第14章带传动和链传动.pptx

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1、14.1 概 述 带传动一般由主动带轮1、从动带轮2及传动带3组成（如图14-1所示）。带传动是利用张紧在带轮上的柔性带，借助它们间的摩擦或啮合，在两轴（或多轴）间传递运动或动力的一种机械传动。第1页/共85页 根据工作原理的不同，带传动分为摩擦带传动和啮合带传动两大类，见图14-1和表14-1，其中最常见的是摩擦带传动。14.1.1 带传动的种类带传动的种类第2页/共85页图14-1 带传动简图第3页/共85页类类 型型种种 类类摩擦型摩擦型平带传平带传动动普通平带（胶帆布平带）、皮革带、棉织带、毛织普通平带（胶帆布平带）、皮革带、棉织带、毛织带、锦纶片复合平带（聚酰胺片基平带）、绳芯橡带、

2、锦纶片复合平带（聚酰胺片基平带）、绳芯橡胶平带、钢带胶平带、钢带V带传带传动动普通普通V带、轻型带、轻型V带、窄带、窄V带、汽车带、汽车V带、联组带、联组V带、带、齿形齿形V带、大楔角带、大楔角V带、活络带、活络V带、宽带、宽V带（无级变带（无级变速带）速带）特殊带特殊带传动传动多楔带、双面多楔带、双面V带（六角带）、圆带带（六角带）、圆带啮合型啮合型同步带同步带传动传动梯形齿同步带、弧齿同步带（梯形齿同步带、弧齿同步带（HTD带、带、STPD带）带）表14-1 带传动种类第4页/共85页图14-2 带的截面形状第5页/共85页 根据用途不同，传动带还可分为一般工业用带、汽车用带、农机用带和家

3、用电器用带。几种常用传动带种类及其简要特点见表14-2。第6页/共85页种种 类类简简 要要 特特 点点普通平带普通平带（胶帆布平带）（胶帆布平带）承载层为挂胶帆布，多层粘合硫化而成；有开边式和包边式两种；抗拉强度较大，价廉，承载层为挂胶帆布，多层粘合硫化而成；有开边式和包边式两种；抗拉强度较大，价廉，耐热、耐油性能差；多用于轴间距较大的传动耐热、耐油性能差；多用于轴间距较大的传动锦纶片复合平锦纶片复合平带带（聚酰胺片基（聚酰胺片基平带）平带）承载层为改性聚酰胺片（又称尼龙），单层或多层粘合；工作面贴有铬鞣革、胶帆布或承载层为改性聚酰胺片（又称尼龙），单层或多层粘合；工作面贴有铬鞣革、胶帆布或

4、特殊织物；强度高，曲挠性好；适用于大、中功率和速度高的传动特殊织物；强度高，曲挠性好；适用于大、中功率和速度高的传动绳芯橡胶平带绳芯橡胶平带承载层为涤纶绳芯；有橡胶带和聚氨酯两种；带体薄而软，曲挠性好；适用于高速传动承载层为涤纶绳芯；有橡胶带和聚氨酯两种；带体薄而软，曲挠性好；适用于高速传动普通普通V带带承载层有绳芯和帘布两种；带高承载层有绳芯和帘布两种；带高h与节宽与节宽bp比为比为0.7、楔角为、楔角为40的环形带；当量摩擦系数的环形带；当量摩擦系数大，工作面与轮槽的粘附性好，对冲击载荷的敏感性比窄大，工作面与轮槽的粘附性好，对冲击载荷的敏感性比窄V带低；价廉、应用最广带低；价廉、应用最广

