机械设计基础 第9章 带传动和链传动
《机械设计基础》第九章 带传动与链传动
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底，e ≈ 2.718
联立上式，得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知，增大包角或增大摩擦因数，都可以提高带传动所 能传递的功率，因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ，故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传 递运动和力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比，具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧，静止时带已受到预拉力，在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时，依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和力。
2、缺点：
通常，带传动适用于中小功率的传动，以V带传动应用最广，带速 v=5～25 m/s，传动比i≤7 效率η≈ 0.90～0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力，带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示，即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i＝n1/n2＝d2/d1（1－ε ） 一般ε ＝1％～2％，其值甚小，在一般传动计算中可不考虑。 例9－1 一平带传动，传递功率P＝15kW，v=15m/s；带在小轮上的 包角α1＝170 °，带的厚度δ＝4.8mm、宽度b＝100mm；带的密度ρ ＝1×10－3kg/cm3，带与轮面间的摩擦系数f＝0.3。 求：（1）传递的圆周力； （2）紧边、松边拉力； （3）由于离心力在带中引起的拉力； （4）所需的预拉力； （5）作用在轴上的压力。
机械设计第09章链传动
3.心柱形式：圆柱式、轴瓦式、滚柱式；
4.特点： 传动平衡、无噪声、承受冲击性能好， 工作可靠; 适用于高速传动、大传动比和中心距较 小、运动精度要求较高的场合; 结构复杂、价格高、制造困难;
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准 化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择 材料和热处理方法。
一、链轮的基本参数及主要尺寸
分度圆直径d=p/sin(180° 分度圆直径d=p/sin(180°/z) d=p/sin(180
二、齿形
滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合 非共轭啮合，其链轮齿形 非共轭啮合 的设计可以有较大的灵活性； GB／T1244—1985中没有规定具体的链轮齿形 链轮齿形，仅 链轮齿形 仅规定了最大和最小齿槽形状及其极限参数，见 表9-5。
Z
P
KA--工作情况系数见表9－6 Kz—主动链齿数系数 图9-13 KP---多排链系数 P---传递的功率，kW
• 3 确定链条型号和节距p • 型号---查图9-11 • 链节距p---表9-1
4 计算链节数和中心距 链条长度以链节数Lp(节距p的倍数)来表示。
2a0 z1 + z2 z2 + z1 p Lp = + + p 2 π 2 a0
F = K f qa ×10
' f
−2
F f" = ( K f + sin α )qa × 10−2
松边：F2=FC+Ff 压轴力：
Fp ≈ KFp F e
KFp—压轴力系数 对于水平传动 KFp ＝1.15； 对于垂直传动KFp ＝1.05
§9-6 滚子链传动的设计计算
《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)
§９—２ 传动链的结构特点： 一．滚子链： 1．结构： 1——滚子： 2——套筒： 3——销轴： 4——内链板 5——外链板
44
p
与 2 间隙配合。 与 3 间隙配合， 与 4 过盈配合。 与 5 过盈配合。
图9-2 滚子链的结构
b1
5 4 3 2 1
d2 d1
h2
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
第九章 链传动
