第9章 挠性传动[92页]
机械设计-挠性传动
已知条件
传递的名义功率P ； 主动轮转速n1 ； 从动轮转速n2 或传动比 i； 传动位置要求 ； 工况条件、原动机类型 等；
设计内容
V带的型号、长度和根数；
带轮直径和结构； 传动中心距 a ； 验算带速 v 和包角α ； 计算初拉力和压轴力；
1、确定计算功率 Pd ＝KAP
工况系数， 查表2-5
F
2F0
e f e f
1 1
F
2F0
e f e f
1 1
2F0
ห้องสมุดไป่ตู้
e
f
e
f
1 1
2
2F0
1
2 e f 1
影响最大有效拉力的几个因素：
初拉力F0 ：F 与F0 成正比，增大F0有利于提高带的传动 能力，避免打滑。
但F0 过大，将使带发热和磨损加剧，从而缩
短带的寿命。
180 d i 1 57.3 包角α ： α↑ 1 →F ↑
作业
2-7 2-8
普通V带选型
普通V带轮基准直径
计算中心距及带长
初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) < a0 < 2(dd1+dd2)
a 过小，带短，易疲劳 a 过大，易引起带的扇动
初算带长Ld0
链传动的运动不均匀性 挠性传动在多级传动中的布置
带传动的类型
带传动——由带和带轮组成。 按工作原理分—— 摩擦型传动：
平带、V带、多楔带、圆带等 啮合型传动：
同步带等
带传动的工作原理
V带传动利用带和带轮之间的摩擦 力传动运动和动力。V带的两个侧 面为工作面
V带的摩擦力为：
Ff
2Nf
FN
第九章 链传动
滚子链传动的设计计算 四、滚子链传动的设计计算 1、已知条件：链传动工作条件，传动位置与总体尺寸限制； 所传递功率P，主动链轮转速n1，从动链轮转速n2或传动比i。
2、设计内容：确定链条型号、链节数Lp和排数，链轮齿数z1和z2，
链轮的结构、材料、几何尺寸，链轮的中心距a，压轴力Fp，润滑 方式及张紧装置等 3、设计步骤和方法： （1）计算当量的单排链的计算功率Pca KA：工况系数，表9-6 KZ：主动链轮系数，图9-13 KP：多排链系数，双排链：KP=1.75；三排链：Kp=2.5;
§11-3 滚子链传动的设计计算1 §9-5 滚子链传动的设计计算 失效图片 一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳断裂 场合：正常润滑和中速条件下的主要失效形式 疲劳破坏是限定链传动能力的主要因素。 2）铰链的磨损
p + Δp p
结果：链节距增大，链条总长度增加，链的松边垂度增大，从而
增大了传动的不平稳性，易引起跳齿。
第九章 链传动
本章学习要求： 1、了解链传动的工作原理、特点和应用 2、了解滚子链的标准、规格及链轮结构的特点 3、理解滚子链运动特性的多边形效应和受力分析 4、掌握滚子链传动的设计计算方法
5、了解链传动的布置、张紧和润滑
§9-1 概 述 链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮 合传递运动和动力。 一、链传动的特点和应用 优点： 1）平均传动比准确； 2）安装精度要求较低，成本低； 3）适用于中心距较大的传动。 4）效率较高， 压轴力小； 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 3）只能用于两平行轴的运动传递。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准 确的场合。
K A KZ Pca P Kp
挠性传动
两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动
3.链传动的特点及应用