5、窄窄V带带承载层为绳芯；带高承载层为绳芯；带高h与节宽与节宽bp比为比为0.9、楔角为、楔角为40的环形带；除具有普通的环形带；除具有普通V带的特点外，带的特点外，能承受较大的预紧力，允许速度和曲挠次数高；适用于大功率、高速而紧凑的传动能承受较大的预紧力，允许速度和曲挠次数高；适用于大功率、高速而紧凑的传动联组联组V带带是将若干根普通是将若干根普通V带或窄带或窄V带的顶面用胶帆布等距粘结在一起；传动时各根带的顶面用胶帆布等距粘结在一起；传动时各根V带的载荷均带的载荷均匀，可防止振动和扭转；适用于结构要求紧凑、载荷变动大的传动匀，可防止振动和扭转；适用于结构要求紧凑、载荷变动大的传动齿形齿形V带

6、带结构和普通结构和普通V带、窄带、窄V带相同，承载层为绳芯，内圈制成齿形；散热性好，是曲挠性最带相同，承载层为绳芯，内圈制成齿形；散热性好，是曲挠性最好的好的V带带梯形齿同步带梯形齿同步带工作面有梯形齿，承载层为绳芯（玻璃纤维绳芯、钢丝绳芯等），基体为氯丁胶，小尺工作面有梯形齿，承载层为绳芯（玻璃纤维绳芯、钢丝绳芯等），基体为氯丁胶，小尺寸带也有用聚氨酯橡胶浇注的；靠啮合传动，传动比准确，轴压力较小，耐油、耐磨性寸带也有用聚氨酯橡胶浇注的；靠啮合传动，传动比准确，轴压力较小，耐油、耐磨性能好；安装要求高，用于要求同步的传动；载荷大应选用氯丁胶同步带；载荷小或有耐能好；安装要求高，用于要求同步的

7、传动；载荷大应选用氯丁胶同步带；载荷小或有耐油要求时，可选用聚氨酯同步带油要求时，可选用聚氨酯同步带表14-2 常用传动带种类及其简要特点第7页/共85页 摩擦带传动的主要优点是：因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；可用于中心距较大的传动；结构简单、装拆方便、成本低。其主要缺点是：传动比不准确；外廓尺寸大；传动效率低；带的寿命短；不宜用于高温易燃场合。14.1.2 摩擦带传动的主要特点和应用范围摩擦带传动的主要特点和应用范围第8页/共85页 带传动适用于传递功率不大或不需要保证精确传动比的场合。在多级减速装置中，带传动通常配置在高速

8、级。普通V带传递的功率一般不超过100kW，带的工作速度为535m/s。第9页/共85页14.2.1 V带 V带有普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型，见表14-3。14.2 V带和带轮第10页/共85页名称名称普通普通V带带窄窄V带带联组联组V带带简图简图名称名称宽宽V带带齿形齿形V带带大楔角大楔角V带带简图简图表14-3 V带的类型与结构第11页/共85页1V带带轮的材料及设计要求 设计V带带轮时，应满足的主要要求有：结构合理，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；与带轮接触的轮槽表面粗糙度要低，以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为

9、均匀等。14.2.2 V带带轮带带轮第12页/共85页 带轮由轮缘（外圈环形部分）、轮毂（与轴联接的筒形部分）和轮辐（联接轮缘和轮毂的中间部分）三部分组成。2V带带轮的结构带带轮的结构第13页/共85页图14-4 V带带轮的典型结构第14页/共85页 轮槽工作面不应有砂眼、气孔，轮辐及轮毂不应有缩孔和较大的凹陷 3带轮的技术要求带轮的技术要求第15页/共85页14.3.1 带传动的受力分析 由于带以初拉力F0张紧地套在两个带轮上，在F0的作用下，带与带轮的接触面上产生正压力。14.3 带传动工作情况分析第16页/共85页图14-5 带传动的工作原理第17页/共85页 带是弹性体，在传动过程中，

10、由于受拉力而产生弹性变形，但由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不同。14.3.2 带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑第18页/共85页图14-6 带的弹性滑动示意图（箭头表示带轮对带的摩擦力方向）第19页/共85页 这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性，是不可避免的。第20页/共85页 弹性滑动引起的后果是：从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，产生了速度损失；降低了传动效率，增加带的磨损，缩短带的寿命；使带温升高。从动轮圆周速度的降低量可用滑动率来表示，即第21页/共85页 若工作载荷超过这个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象