§９—１ 链传动的特点及应用： 1．组成： 3．特点： 优： 链条，主、从动链轮，机架。 与带传动相比 1）平均传动比准确（∵无弹性滑动和打滑） ，效率较高（97～98%） 。 2）结构紧凑，压轴力 FP 小（∵无需张得很紧） 。 3）易安装，成本低，可远距传动。 （相对于齿轮） 4）可在高温、低速、多尘、润滑差的恶劣条件下工作。 缺： 4．适用： 5．分类： 1）只能用于平行轴间的同向传动。 2）瞬时传动比不恒定，冲击、噪音较大。 要求工作可靠，两轴相距较远，及其它不宜用齿轮传动处。 如： 农业、矿山、运输等机械中。 按用途不同可分三类： 又分： ①滚子链（主要介绍） ②齿形链 等几种。 2）输送链： 主要用于传送装置等（如：自动生产线的输送装置） 3）起重链： 主要用于起重机械中。 1）传动链： 使用最广，适用于： P＜100kw. v＜15m/s. i＜imax=8 的埸合。 P.165. 图 9-1. 2．工作原理： 靠链轮轮齿与链节的啮合传动。
50
p d sin(180 z)
（载荷平稳时，可达： i=10）
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
尽量选较小节距的单排链. ① 高速大功率：
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第9章 链传动一、选择题1．链条的节数宜采用（ ）。
A．奇数B．偶数C．奇数的整倍数D．以上三种均可以【答案】B【解析】链节数最好取为偶数，以便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簧夹锁紧。
若链节数为奇数时，则需采用过渡链节，在链条受拉力时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。
2．链传动的大链轮齿数不宜过多的原因是（ ）。
A．为减小速度波动B．为避免传动比过大C．避免磨损导致过早掉链D．避免附加弯矩【答案】C【解析】大链轮的齿数过多，链轮上一个链节所对的圆心角就越小，铰链所在的直径的增加量越大，铰链会更接近齿顶，从而增大了脱链和跳链的机会。
3．在一定转速下，要减轻链传动的速度不均匀性和动载荷，应（ ）。
A．增大链条的节距和链轮齿数B．增大链条的节距，减少链轮齿数C．减少链条的节距和链轮齿数D．减少链条的节距，增大链轮齿数【答案】D【解析】链的节距越大，由链条速度变化和链节啮入链轮产生的冲击所引起的动载荷越大，设计时应尽可能选用小节距的链。
链轮齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷；链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大；链传动的圆周力增大，从整体上加速铰链和链轮的磨损。
为改善链传动的运动不均匀性，可选用较小的链节距，增加链轮齿数和限制链轮转速。
4．链传动中，链节数取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是（ ）。
A．链条与链轮轮齿磨损均匀B．工作平稳C．避免采用过渡链节D．具有抗冲击力【答案】A【解析】链节数为偶数，是为了避免使用过渡链节，过渡链节的链板要受附加弯矩的作用，应该尽量避免。
齿数为奇数，并且互质，可以减少同一齿与同一链节的咬合次数，降低磨损，使链条磨损均匀，故选A项。
5．与带传动相比较，链传动的优点是（ ）。
A．工作平稳，无噪声B．寿命长C．制造费用低D．能保持准确的瞬时传动比【答案】D【解析】与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要张紧，作用于轴上的径向压力较小；在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。
机械设计基础习题9带传动
第9章 带传动重要基本概念1．失效形式和设计准则失效形式：打滑、疲劳破坏。
设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。
2．确定小带轮直径考虑哪些因素(1) 最小带轮直径，满足d 1≥d d min ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ；(3) 传动比误差，带轮直径取标准值，使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%； (4) 使小带轮包角≥︒120； (5) 传动所占空间大小。
3．V 带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动。
在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。
若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。
另外，V 带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。
这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。
4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。