优点： 平均速比im准确，无滑动； 结构紧凑，轴上压力小； 传动效率高η=98%； 承载能力高P=100KW； 可传递远距离传动amax=8m； 成本低。
缺点： 瞬时传动比不恒定； 传动不平稳； 传动时有噪音、冲击； 对安装精度要求较高。
Y、Z、A、B、C、D、E
小
大
YZ
A
B
C
D
E
普通V带的截面尺寸 GB/T11544-1997 （2）长度标准
基准长度为标准值（公称长度）。
4．标记
由带型号、基准长、标准号（GB/T11544-1997）组成。如 B-4000GB/T11544-1997。 通常打印在带的外表面。
动和动力的。有同步齿形带传动和齿孔带传动两种形式。 1．同步齿形带传动 2.齿孔带
特点：兼有带传动和齿轮传动 的优点，吸振、i 准确。常用于 传动比要求较准确的中、小功率 的传动，如电影放映机、打印机、 录音机、磨床及医用机械中
轿车发动机
机器人关节
二、链传动 1．链传动的组成 链传动由主动链轮、从动链轮 和绕在链轮上的链条所组成。
一、普通V带
1.V带的结构 是无接头的环形带
V 包布层：橡胶帆布，保护作用
带 伸张层：拉伸 截
帘布结构：一般传动
面 强力层：承受载荷的主体
组
绳芯结构：柔韧性好、直径小、速度高的场合
成 压缩层：压缩
2．几个重要概念
节面：带绕过带轮弯曲时，内、外层之间长度不变的中性层。
节宽：节面的宽度b p。
基准直径：V带装在带轮上后，与节宽对应的带轮直径d d 。 基准长度：与带轮基准直径处相对应的带的周线长度，用Ld表示。
第9章 挠性传动
第9章挠性传动北京理工大学出版社第9章挠性传动§9.1 挠性传动的类型、特点及应用§9.2 V带与V带轮§9.3 带传动工作情况分析§9.4 普通V带传动的设计计算§9.5 带传动的张紧和维护§9.6 滚子链和链轮§9.7 链传动的工作情况分析§9.8 滚子链传动的设计计算§9.9 链传动的布臵、张紧借助于主动轮、从动轮和中间挠性元件（带、工作原理：链条、绳索等）来传递运动和动力。
挠性传动原理图主要特点：①具有缓冲和吸振作用，传动较平稳。
②结构简单，易于制造，安装要求较低。
③可根据需要选择挠性元件的长度，适用于中心距较大的传动。
④传动简单，制造成本较低。
根据挠性元件与两轮的接触情况，挠性传动可分为三类。
摩擦型挠性传动啮合型挠性传动牵引式挠性传动依靠挠性元件与传动轮接触表面之间产生的摩擦力传递运动和动力。
通过轮齿与挠性元件齿或齿孔的啮合作用传递运动和动力。
将挠性元件的两端与传动件连接在一起，当主动件运动时，直接牵引从动件随之运动。
应用：摩擦带传动、绳传动应用：链传动、同步带传动根据工作原理的不同，分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
摩擦型带传动工作原理以一定的初拉力将带张紧在两带轮上，在带与带轮的接触面间产生正压力。
当主动轮转动时，靠带与带轮之间的摩擦力，驱使从动轮转动。
啮合型带传动工作原理靠带内面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合来传递运动和动力。
§9.1.1 带传动的类型、特点及应用按横截面形状，摩擦型传动带可分为平带、V带、多楔带、圆带。
平带V带多楔带圆带平带横截面为矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面。
常用的平带有皮革平带、帆布芯平带等，其中以帆布芯平带应用最广。
V带的横截面为等腰梯形，其工作面是与轮槽相接触的两侧面，=f/sin（φ/2）。
但V带与轮槽底不接触。
