號(hào)的鏈的極限功率曲線圖 。（1 1）極限功率曲線）極限功率曲線圖13-20 極限功

35、率曲線1正常潤(rùn)滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率；2鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；3套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；4鉸鏈膠合限定的極限功率。Pn11342 在潤(rùn)滑良好，中等速度的鏈傳動(dòng)中，鏈的承載能力取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度（曲線2）； 隨著轉(zhuǎn)速增高，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)增強(qiáng)，傳動(dòng)的能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度（曲線3）； 轉(zhuǎn)速越高，傳動(dòng)能力就越低，直至出現(xiàn)膠合現(xiàn)象，使傳動(dòng)迅速失效（曲線4）。 圖13-20 極限功率曲線1正常潤(rùn)滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率；2鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；3套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；4鉸鏈膠合限定的極限功率。Pn11342 陰影部分為實(shí)際

36、使用的區(qū)域。若潤(rùn)滑密封不良及工況惡劣時(shí)，磨損將很嚴(yán)重，其極限功率將大幅下降，如圖中虛線所示 圖13-22所示為A系列滾子鏈所能傳遞的功率。它是在特定條件（z1=19，Lp100，單列鏈水平布置，載荷平穩(wěn)，按圖13-21推薦的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑，使用壽命為15000 h，鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過30）下，通過實(shí)驗(yàn)得到的。 0.30.20.40.60.812345681020750.8044.4538.1031.7525.4019.0515.87512.70鏈速v(m/s)鏈節(jié)距p(mm)圖12-21 推薦的潤(rùn)滑方式人工定期潤(rùn)滑； 滴油潤(rùn)滑；油浴或飛濺潤(rùn)滑； 壓力噴油潤(rùn)滑3額定功率P0(kW)

37、60000.10.150.20.40.60.81.02468101520406080100150200300204060 80100120 1502004000200015001000400 600800小鏈輪轉(zhuǎn)速n1(r/min)圖12- 22 A系列滾子鏈的額定功率曲線40A36A32A28A24A20A16A12A10A08A3實(shí)際工作條件與上述特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)P0加以修正。故實(shí)際工作條件下鏈傳動(dòng)的許用功率Pc 式中 P0額定功率，kW，見圖13-22； Kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見表13-14； KL鏈長(zhǎng)系數(shù)，見表13-14； Km多排鏈的排數(shù)系數(shù)見表13-15； 設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使mL

38、zcKKKPPP00Pc為計(jì)算功率， Pc KA P KA為工作情況系數(shù)，見表13-16，P為名義功率，kW。 Pc = Kz KL Km P0 設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，除了確定鏈輪的齒數(shù)、鏈節(jié)距、鏈的節(jié)數(shù)、排數(shù)、中心距以外，為計(jì)算軸的強(qiáng)度和軸承的壽命，還需計(jì)算壓軸力FQF FQ Q1.21.2K KA AF F1 1 傳動(dòng)參數(shù)確定后，還要進(jìn)行鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 當(dāng) v0.6 m/s時(shí)，主要失效形式為鏈條的過載拉斷，設(shè)計(jì)時(shí)必須驗(yàn)算靜力強(qiáng)度安全系數(shù) SFKQA1式中Q為鏈的拉伸極限載荷，見表13-10；F1為緊邊拉力；S為安全系數(shù)，S48。十十 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算失效形式失效形式 ，重

39、重載載靜靜力力拉拉斷斷：過過高高時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生膠膠合合：潤(rùn)潤(rùn)滑滑不不良良或或速速度度沖沖擊擊：高高速速齒齒磨磨損損：易易產(chǎn)產(chǎn)生生脫脫鏈鏈、跳跳良良好好，中中等等速速度度以以下下疲疲勞勞損損壞壞：發(fā)發(fā)生生在在潤(rùn)潤(rùn)滑滑smv/.60一、一、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑至關(guān)重要。適合的潤(rùn)滑能顯著降低鏈條鉸鏈的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。環(huán)境溫度高或載荷大時(shí)，宜取粘度高的潤(rùn)滑油，反之，粘度宜取低些的。鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式和供油量見表13-17。 潤(rùn)滑油推薦采用牌號(hào)為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。 對(duì)于開式及重載低速傳動(dòng)，可在潤(rùn)滑油中加入MoS2、WS2等添加劑。 對(duì)于不便采用

40、潤(rùn)滑油的場(chǎng)合，允許涂抹潤(rùn)滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。 良好的潤(rùn)滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長(zhǎng)鏈條的使用壽命。潤(rùn)滑的作用表13-17 套筒滾子鏈的潤(rùn)滑方法和供油量方 式潤(rùn)滑方法供油量人工潤(rùn)滑用刷子或油壺定期在鏈條松邊內(nèi)、外鏈片間隙中注油每班注一次滴油潤(rùn)滑裝有簡(jiǎn)單外殼，用油杯通過油管向松邊內(nèi)、外鏈板間隙處滴油單排鏈，每分鐘供油520滴，速度高時(shí)取大值。油浴潤(rùn)滑采用不滴油的外殼，使鏈條從油槽中通過。鏈條浸入油面過深，攪油損失大，油易發(fā)熱變質(zhì)。一般浸油深度為612mm。飛濺潤(rùn)滑采用不漏油外殼，在鏈條側(cè)邊安裝甩油盤，以進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑。甩油盤圓周速度v 3 m/s。當(dāng)鏈條寬度大于125mm時(shí)，鏈輪兩側(cè)各安裝一個(gè)甩油盤。甩油盤浸油深度為1235mm。壓力供油采用不