采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。
因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。
精选例题与解析例9-1 已知：V 带传递的实际功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力F e 、紧边拉力F 1和初拉力F 0。
解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式； 解： 根据： v F P e ⋅=得到： 750107500===v P F e N联立： ⎩⎨⎧==-=21212750F F F F F e 解得： 7502=F N ， 15001=F N11252/75015002/10=-=-=e F F F N自测题一、选择题9-1．平带、V带传动主要依靠_________来传递运动和动力。
A．带的紧边拉力B．带的松边拉力C．带的预紧力D．带和带轮接触面间的摩擦力9-2．下列普通V带中，以_________型带的截面尺寸最小。
机械设计基础-带传动和链传动
，否则应适当增大中心距或减小传动比，
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。
9.4 V带传动的设计
9.单根V带的初拉力F0
由于新带易松弛，对不能调整中心距的普通V带传动，安装新 带时的初拉力应为计算值的1.5倍 9. 带传动作用在带轮轴上的压力FQ
点击小图看大图
9.4 V带传动的设计
3.确定带轮基准直径 带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力大大，
使带的寿命降低。
设计时应取小带轮的基准直径dd1≥ddmin，ddmin 的值查表
忽略弹性滑动的影响，dd2=dd1•n1/n2，dd1、dd2宜取标准值
9.4 V带传动的设计
4.验算带速
9.2.2 普通V带轮的结构
9.3 带传动的工作能力分析
9.3.1 带传动的受力分析 带必须以一定的初拉力F0张紧在带轮上。
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。
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。
9.3 带传动的工作能力分析
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。
9.3 带传动的工作能力分析
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
链传动的平均传动比为：
9.8 链传动的运动特性
机械设计第九章链传动
链传动的运动特性
运动特性1
一、链传动的速度分析
链条铰链A点的前进分速度 v x = R1ω1 cos β 上下运动分速度 v y = R1ω1 sin β
β：铰链A的线速度方向与链条直线运动
方向的夹角。
动画演示
链传动的运动特性
二、链传动的运动不均匀性
运动特性2
链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变 化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 从动链轮的角速度为：
Pca = KA K z P KP
式中：KA为链传动的工况系数。 Kz为主动链轮齿数系数； KP为多排链系数。
滚子链传动的设计计算
3．确定链条型号和节距
设计计算3
链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增 大，振动冲击和噪声也越严重。设计一般尽量选取小节距的链。 链条型号可根据计算功率 Pca 、单排链额定功率 Pc 和小链轮 转速 n1由额定功率曲线选取。 查表时应保证： Pca ≤ Pc 4．链传动的中心距和链节数 链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时 一般取中心距a0=(30～50)p。 链条的长度以链节数Lp来表示，链节数为：
布置张紧和润滑2
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是 影响链传动寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命 的最有效的方法。润滑对高速重载的链传动尤为重要。 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全 损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2 等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期 清洗与涂抹。
滚子链传动的设计计算
带传动,链传动,齿轮传动的相同点和不同点
带传动,链传动,齿轮传动的相同点和不同点相同点：