V带的当量摩擦系数fv常用的是普通V带和窄V带在同样的初拉力作用下，V带传动比平带传动能产生更大的摩擦力，因此V带传递的功率根据两带轮轴线之间的位臵关系，平带有四种传动型式：①两轴平行，两带轮转向相同的传动，称为开口传动后三种传动形式只适用于平带和圆带②两轴平行，两带轮转向相反的传动，称为交叉传动③两轴空间垂直交错的传动，称为半交叉传动④两轴垂直相交的传动，称为角度传动带传动具有中间挠性元件，并靠摩擦力传动。
挠性传动的定义87页PPT
挠性传动的定义
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
《挠性传动设计》课件
挠性轴的设计和选择
挠性轴的设计和选择需要考虑多个因素，包括传动 的类型、工作条件、传递的功率等。
弹性联轴器的分类和适用范围
弹性联轴器包括齿轮弹性联轴器和橡胶弹性联轴器， 分别适用于不同的传动条件和领域。
齿轮弹性联轴器的优缺点
齿轮弹性联轴器是传动机构中较为常用的种类之一。齿轮弹性联轴器的优点在于具有可靠性高、 寿命长和承载能力大等优点，但是也存在一些缺点，如振动大、噪音大等。
挠性传动的特点
传动效率高、承载能力强、减震 降噪。
弹性联轴器的分类
齿轮弹性联轴器和橡胶弹性联轴 器。
使用挠性传动的常见问题
振动过大、磨载能力大
缺点
振动大、噪音大、传动效率低
橡胶弹性联轴器的优缺点
橡胶弹性联轴器是一种以橡胶制品为主体的弹性联轴器，具有防震、减噪和柔软的特点，广泛应 用于机械传动领域。
1
优点
防震、减噪、柔软
2
缺点
寿命相对较短、对安装精度的要求较高
使用挠性传动的常见问题及解决方案
使用挠性传动经常会遇到一些问题，如振动、磨损等，下面是一些常见问题的解决方案。 • 问题1：振动过大 • 解决方案：增加传动轴的刚度，或增加系统的阻尼； • 问题2：磨损过快 • 解决方案：材料的选择、表面处理的改进、应力平衡的优化等。
《挠性传动设计》PPT课 件
本课件将介绍挠性传动的特点、设计和选择、弹性联轴器的分类、齿轮弹性 联轴器和橡胶弹性联轴器的优缺点、使用挠性传动的常见问题及解决方案， 最后进行总结。
挠性传动的概念和原理
挠性传动是通过在传动机构中添加一定柔性来实现传递动力的一种机械传动方式，达到减震、降噪的效果。挠 性传动主要用于中小功率的传动领域，应用非常广泛。
9章 链传动
假定主动链轮匀速转动，则链条前进的加速度引起的动载荷为： F d 1 m a c
d v x d ( R 1 1 co s ) ac R 1 1 2 sin dt dt
180 由此可知当 时，ac最大。 2 z1
1
a c m ax
2 p 180 18 0 R 1 1 2 sin( ) R 1 1 2 sin 1 z1 z1 2
C
假定链的紧边处于水平位臵。在主动链轮上，铰链A正在牵引链条沿直 线运动，绕在主动链轮上的其他铰链并不直接牵引链条。因此，链条的运动 速度完全由铰链A的运动决定。由图可见，在主动链轮匀速转动时，只有链 条铰链中心沿分度圆周作等速的圆周运动，则铰链A的线速度为
v 1 R 1 1 方向垂直于O1A，与链条直线运动方向的夹角为β
链传动的特点及应用
特点及应用1
链传动的特点及应用
特点及应用1
棘 轮
死飞轮
链传动的特点及应用
三、链传动的分类
特点及应用1
链传动按用途不同可以分为传动链、输送链和起重链。输送链和起重 链主要用在运输和起重机械中。在一般机械传动中，常用传动链。
传动链
输送链
起重链
传动链又可以分为短节距精密滚子链(滚子链)和齿形链等类型。 滚子链常用于传动系统低速级，一般传递功率100kW以下，链 速不超过15m/s，推荐使用的最大传动比imax=8。 齿形链应用较少。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
表9-2
与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠， 多用于高速或运动精度要求较高的传动装臵中。
滚子链链轮的结构和材料