11、称为打滑。打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动，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，这种情况应当避免。第22页/共85页14.4.1 失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。14.4 V带传动的设计计算第23页/共85页14.4.2 单根V带的基本额定功率14.4.3 原始数据及设计内容14.4.4 设计步骤及参数选择1确定设计功率第24页/共85页工工 作作 情情 况况空、轻载起动空、轻载起动重载起动重载起动每天工作小时数每天工作小时数/h1616载荷变载荷变动微

12、小动微小液体搅拌机、通风机和鼓风机液体搅拌机、通风机和鼓风机（7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻）、离心式水泵和压缩机、轻型输送机型输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变载荷变动小动小带式输送机（不均匀负荷）、通风机带式输送机（不均匀负荷）、通风机（7.5kW）、旋转式水泵和压缩机）、旋转式水泵和压缩机（非离心式）、发电机、金属切削机床、（非离心式）、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变载荷变动较小动较小制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩机、起重机、麻粉机、

13、冲剪机床、橡胶机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机机械、振动筛、纺织机械、重载输送机1.21.31.41.41.51.6载荷变载荷变动较大动较大破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8表14-12 工作情况系数KA第25页/共85页2选择带型3确定带轮的基准直径dd1和dd2（1）初选小带轮的基准直径dd1 带轮直径越小，结构越紧凑，但弯曲应力增大，寿命降低，而且带的速度也降低，单根带的基本额定功率减小，所以小带轮的基准直径dd1不宜选得太小。第26页/共85页（

14、2）验算带的速度v（3）计算从动轮的基准直径dd24确定中心距a和带的基准长度Ld第27页/共85页 如果中心距未给出，可根据传动的结构需要按下式给定的范围初定中心距a00.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)第28页/共85页 a0取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度Ld0第29页/共85页 考虑到安装调整和张紧的需要，实际中心距的变动范围为 amin=a0.015Ldamax=a+0.03Ld第30页/共85页5验算小带轮包角16确定带的根数z 其计算公式为P1=(P1+P1)K KL第31页/共85页V带的根数可用下式计算z=第32页/共85页F0=500 +

15、qv2 7确定带的初拉力确定带的初拉力F0第33页/共85页图14-9 初拉力的测定第34页/共85页 为了设计安装带传动的轴和轴承，必须确定带传动作用在轴上的径向压力FQ。8计算对轴的压力计算对轴的压力FQ第35页/共85页图14-10 带传动对轴的压力第36页/共85页 确定带轮的材料、结构尺寸和加工要求，绘制带轮工作图。9带轮的结构设计带轮的结构设计第37页/共85页14.5.1 V带传动的张紧装置 由于传动带的材料不是完全的弹性体，因而带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松弛，使张紧力降低。14.5 V带传动的张紧与维护第38页/共85页张紧方法张紧方法表表14-15特点和应用特点和应用

16、调调节节轴轴间间距距离离定定期期张张紧紧表表14-15（a）多用于水平或接）多用于水平或接近水平的传动；近水平的传动；（b）多用于垂直或接）多用于垂直或接近垂直的传动，是最简近垂直的传动，是最简单的通用方法单的通用方法自自动动张张紧紧表表14-15（c）是靠电机的自重）是靠电机的自重或定子的反力矩张紧，或定子的反力矩张紧，多用于小功率传动。应多用于小功率传动。应使用电机和带轮的转向使用电机和带轮的转向有利于减轻配重或减小有利于减轻配重或减小偏心距；偏心距；（d）常用于带传动的）常用于带传动的试验装置试验装置表14-15 带传动的张紧方法第39页/共85页张紧方法张紧方法简简 图图特点和应用特点