1. 传动存在于机械设备中，用于将能源从一个地方传递到另一个地方，以完成机械运动。
2. 这三种传动方式都是通过连轴器连接不同的可能性。
3. 这三种传动方式都需要保持足够的润滑来减少摩擦和磨损。
不同点：
1. 带传动是一种力传递方式，利用带子和滚轮的摩擦来传递轴的动力。
链传动使用链条将轴与轮连接在一起，其工作原理类似于带传动。
2. 齿轮传动则是利用齿轮之间的齿合来传递轴的动力。
齿轮传动的主要优点是能够传输高扭矩和高速率。
3. 带传动和链传动易于曲线驱动和不对中间线，齿轮传动需要大量的精确制造工艺，以保持齿轮的密合。
4. 带传动和链传动的优点在于其耐磨性和低噪音特性，这是因为它们可以吸收由于对齿轮的不正确使用或制造而引起的噪音和振动。
5. 齿轮传动的另一个主要优点是，它可以实现正反转和无论输入输出速度变化，其传动比不变。
6. 相对于带传动和链传动，齿轮传动更加精确可控，可以利用齿轮的数量和尺寸来实现特定的速度和转矩比。
总的来说，带传动、链传动、齿轮传动各有优劣，应按照所需的速度、扭矩、噪音、节能、寿命和制造成本等要求选择合适的传动方式。
第9章链传动
荷，链节距越大，
链轮的转速越高，
则冲击越强烈。
现象：多边形效应
杜永平 链传动
链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则惯性 力就越大，相应的动载荷也就越大。
杜永平
链传动
五、链传动的受力分析 链的有效圆周力
链的紧边拉力 链的松边拉力 链的离心拉力
P Fe F1 F2 1000 v
F1 Fe Fc Ff F2 Fc F f
杜永平 链传动
链节数Lp0与中心距a0的关系
2a0 z1 z2 z2 z1 2 p Lp 0 ( ) p 2 2 a0
圆整，最好取偶数LP 链传动的理论中心距：
p z1 z2 z1 z2 2 z2 z1 2 a [(Lp ) ( Lp ) 8( ) ] 4 2 2 2
杜永平 链传动
杜永平 链传动
i＜1.5，a＞60p（i小a大场合） 两轮轴线在同一水平
面，松边应在下面，
否则下垂量增大后，
松边会与紧边相碰， 需经常调整中心距。
杜永平
链传动
i、a为任意值（垂直传动场合）
两轮轴线在同一铅垂面内，下垂量增大，会减
小下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力。
为此应采用： 中心距可调；
杜永平
链传动
三、滚子链链轮的结构和材料
1. 链轮的主要尺寸和基本参数 链轮的基本参 数是配用链条的 节距 p、套筒最 大外径d1、排距 pt、齿数z
杜永平
链传动
链轮主要尺寸按公式计算（见表9-3）
分度圆d
齿顶圆da
齿根圆df
杜永平
齿侧凸缘直径dg
链轮毂孔直径dk
链传动
2. 链轮齿形 GB/T1243-1997没有规定具体的链轮齿
机械设计基础09第九章 带传动和链传动 (课件)
课件制作官德娟等机械工业出版社第九章带传动和链传动本章主要内容带传动的类型和特点带传动的工作情况分析V带传动的设计链传动的类型和特点链传动的工作情况分析滚子链传动的设计带传动链传动本章基本要求1、了解带传动的工作原理、类型、特点及应用范围。
2、掌握带传动的受力分析、应力分布、弹性滑动和打滑的基本理论。
3、掌握带传动的失效形式、设计准则、V带传动的设计计算方法和参数选择原则。
4、熟悉V带的标准及带轮结构，带传动、链传动的张紧方法和张紧装置。
5、了解链传动的类型和特点；链传动的工作情况分析。
6、掌握滚子链传动的设计。
本章重点及难点本章重点1、带传动的工作情况分析；2、带传动的失效形式与设计计算准则；3、普通V带传动的设计计算及参数选择；4、链传动的运动特性；5、链传动的失效形式、额定功率曲线图的意义；6、滚子链传动的设计计算及参数选择。
本章难点1、带的弹性滑动和打滑的区别；2、保证带传动不打滑的条件和影响因素；3、保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素；4、链传动的多边形效应；5、合理选择链传动的主要参数。
第一节 带传动的类型和特点一、带传动的组成及特点主动轮带传动的组成:带 从动轮特点：1、缓冲吸振、传动平稳、噪声小；过载时会打滑，能起保护作用；适用于中心距较大的场合；结构简单，成本低廉，对加工精度要求低。
2、瞬时传动比不恒定；传动效率较低、带寿命短；外廓尺寸较大；需张紧，轴和轴承受力较大；不宜用于高温、易燃易爆的场合。
主动轮从动轮带1n 2n 工作原理：啮合型带传动靠啮合第一节 带传动的类型和特点二、带传动的类型及适用范围平带传动 V 带传动 多楔带传动 同步齿形带传动按传动带的截面分为：V 带传动是应用最广的带传动一般用于 的场合。
7 m/s,25~5 kW,40≤=≤i vP第一节 带传动的类型和特点三、V 带的结构与规格(标准化)绳芯结构的V带柔韧性好，抗弯强度高。
但抗拉 强度较弱，主要用于带轮直径和载荷较小的场合。
机械设计复习参考题(第9章链传动)
三、简答题
9-31．套筒滚子链已标准化，链号为20A的链条节距p等于多少？有一滚子链标记为：10A-2×100GB1243.1-83，试说明它表示什么含义？