链轮的结构和材 料1
挠性传动设计
挠性传动设计挠性传动，带有中间挠性件的传动方式，包括：带传动、链传动和绳传动。
根据工作原理分为摩擦传动（平带、V 带、多楔带、圆带等）和啮合传动（同步带、链传动等）。
1.V 带传动设计计算1.1已知条件及设计内容1.2设计步骤1.确定计算功率P d ＝K A P 2.根据n 1、P d 选择带的型号 3.确定带轮基准直径d d1、d d2•带轮愈小，弯曲应力愈大，所以d d1≥ d min•d d2= i d d1(1 -ε），圆整成标准值 4.验算带速v （v ＝5～25m/s ）5.确定中心距a 及带长L d 6.验算主动轮的包角α17.计算带的根数z8.确定初拉力F 09.计算压轴力F Q10.带轮结构设计已知条件传递的名义功率P ；主动轮转速n1 ；从动轮转速n2 或传动比 i ；传动位置要求 ；工况条件、原动机类型等；设计内容 V 带的型号、长度和根数； 带轮直径和结构； 传动中心距 a ； 验算带速 v 和包角α ； 计算初拉力和压轴力；注意：•步骤4.如带速v不满足（v＝5～25m/s），则重新步骤3；•步骤5.初定中心距a，0.7(d d1+d d2) < a0 < 2(d d1+d d2)，过小，带短，易疲劳；a过大，易引起带的扇动；初定带长，查表取基准带长L d；计算实际中心距并圆整；•步骤7.如带根数z ≥ 7，则重新步骤2、3；2.链传动简介2.1与带传动相比，链传动的特点：•可在恶劣的环境下工作；•传递功率比带传动大，效率较高；•适用的速度比带小，v ≤ 15 m/s ；•瞬时速比变化，振动、噪声大。
2.2链传动主要参数的选择•链轮齿数小链轮齿数z1 愈多，传动愈平稳，动载荷减小。
通常取z1 ≥ 17，且传动比i 越小，z1可越多。
大链轮齿数z2 ＝i z1，常取z2 ≤ 120，以防止脱链。
•节距p节距p 越大，承载能力越大。
但p 过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。
挠性传动的定义
皮帶之種類：『一、扁平帶』
7.可使用於平皮帶輪、階級帶輪、相等階級 輪、速率圓錐輪等皮帶輪傳動機構。 8.依斷面厚度可分單層帶(厚度5～8mm)，雙 層帶(厚度8～10mm)，三層帶(厚度10～ 15mm)。 1 1 9.皮帶厚度與皮帶輪直徑之比約為 20至 30 不 宜太厚，寬度以輪面寬之85﹪為宜。
防止帶圈脫落的方法
防止帶圈脫落的方法
四、直角迴轉皮輪(quarter-turn belt) 1.當皮帶與帶輪傳動中，主動軸與從動軸在 空間中互成90° ，但不相交。 2.此種裝置可不借導輪之助，兩輪按箭頭所 指方向迴轉，因皮帶之進入側在皮帶輪輪 面寬度的中心面上，所以不會有皮帶脫落 的現象。但若改變旋轉方向，皮帶即自行 脫落。 3.此種直角迴轉皮帶，只適用所設計之一定 方向迴轉，稱「不可逆傳動」。
皮帶材料之種類：『四、鋼皮帶』
1.係由厚度約0.2～1mm之薄鋼板所製成。 2.優點：抗拉強度高、不易伸縮、耐久性佳， 且不受天候影響，適用於精密機械。 3.鋼片薄，滑動小，轉速比較精確。 4.摩擦係數較小，故常在帶輪輪面嵌入木材、 橡膠等增加輪面摩擦力，且摩損後可以換 修。
皮帶之種類：『一、扁平帶』
皮帶之種類：『二、三角皮帶』
皮帶之種類：『二、三角皮帶』
皮帶之種類：『二、三角皮帶』
6.V型帶輪輪槽之尖角必小於40° ，一般為34° ～ 38° ， 角度小於三角皮帶夾角，可以因張力之作用而緊 貼與輪槽。 7.V型皮帶規格表示法為：「型別×長度(周長)」， 例如A × 600，即表示V型皮帶之型別為「A」，皮 帶的全長為600mm。 8.使用於中心距離短，或角速度比大，以及兩輪相 差太大，以致接觸弧太短者。 9.V型皮帶輪傳動的優點： 可承受衝擊負載。 傳動效率高。 兩帶輪間距可以很短。運轉時無噪音。 兩輪軸稍有偏差，亦可正常運轉。