17、和应用张张紧紧轮轮定定期期张张紧紧（e）适用于当中心）适用于当中心距不便调整时，可距不便调整时，可任意调节预紧力，任意调节预紧力，增大包角，容易装增大包角，容易装卸；但影响带的寿卸；但影响带的寿命，不能逆转。命，不能逆转。张紧轮的直径张紧轮的直径dz应应大于等于大于等于d1，至少为，至少为0.8d1，且应安装在，且应安装在带的松边带的松边续表第40页/共85页 正确安装、使用和妥善保养，是保证带传动正常工作、延长胶带寿命的有效措施。一般应注意以下几点。14.5.2 带传动的使用和维护带传动的使用和维护第41页/共85页 安装时两轮轴线应相互平行，各带轮轴线的平行度应小于0.006a（a为轴间距

18、）；两轮相对应的V型槽的对称平面应重合，误差不得超过20（如图14-11所示），否则将加剧带的磨损，甚至使带从带轮上脱落。第42页/共85页图14-11 带轮安装的位置第43页/共85页 安装V带时，应先缩小中心距，将V带套入槽中后，再调整中心距并予以张紧，不应将带硬往带轮上撬，以免损坏带的工作表面和降低带的弹性。第44页/共85页 胶带不宜与酸、碱或油接触，工作温度不宜超过60，应避免日光直接曝晒。带传动装置应加防护罩，以免发生意外事故。定期检查胶带，发现其中一根过度松弛或疲劳破坏时，应全部更换新带，不能新旧混合使用。第45页/共85页14.6.1 同步带传动 同步带传动综合了带传动和链传动

19、的优点。14.6 其他带传动简介第46页/共85页图14-12 同步带的类型第47页/共85页 带速v30m/s、高速轴转速n=1000050000r/min的带传动称为高速带传动。14.6.2 高速带传动高速带传动第48页/共85页图14-13 高速带轮轮缘第49页/共85页多楔带传动见图14-14。14.6.3 多楔带传动多楔带传动图14-14 多楔带传动第50页/共85页14.7.1 链传动的工作原理和特点 链传动是由主动链轮1、从动链轮2和环绕在链轮上的链条3组成（如图14-15所示）。14.7 滚子链和链轮第51页/共85页图14-15 链传动第52页/共85页 链传动与其他传动相比

20、，主要有以下特点。与带传动相比：没有滑动现象；能保持准确的平均传动比；链条不需太大的张紧力，对轴压力较小；传递的功率较大，效率较高，低速时能传递较大的圆周力。第53页/共85页 与齿轮传动相比：链传动的结构简单，安装方便，成本低廉；传动中心距适用范围较大（中心距最大可达十多米）；能在高温、多尘、油污等恶劣的条件下工作。第54页/共85页 由于链条进入链轮后形成多边形折线（见图14-16），从而使链条速度忽大忽小地周期性变化，并伴有链条的上下抖动。因此链传动的瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差，工作时振动、冲击、噪声较大，不宜用于载荷变化很大、高速和急速反转的场合。第55页/共85页图14-16

21、链传动的速度分析第56页/共85页 根据用途的不同，链传动可分为传动链、起重链和牵引链。传动链主要用来传递动力；起重链主要用在起重机中提升重物；牵引链主要用在运输机械中移动重物。14.7.2 链传动的类型和应用链传动的类型和应用第57页/共85页图14-17 滚子链和齿形链第58页/共85页 滚子链的结构如图14-17(a)所示，它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈配合。14.7.3 滚子链的结构和标准滚子链的结构和标准第59页/共85页图14-18 双排滚子链第60页/共85页 滚子链已标准化，有A、B两种系列产品，A系列用于重载、较高

22、速度和重要的传动，B系列用于一般传动。常用的A、B系列滚子链的基本参数和尺寸见表14-16。第61页/共85页链号链号节距节距p/mm排距排距p1/mm滚子外径滚子外径d1/mm（最大）（最大）内链内链节节内宽内宽b1/mm（最（最小）小）销轴直径销轴直径d2/mm（最大）（最大）内链板内链板高度高度h2/mm（最大）（最大）极限拉伸载荷极限拉伸载荷单排质量单排质量q/(kg/m)单排单排Q/N（最小）（最小）双排双排Q/N（最小）（最小）三排三排Q/N（最小）（最小）05B8.005.645.003.002.317.1144007800111000.1806B9.52510.246.355.