平均链速：v =
n 1z 1p 970×23×19. 05
==7. 083 m/s
60×100060000
p 19. 05
小链轮半径：r 1===69. 951 mm
180°180°2sin 2sin
z 123
小链轮角速度：ω1=则最大链速：
最小链速：
长沙大
πn 1π×970
==101. 5782 3030v min =ω1r 1cos
2
180°
=19
9. 4737°n 1z 1p 960×19×12. 7
平均链速：v ===3. 86m/s
60×100060000
得到：
z 1=
v max =ω1r 1=101. 5782×69. 951=7105mm/s =7.105 m/s
180°180°
=7. 105cos =7. 039 m/s z 123
长沙大
5
学
的节距。
9-35．链传动计算时，在什么条件下按许用功率曲线选择传动链？在什么工作条件下应进行链的静强度较核？9-36．为什么链传动的平均运动速度是个常数，而瞬时运动速度在作周期性变化。这种变化给传动带来什么影响？如何减轻这种影响？9-37．为什么链轮的节距越大、齿数越少链速的变化就越大？9-38．链传动设计中，确定小链轮齿数时考虑哪些因素？9-39．链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？9-40．链传动张紧的主要目的是什么？链传动怎样布置时必须张紧？四、参考答案9-1 9-6 9-11 9-16 D；B；C；9-2 9-7 9-12 C；D；A；9-3 9-8 9-13 A；B；学9-4 9-9上下小外1．选择题C；D；9-5 9-10 9-15 9-20 A；B；A；B；长沙大C；9-17 A；9-18 B；大弯曲应力较多少较小磨损均匀链条不能顺利啮出而咬死大初拉力松单松多6 9-14 D；9-19 C；B；2．填空题9-21 9-22 9-23 9-24 9-25 9-26 9-27 9-28 9-29 9-30高奇节距多功率接头方便紧小较小松边垂度过大相互摩擦调整松边链条的悬垂量里3．简答题9-31 ~ 9-40：参考答案从略，可参考本章内容寻找答案。
陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案
、第8章 带传动带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力0F 。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为1F ，松边拉力为2F 。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出()01212F F F =+ 小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角1α的公式【答：1α角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角2α大于小带轮的包角1α，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1α值。
带传动工作时，带截面上产生哪些应力应力沿带全长是如何分布的最大应力在何处答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为1δ、松边上为2δ、1δ> 2δ。
（2）由离心力产生和离心拉应力c δ，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力b δ，发生在带上包角所对的圆孤部分，12b b δδ>。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的它们对传动有何影响是否可以避免答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么 答：因为12αα<，故打滑总是先发生在小轮上。
机械设计第九版链传动资料重点
d1
见P170表9-3
关键尺寸是分度圆，其关系为： d p / sin(180 / z)
二.滚子链链轮的齿形:
端面齿形为三圆弧一直线， 采用标准刀具加工（只需给出基
本参数 z, p,d 1, d , pt ）
轴面齿形应在零件工作图 上画出。轴向齿廓尺寸见P170 表9-4。
三.链轮材料: • 一般采用中碳钢制造，表面最好硬化； • 载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化； • 冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火
第九章 链传动
基本要求： 1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围； 2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点； 3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生