挠性传动设计上PPT课件
2)使从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速 度v1，即： v2< v1 。
从动轮圆周速度相对降低量称为滑动率ε。
滑动率ε： v1 v2 100 % v1
F↑则ε↑，正常工 作时， ε=1% ～ 2%
3) 传动比不为常数即：
i n1 n2
d2
d11
≠常数
二）带传动打滑
打滑——当传递的有效拉力达到极限值Fflim时，过载引起
0.30 0.33
80
0.22 0.26 0.30 0.35
0.35 0.39
75
0.45 0.51 0.60
0.68 0.73
90
0.68 0.77 0.93
1.07 1.15
AA
110000 0.83 0.95 1.14
1.31 1.32 1.42
112
1.00 1.15 1.39
1.61 1.74
打滑
是带传动的失效形式，设计时必须避免； 发生在带和带轮的全部接触弧上。
B αβ11
n1
A
C
n2
α2
β2
D
弹性滑动
B n1
βα1 1
A
C
α2
β2
D
打滑
三. 带传动的失效形式和计算准则
一）带传动 的失效形式
1）过载打滑——由F实传＞Flim引起的失效
2）疲劳破坏（脱层和疲劳断裂）—σmax ＞[σ] 引 起失效
B
C
0.85
0.87
0.82
0.89
0.84
0.91
0.86
m/s v≦
∆P1kW
0.01
0.02
0.03
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
挠性传动轴的原理及应用
挠性传动轴的原理及应用1. 引言挠性传动轴作为一种重要的动力传动元件，在机械传动系统中具有广泛的应用。
它通过连接两个旋转装置，使其能够在斜角、非对齐或变轴心的情况下传递动力。
本文将介绍挠性传动轴的原理、结构特点以及在工业领域中的应用。
2. 挠性传动轴的原理挠性传动轴的工作原理基于弹性材料的变形能力。
当两个装置之间存在非对齐、斜角或变轴心时，传统的固定轴将会受到严重的偏斜力和变形，并且容易损坏。
而挠性传动轴采用了一种弹性材料作为连接杆，可以在一定范围内弯曲和扭转，从而能够有效地缓解由于装置之间的不对齐带来的压力和变形。
3. 挠性传动轴的结构特点挠性传动轴的结构主要由弹性材料和轴承组成。
弹性材料通常采用高强度合金钢或铝合金，具有较高的耐磨性和耐疲劳性。
轴承通常采用润滑油脂，能够减少摩擦和磨损，提高传动效率。
挠性传动轴还具有可调节性，可以调整轴承位置和角度，以适应不同的工作条件和装置之间的偏移。
4. 挠性传动轴的应用挠性传动轴在工业领域有着广泛的应用，下面列举了几个主要的应用领域：4.1 机械加工在机械加工中，挠性传动轴可以用于连接主轴和电机，传递动力。
由于机床运行时经常需要进行角度和位置调整，传统的刚性连接往往难以实现，而挠性传动轴可以有效地弥补这一缺陷。
4.2 船舶工业在船舶工业中，挠性传动轴被广泛应用于动力传递。
船舶在海上运行中经常受到波浪和风浪的影响，船体会产生较大的摇晃和变形，而挠性传动轴可以允许一定的弯曲和扭转，保证传动的稳定性和可靠性。
4.3 汽车工业在汽车工业中，挠性传动轴常常被用于连接发动机和驱动轴。
随着汽车发动机的高速化和大功率化，发动机的振动和扭矩也越来越大，传统的刚性连接会因为受力过大而损坏，而挠性传动轴可以有效地缓解这种压力，提高传动效率和可靠性。
4.4 风力发电在风力发电领域，挠性传动轴被广泛应用于风力发电机组。
由于风力发电机组需要能够根据风向和风速自由转动，而传统的刚性连接方式无法满足这种需求，挠性传动轴能够实现灵活的角度调整，使风力发电机组能够更好地利用风能。
挠性传动设计.