23、723.288.26890016900249000.4008A12.7014.387.957.853.9612.071380027600414000.6008B12.7014.388.517.754.4511.811780031100445000.7010A15.87518.1110.169.405.0815.092180043600654001.0012A19.0522.7811.9112.575.9418.083110062300934001.5016A25.4029.2915.8815.757.9224.13556001112001668002.6020A31.7535.7619.051

24、8.909.5330.18867001735002602003.8024A38.1045.4422.2325.2211.1036.201246002491003737005.6028A44.4548.8725.4025.2212.7042.241690003381005071007.50表14-16 传动用短节距精密滚子链的主要尺寸第62页/共85页滚子链的标记为链号排数整链链节数 国标编号第63页/共85页1链轮的齿形 链轮轮齿的齿形应保证链节能自由地进入或退出啮合，在啮合时应保证良好的接触，同时它的形状应尽可能地简单，便于加工。14.7.4 滚子链链轮滚子链链轮第64页/共85页图14-2

25、0 链轮齿形第65页/共85页2链轮的结构3链轮的材料第66页/共85页图14-21 链轮的结构第67页/共85页14.8.1 滚子链的失效形式 链传动的失效大多是链条失效，其主要失效形式有链条疲劳破坏、铰链磨损、铰链胶合和链条拉断。14.8 滚子链传动的设计第68页/共85页 在特定实验条件下，通过实验可得到各种不同型号链条在不同转速下所能传递的额定功率P0。图14-22所示是国产滚子链的额定功率曲线图。14.8.2 额定功率曲线额定功率曲线第69页/共85页图14-22 A系列滚子链额定功率曲线（v0.6m/s）第70页/共85页1中、高速链传动（v0.6m/s）的设计计算（1）选择链轮齿

26、数14.8.3 链传动的设计步骤和主要参数的选择链传动的设计步骤和主要参数的选择第71页/共85页V/(m/s)0.63388z1171919212325表14-19 按v选取小链轮齿数z1第72页/共85页（2）选定链条型号并确定链的节距链传动的计算功率可由下式确定Pc=KAKzP 第73页/共85页工作机特性工作机特性原原 动动 机机 特特 性性转转 动动 平平 稳稳轻轻 微微 振振 动动中中 等等 振振 动动特性特性工作机举例工作机举例电动机、装有电动机、装有液力变矩器的液力变矩器的内燃机内燃机四缸或四四缸或四缸以上内缸以上内燃机燃机少于四缸少于四缸的内燃机的内燃机转动平转动平稳稳离心泵

27、和压缩机、印刷机、地毯和喂离心泵和压缩机、印刷机、地毯和喂料输送机、纸压光机、自动电梯、液料输送机、纸压光机、自动电梯、液体搅拌机、风扇体搅拌机、风扇1.01.11.3中等振中等振动动多缸泵和压缩机、水泥搅拌机、压力多缸泵和压缩机、水泥搅拌机、压力机、剪床、载荷非恒定输送机、固体机、剪床、载荷非恒定输送机、固体搅拌机、球磨机搅拌机、球磨机1.41.51.7严重振严重振动动刨煤机、电铲、轧机、橡胶加工机、刨煤机、电铲、轧机、橡胶加工机、单缸泵和压缩机、石油钻机单缸泵和压缩机、石油钻机1.81.92.1表14-20 工作情况系数KA 第74页/共85页（3）校核链速（4）初定中心距（5）确定链条节