的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施； 4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计
算的方法； 5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则； 6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。
③合宜的张紧，亦可减少动载荷。
三. 链传动的受力分析：
链传动的张紧
张紧力的获得： 通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。 （此张紧力比带传动小得多）
张紧的目的： 使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入(出)和产生振动、 跳齿、脱链现象。
在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：
1.有效（工作）拉力 Fe 1000 P / v N
大传动比。
注 意：
链条已标准化（尺寸和材料要求详见有关的国家标 准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗 拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强 度就足够。
§9－3 滚子链链轮的结构和材料
一.链轮的基本参数及主要尺寸：
《带传动和链传动》课件
单排链传动：由单排链和链轮组成，适 用于低速、轻载场合
滚子链： 适用于高 速、重载、 高精度的 场合
齿形链： 适用于低 速、轻载、 高精度的 场合
套筒链： 适用于高 速、重载、 低精度的 场合
板式链： 适用于低 速、重载、 高精度的 场合
双排链： 适用于高 速、重载、 高精度的 场合
链传动是一种通过链条和链轮之间的啮合来传递动力和运动的传动方式。 链传动主要由链条、链轮、张紧器和润滑系统等部分组成。 链条和链轮之间的啮合方式主要有内啮合和外啮合两种。 链传动的特点包括：传动效率高、传动比准确、传动平稳、噪声小等。
结构简单， 易于制造和 维护
传动效率高， 承 载 能 力 大 ， 适应性强，适用
载的场合
链传动：通过链条和链轮之间 的啮合来传递动力和运动的机 械传动方式
齿形链：由齿形链板和销轴组 成，适用于低速、轻载的场合
板式链：由板式链板和销轴组 成，适用于高速、轻载的场合
自行车：链条传动是自行车的主要传动方式 摩托车：链条传动在摩托车中也有广泛应用 工业设备：如机床、输送机等设备中，链条传动用于传递动力和运动 农业机械：如收割机、拖拉机等农业机械中，链条传动用于传递动力和运动
V带传动：通过V形带和带轮之 间的摩擦力传递动力和运动的 传动方式
同步带传动：通过同步带和带轮 之间的摩擦力传递动力和运动的 传动方式，具有精确的同步性能
汽车工业：用于发动机、变速箱、差速器等部件的传动 机械设备：用于机床、印刷机、包装机等设备的传动 农业机械：用于拖拉机、收割机、播种机等设备的传动 家用电器：用于洗衣机、吸尘器、电风扇等设备的传动
单排链： 适用于低 速、轻载、 高精度的 场合
第9章带传动
极限有效拉力
e f1 1 Felim 2F0 e f1 1
（5-10）
其中，V带传动时用当量摩擦系数
fv
f
/ sin
2
代替f
1
180
dd 2
a
dd1
60
为小带轮包角
影响极限有效拉力的因素有：
1）初拉力F0 2) 包角α 3）摩擦系数f
四、带的应力分析
1、由紧边、松边拉力产生的拉应力
1
F1 A
与带的运动方
向相反。
由于摩擦力的作用， 紧边
紧边
带的紧边（即带绕入主动轮的一边）：拉力由F0增加到F1 带的松边（即带绕入从动轮的一边）：拉力由F0减少到F2
由力矩平衡关系 M 0 得 Ff F1 F2
有效拉力Fe：带传动中传递功率的拉力，也就是带 轮给带的摩擦力总和。
Fe Ff F1 F2
（5-4）
1、带的弹性滑动 （1）、成因（如图） （2）、性质：带传动中无法避免的一种正常的物理现象。 （3）、对传动的影响
a）导致从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1
速度损失程度用相对滑动率表示：
v1 v2 100 % v1
（5-5）
b）导致传动比不准确
i n1 dd 2 n2 dd1(1 )
2 齿轮传动：传动比精确恒定。 蜗杆传动：传动比大，结构紧凑。用于分度机构
3 链传动：平均传动比恒定，但瞬时速度不均匀，有 冲击，用于速度不高的大中心距传动
选择机械传动类型的原则：
1、传动功率和效率的要求：齿轮最高，蜗杆低 2、传动链的配置要求：不要太长
1）多级传动 2）结构尺寸要求 3、轴线（安装）位置的要求 4、寿命要求 5、工作环境、工作条件要求
第九章 链传动