习题与参考答案一、复习思考题1 带传动的工作原理是什么？它有哪些优缺点？工作原理：靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力优点：①、有缓冲和吸振作用；②、运行平稳，噪声小；③、结构简单，制造成本低；④、可通过增减带长以适应不同的中心距要求；⑤、普通带传动过载时带会在带轮上打滑，对其他机件有保护作用；缺点⑥、传动带的寿命较短；⑦、传递相同圆周力时，外廓尺寸和作用在轴上的载荷比啮合传动大；⑧、带与带轮接触面间有相对滑动，不能保证准确的传动比。
2 当与其他传动一起使用时，带传动一般应放在高速级还是低速级？为什么？低速：速度过大会产生较大的离心力，使带与带轮的摩擦力减小，传递的圆周力也减小，出现打3 与平带传动相比，V带传动有何优缺点？4 在相同的条件下，为什么V带比平带的传动能力大？5 普通V带有哪几种型号？窄V带有哪几种型号？6 普通V带楔角为40°，为什么将带轮的槽角制成34°、36°和38°三种类型？在什么情况下用较小的槽角？7 带的紧边拉力和松边拉力之间有什么关系？其大小取决于哪些因素？8 什么是带的弹性滑动和打滑？引起带弹性滑动和打滑的原因是什么？带的弹性滑动和打滑对带传动性能有什么影响？带的弹性滑动和打滑的本质有何不同？9 带传动在什么情况下才发生打滑？打滑一般发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打滑时，紧边拉力与松边拉力之间的关系是什么？10 影响带传动工作能力的因素有哪些？11 带传动工作时，带内应力如何变化？最大应力发生在什么位置？由哪些应力组成？研究带内应力变化的目的是什么？12 带传动的主要失效形式有哪些？单根V带所能传递的功率是根据什么准则确定的？d min？13 在设计带传动时，为什么要限制带的速度v min和v max以及带轮的最小基准直径114 在设计带传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值a max和最小值a min？在设计带传动？时，为什么要限制小带轮上的包角115 水平或接近水平布置的开口带传动，为什么应将其紧边设计在下边？16 带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪几种？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装在什么地方？17 带传动中，若其他参数不变，只是小带轮的转速有两种，且两种转速相差3倍，问两种转速下，单根带传递的功率是否也相差3倍？为什么？当传递功率不变时，为安全起见，应按哪一种转速设计该带传动？为什么？18 与带传动相比较，链传动有哪些优缺点？19 链传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？20 为什么小链轮的齿数不能选择得过少，而大链轮的齿数又不能选择得过多？21 在一般的情况下，链传动的瞬时传动比为什么不等于常数？在什么情况下它才等于常数？22 引起链传动速度不均匀的原因是什么？其主要影响因素有哪些？23 链传动为什么会发生脱链现象？24 低速链传动(v＜0.6 m/s)的主要失效形式是什么？设计准则是什么？25 链速一定时，链轮齿数的大小与链节距的大小对链传动动载荷的大小有什么影响？26 为避免采用过渡链节，链节数常取奇数还是偶数？相应的链轮齿数宜取奇数还是偶数？为什么？27 在设计链传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值a max和最小值a min？28 与滚子链相比，齿形链有哪些优缺点？在什么情况下宜选用齿形链？29 链传动为什么要张紧？常用张紧方法有哪些？30 链传动额定功率曲线的实验条件是什么？如实际使用条件与实验条件不符，应作哪些项目的修正？31 水平或接近水平布置的链传动，为什么其紧边应设计在上边？32 为什么自行车通常采用链传动而不采用其他型式的传动？33 链条节距的选用原则是什么？在什么情况下宜选用小节距的多列链？在什么情况下宜选用大节距的单列链？34在设计链传动时，为什么要限制传动比？传动比过大有什么缺点？二、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 带传动是依靠来传递运动和功率的。
jxfd10
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 ㈡ 螺杆轴向窜动误差
∆ max = D tan α min
图9-9
㈢
偏斜误差
1 2 ∆l = lψ 2
图9-10
㈣
温度误差
∆lt = lwα∆t
