第5章 带传动和链传动

表5-13列出: A、B系列标准滚子链。 GB/T1243—2006
接头形式： 偶数节：
尽量用 偶数节
奇数节：
连接链节：
开口销
弹簧卡片
标记：
链号
排数 链节数
标准编号
08A—2 88
GB/T1243.1—1983
二、滚子链链轮
1.链轮基本参数
｛
节距p 齿数z
排数n
p
p 分度圆直径 d 1800 sin z
4.确定中心距a和V带长度Ld
a 过小则 小 1 ；
计算带长 Ld
a 过大则带产生颤动。按下式初选 a0：

( D2 D1 ) ( D2 D1 ) 2
0.7D1 D2 a0 2D1 D2
L' d 2a0
2 4a0 查表5-3确定Ld ，计算实际中心距a：
§5－4 V带传动的设计
一、单根V带的基本额定功率P0
1.主要失效形式：1)打滑； 2)带的疲劳破坏。 2.设计准则 ：在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强 度和寿命。
3.单根带的基本额定功率
1)不打滑条件：
1 Fec F1 1 f v e 1 A 1 1 f v e

2
F0
fv
f sin

2
式中: f —带与带轮之间的摩擦系数 fv—V带轮当量摩擦系数 在相同条件下，V带较平带产生更大的摩擦力，因此， V带传动应用更为广泛。本章主要介绍V带传动。
§5-2 V带的类型
一、V带的型式、结构和型号
⒈V 带分类：普通 V 带、窄 V 带、联组 V 带、齿形 V 带、大 楔角V带、宽V带等 。
3600 z
2.链轮齿形、结构、材料
滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。
链轮主要尺寸
整体式链轮 孔板式链轮
组合式链轮
§5-6 滚子链传动的设计计算
一、链传动的运动特性
1.链传动的运动不均匀性 整条链：挠性体 单个链节：刚性体 链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形 一部分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切。 ——多边形效应 ∵ 链轮转一周，链条转过长度为zp ∴ 平均链速：v
②单根带能传递的最大功率为：
Fecv v 1 P0 b1 c A1 f 1000 1000 e
v
P0
([ ] b1 c )(1 1000
1 e
f v
) Av
在包角α=1800、特定长度、平稳工作条件下，单根普 通V带的基本额定功率P0见表5-5。当实际工作条件与上述 特定情况不同时，应对P0加以修正。
F0 500 Pd 2.5 K ( ) m 2 z K
N
8.计算作用在轴上的力FQ
FQ 2F0 z cos

2
2F0 z sin
1
2
三、V带轮设计
1.带轮的材料 一般：HT200、HT250； 高速：铸钢； 小功率：非金属、铸铝。 2.带轮的结构
各部分的结构和尺寸见教材 或手册。
二、带传动的类型
按带截面 形状分类
平带 V带 圆带 多楔带 同步带
平带
平带轮
Ｖ带
Ｖ带轮
同步带
同步带轮
同步带传动
三、带传动的特点
1. 传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲击，使传 动平稳、噪音小； 2. 当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不损伤其 它零件，保护作用； 3. 适合于主、从动轴间中心距较大的传动； 4. 由于有弹性滑动的存在，故不能保证固定的传动比； 5. 由于需要施加张紧力，所以会产生较大的压轴力，使轴 和轴承受力较大。
Fe——是由功率P(外载) 决定的， P Fe Ff ——是有限的，当F0和f 一定时， Ffmax= f N
其中： Fe 1000 P Ff v
F F F2 F1 F F 1 f e2 F e
讨论：1）若Fe Ffmax ： Fe= Ff ，正常工作； 2）若Fe= Ffmax ： 打滑临界状态； 3）若Fe Ffmax ： 打滑。
Ld L' d a a0 2
5.验算小轮包角1
1 180
要求
D2 D1 a
57 .3
如不满足，可加大中心距或加张紧轮。
6.确定V带的根数z
Pd z ( P0 P0 ) K K L
K –包角修正系数
带长修正系数 K– L
7.确定初拉力F0 F0太小则传递的有效拉力小； F0太大则带的寿命 短，对轴的压力也大。 F0由下式确定：
带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时欧拉公式:
F1 F2e
f1
联立以上各式，可得传动带所能传递的最大有效拉力Fec (即摩擦力的极限值 Fmax)： Fec= Fmax
e f1 1 2 F0 f1 e 1
影响带有效拉力Fec （承载能力）的因素有： 1） F0 F ec 承载能力 ; 2）包角1F ec 承载能力 ；
1 180
D2 D1 57 .3 a D2 D1 2 180 57 .3 a
节宽bp
基准长度 Ld 基 准 直 径 Dຫໍສະໝຸດ §5－3 带传动工作情况分析
一、带传动中的力分析
F0
F0
F0
F0
工作前：带以一定的张紧力安装在带轮上，带受初拉力F0 工作时：由于带与轮的摩擦力Ff ，形成紧边和松边。 紧边：F0 F1 松边：F0 F2 假设带的总长不变，则：紧边的伸长量=松边的收缩量 又设带的变形量与力的增量成正比，则：
对于V带用 fv 代替 f
2)疲劳强度条件： max 1 b1 c [ ]
即：1 [ ] b1 c
3)既不打滑，又具有一定的疲劳强度条件：
1 ①最大有效拉力：Fec b1 c A1 f v e
四、应用范围
主要用于两轴平行且转向相同的场合。以及对传动比无 精确要求的中小功率传动。 v 5 ~ 25m / s a 10 m P 50 kw 一般： i 7
V带传动和平带传动的比较：
F0
/2
F0
/2
FN
FN