2、滚子链的接头形式：为了得到环形链条，采用不同接头 偶数链节时：用弹簧卡片或钢丝锁销固定。 奇数链节时：用过渡链节。 滚子链连接形式 3、链长：用链节数表示，链条节数尽可能取偶数。 4、滚子链和链轮啮合的基本参数：P、d1、b1。 节距 P：滚子链的主要参数，节距越大，传递的功率越大。
◆按用途不同：传动链 - 常用在一般机械传动 起重链 - 起重机和运输机械 输送链 / (其他类型) 详细说明
◆特点和应用 与带传动相比： 优点：1)能保持准确的平均传动比； 2)传动效率高 - 可达 = 0.95～0.98%； 3)作用在轴上的压力较小 – 不需要很大的张紧力； 4)相同条件下结构紧凑； 5)能在高温、低速重载等恶劣环境条件下工作。 缺点：瞬时速度不均匀，传动平稳性较差，有噪声。 与齿轮传动相比： 优点：1)制造和安装精度要求不高； 2)成本低，适于远距离传动； 3)结构简单。 缺点：不能保持恒定传动比，传动中有周期性动载菏，啮合冲击 ，急速反向转动性能差。 ◆应用：广泛应用于各种机械动力传动。最大功率达3600kw ，最高速度达到40m/s，最大传动比达到15，最大中心距达到8m. 一般的链传动：传递功率<100kw,速度<12-15m/s,传动比<8。
◆特点:与滚子链相比，工作平稳，噪声较小，允许链速较 高，承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀。但结构复杂，装 拆困难，价格较高，重量较大。
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准化。链轮设计 主要是确定其结构及尺寸，选择材料和热处理方法。 （一）链轮的基本参数、主要尺寸 基本参数：配用链条的节距p、滚子外 径d1、排距p1、内链节内宽b1和链轮齿数z。 链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直 径应小于其最大许用直径dkmax →表9-4。主 要尺寸→根据表9-3的计算公式计算。
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第9章 带传动和链传动
9.1 带传动概述
第9章 带传动和链传动
9.1.1 带传动的类型、特点和应用
1．按传动原理分类 （1）摩擦带传动。 （2）啮合带传动。
2．按传动带的截面形状分类 （1）平带。 （2）V带。 （3）多楔带。 （4）圆形带。 （5）同步带。第9章 带传动和链传动第9章 带传动和链传动
(dd2 dd1)2 4a0
a
a0
Ld
2
L0
amin a 0.015Ld
amax a 0.03Ld
第9章 带传动和链传动
（6）校验小带轮包角 （7）确定V带根数 （8）单根V带的初拉力 （9）计算带作用在轴上的压力 （10）带轮的结构设计 （11）设计结果
第9章 带传动和链传动
9.3 同步带传动
9.3.1 同步带传动的特点
（1）传动功率较大，可达200kW。 （2）带薄而轻，强力层强度高，可高速传动，速度可达40m/s。 （3）无相对滑动，传动比稳定。 （4）带柔性好，传动结构紧凑，能获得较大传动比。 （5）传动效率高，可达0.98～0.99。 （6）初拉力小，故轴压力小。 （7）维护保养方便
9.1.2 V带和带轮 1．V带的结构和标准
第9章 带传动和链传动
2．V带轮的材料与结构
第9章 带传动和链传动
2．V带轮的材料与结构
第9章 带传动和链传动
9.1.3 带传动的张紧、安装与维护
1．带传动的张紧 2．带传动的安装与维护
9.2 带传动的设计
9.2.1 带传动的工作情况分析 1．带传动受力分析
9.3.2 同步带的参数、形式、尺寸和标记
1．同步带的参数
（1）节距 （2）模数
第9章 带传动和链传动
2．同步带的形式、尺寸和标记
第9章 带传动和链传动
9.4 链传动 9.4.1 链传动的组成、特点及应用
第9章 带传动和链传动
9.4.2 滚子链
第9章 带传动和链传动
9.4.2 滚子链
第9章 带传动和链传动
第9章 带传动和链传动
F
2F0
ef ef
1 1
第9章 带传动和链传动
2．带传动的应力分析
1
F1 A
2
F2 A
c
Fc A
qv2 A
b
2E
ha dd
max 1 b1 c
第9章 带传动和链传动
9.2.2 带传动的设计
1．V带传动的失效形式和设计准则 2．单根V带传递的功率
9.4.3 链轮
d p sin 180 z
9.4.4 链传动的失效形式及计算准则
1．链传动的失效形式 （1）链板疲劳破坏。 （2）滚子和套筒的冲击疲劳破坏. （3）链条铰链磨损。 （4）链条铰链的胶合。 （5）静力拉断。
2．设计计算准则
3．主要参数的选择
第9章 带传动和链传动
9.4.5 链传动的布置和张紧 9.4.6 链传动的润滑 1．润滑剂的选择 2．润滑方式
[P0 ] (P0 P0 )K KL
1
P0 Kb n1(1 Ki )
3．带传动的设计步骤
（1）确定计算功率 （2）选择V带型号 （3）确定带轮基准直径 （4）验算带速 （5）确定中心距和基准带
v dd1 n1
60 1000
L0
2a0
2
(dd1
dd2 )