28、数（6）计算实际中心距第75页/共85页 实际使用时，应保证链条松边有一定的下垂度，故实际中心距应比按式（14-27）计算所得的中心距约小25mm。链传动往往做成中心距可调的，以便链节伸长后可定期调整其松紧程度。（7）计算有效圆周力及作用在轴上的压力2低速链传动（v2a30p(i大大a小小场合场合)两轴线在不同两轴线在不同一水平面，松一水平面，松边应在下面，边应在下面，否则松边下垂否则松边下垂增大后，链条增大后，链条易与链轮卡死易与链轮卡死表14-22 链传动的布置第78页/共85页传动参数传动参数正正 确确 布布 置置不正确布置不正确布置说说 明明i60p(i小小a大场大场合合)两轮轴线在同

29、一水两轮轴线在同一水平面，松边应在下平面，松边应在下面，否则下垂量增面，否则下垂量增大后，松边会与紧大后，松边会与紧边相碰，需经常调边相碰，需经常调整中心距整中心距i、a为任意值为任意值两轮轴线在同一两轮轴线在同一铅垂面内，下垂量铅垂面内，下垂量增大，会减少下链增大，会减少下链轮的有效啮合齿数，轮的有效啮合齿数，降低传动能力。为降低传动能力。为此应采用以下方法：此应采用以下方法：中心距离可调；中心距离可调；设张紧装置；上、设张紧装置；上、下两轮偏置，使两下两轮偏置，使两轴线不在同一铅垂轴线不在同一铅垂面内面内续表第79页/共85页 链条张紧的目的主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链

30、条的振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。链条的张紧方法有：调整中心距张紧；去掉12个链节；14.9.2 链传动的张紧链传动的张紧第80页/共85页采用张紧轮（见图14-24）。张紧轮多位于靠近主动轮的松边外侧，也可位于内侧，其形状可以是链轮，也可以是无齿的滚轮见图14-24(a)、(b)；此外还可用压板或托板张紧见图14-24(c)；当双向转动时，两边均应设置张紧装铃见图14-24(d)。第81页/共85页图14-24 链传动张紧装置第82页/共85页 闭式链传动的润滑方式可由图14-23确定 14.9.3 链传动的润滑链传动的润滑第83页/共85页润滑方润滑方式式润润 滑滑 方方

31、法法供供 油油 量量人工润人工润滑滑定期在链条松边内外链板间隙中注油定期在链条松边内外链板间隙中注油每班注油一次每班注油一次滴油润滴油润滑滑具有滴外壳，用油杯滴油具有滴外壳，用油杯滴油单排链每分钟供油单排链每分钟供油520滴，速度滴，速度高时取大值高时取大值油浴润油浴润滑滑采用密封的外壳，链条从油池中通过采用密封的外壳，链条从油池中通过链条浸油深度约链条浸油深度约612mm，视链，视链速而定速而定飞溅润飞溅润滑滑采用密封的外壳，在链轮侧重边安装甩油采用密封的外壳，在链轮侧重边安装甩油盘飞溅润滑。甩油盘圆周速度大于盘飞溅润滑。甩油盘圆周速度大于3mm/s。当链条宽度大于。当链条宽度大于125mm时，链轮两侧各时，链轮两侧各装一个甩油盘装一个甩油盘链条不得浸入油池，甩油盘浸油链条不得浸入油池，甩油盘浸油深度深度1215mm喷油润喷油润滑滑采用密封的外壳，油泵供油，循环油可起采用密封的外壳，油泵供油，循环油可起冷却作用，喷油口设在链条啮入处冷却作用，喷油口设在链条啮入处每个喷油口供油量可根据链节距每个喷油口供油量可根据链节距及链速的大小查阅机械设计手册及链速的大小查阅机械设计手册表14-23 滚子链的润滑方法和供油量第84页/共85页感谢您的观看！第85页/共85页