FN
平带： 平带：Ff fFN fF0 V带：
F f f v F0 2 fFN f sin
传动比：
n1 D2 i ≠C n2 D1 1
由弹性滑动引起的ε很小，一般ε=0.01～0.02，所以：
n1 D2 i n2 D1
3.带传动的打滑 1）正常工作时：Fe< Fec 弹性滑动只在带离开带轮前的 一部分接触弧上发生。 动弧B1C1、动角 静弧A1C1、静角 2）当FeFec：动角、静角
⒉V带的结构
帘布结构 包布层 顶胶层 抗拉层 底胶层 线绳结构
⒊V带的型号 普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。
二、带传动的几何计算
1.公称长度Ld 节面:V带纵向弯曲，顶胶伸长，底 胶缩短，两者之间中性层长度不变 的面。 节宽bp：节面的宽度。 基准直径D：节面对应的带轮直径。 基准长度Ld： V带位于带轮基准直 径上的周长。 公称长度Ld：即其基准长度。 2.包角 小、大带轮的包角：
z 1 pn1 z 2 pn 2 m /s 60 1000 60 1000
平均传动比：i12
实际上：ω1=const时，ω2、v是变化的。
n1 z2 const n2 z1
典型结构： 实心、腹板、孔板和轮辐式的。
四、 带传动的张紧装置
定期张紧装置
定期张紧装置
自动张紧装置
用带轮张紧
§5-5 滚子链链条和链轮
链传动概述
链传动是以链条为中间 挠性件的啮合传动。
传动链
牵引链 外链节
起 重 链
一、链条
内链节
链 条
内链板 外链板
p
销轴
套筒 滚子
基本参数
﹛
节距 p 排数n 链节数Lp
F1 F0 F0 F2
或
F1 F2 2 F0
取主动轮一端的带为分离体， 其受力：F1、F2、N、Ff d p1 d p1 d p1 TO1 0 : Ff F2 F1 0 2 2 2 Ff F1 F2 Fe 有效拉力
1000 P 其中： Fe v
Ff N O 1
B
B1
C1 A1(A)
v1 v带 v2
弹性滑动——由于带的弹性变形和紧边、松边的拉力差而引 起的带与带轮之间的滑动。 注意：弹性滑动是带传动不可避免的固有特性。 2.带传动的传动比 由于： v1 v带
v2
滑动率ε——从动轮对主动轮速度的相对降低率。 Dn v1 v2 D2 n2 v 1 60 1000 v1 D1 n1
c
b1
2
b2
1
式中：h为带的高度 D为基准直径
D b
b1 b2
结论： 1）带是在变应力作用下工作——疲劳破坏。 2）最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为：
max 1 b1 c
三、带传动的弹性滑动和打滑
1.弹性滑动的产生机理 带受拉力产生弹性变形，而 拉力不同弹性变形量也不同。 1）带的紧边在A1点绕上主动轮时： 带的受力：F1 带的速度：v = v1 当带由A1B1时： 带拉力：F1F2 减小 带的弹性变形量减小(带收缩)， 即带一边随带轮前进，一边又向 后收缩，带的速度：v v1 2）从动轮上：正好相反，即： v v2 即有：