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 提高精度的方法 螺距误差校正装置
y = R tan ϕ x
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 直径10mm，螺距1.5mm，中径顶径公差带为6H的 直径10mm，螺距1.5mm，中径顶径公差带为6H的 10mm 1.5mm 6H 内螺纹：M10－ 内螺纹：M10－6H 直径10mm，螺距1mm， 直径10mm，螺距1mm， 10mm 1mm 外螺纹：M10× 外螺纹：M10×1－6g 中径顶径公差带为6g的 中径顶径公差带为6g的 6g
图9-3
第 九 章 螺 旋 动
第二节 滑动螺旋传动 ㈤ 螺旋副零件与滑板联结结构的确定 ⑶ 活动联接结构 彻底排除螺旋副与滑板运动方向间的干涉， 彻底排除螺旋副与滑板运动方向间的干涉，需要 传 封闭力F。 封闭力F
图9-7
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 ㈥ 螺纹公差 公差》 197－2003） 《普通螺纹 公差》（GB/T 197－2003） 普通螺纹的公差制结构
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 四、滑动螺旋传动的设计原则 ㈠ 传动形式的选择 参见前述滑动螺旋传动形式 ㈡ 螺纹类型的确定
示数螺旋传动
传力螺旋传动
第 ㈢ 螺旋副材料的确定 九 章 螺 旋 传
第二节 滑动螺旋传动
螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。 螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。 螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。 螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。 如：Q235、Y40Mn、45、50、 65Mn、40Cr、 Q235、Y40Mn、45、50、 65Mn、40Cr、 动 9Mn2V、38CrMoAlA、GCr15等。 9Mn2V、38CrMoAlA、GCr15等 螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜 螺母：耐磨性、减摩性好。 铸铁、 ㈣ 主要参数的确定 包括：螺杆直径和长度、牙型、螺距、头数、 包括：螺杆直径和长度、牙型、螺距、头数、螺 母厚度等。 母厚度等。 一般传动－类比法，重要传动－计算法。 一般传动－类比法，重要传动－计算法。
挠性中间物传动
與多繩制優點相反
點 繩內張力難保均勻，故較短的繩
索易斷裂
鏈條的種類及構造
1.起重鏈
此種鏈條本身有很高的抗張強度，可用在起重及曳引。
1.平環鏈
圖8-2 平環鏈
31
鏈條的種類及構造
圖8-3 平環鏈之使用情形
32
圖8-4 吊 車
鏈條的種類及8構-2造
2.柱環鏈
圖8-5 柱環鏈
33
鏈條的種類及8構-2造
相交的軸間傳動 • (4)用於纜車，採礦設備、建築機械及升降
梯
繩之種類
• (1)纖維繩：撚絞植物之纖維而成之繩。 適用於室內之輕、中動力傳動。
(2)人造纖維繩： 耐蝕、抗潮、強度高，且部份
具人造纖維具有耐高溫、不易老化的特點
• (3)鋼絲繩：由若干鋼絲扭合成股，再由若 干股撚絞成一繩。
• 規格表示：股X絲 鋼絲繩
• Why？ (1)楔形作用提升皮帶牽引力
•
(2)作為皮帶磨損後之裕度
三角皮帶之構造
• M級斷面(容許張力)最小、而E級最大
V形皮帶之優點
• (1)摩擦力大，滑動損失小 • (2)可吸收衝擊，運動較平穩，噪音小 • (3)適用於兩軸距離短且轉速較快者 • (4)旋轉方向可以任意改變 • (5)若數條同時使用，其中一條折斷，仍能繼續
開口皮帶與交叉皮帶之比較
比較項目
開口皮帶
交叉皮帶
兩軸轉向
相同
相反
帶圈長度
短
長
兩輪作用角 (接觸角) 傳達動力(有效 拉力) 壽命
不等，相加等於360 相等，大於180度 度 小(小輪的接觸角小) 大
長(應用較廣)
பைடு நூலகம்
短(交叉處易磨損)
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F F1 F2
F1 F2 2F0
Ff F1 F2 F
P F v 1000
当带有打滑趋势时，摩擦力即达到极限值，此时的拉力差(有效拉力)为带所能传递的
最大圆周力。
带的紧边拉力与松边拉力二者的临界值之间的关系，可由柔韧体摩擦的欧拉公式确
定：
F1 e f F2
e为自然对数的底
F1 F2 F
1
d1
a
2
d2
L
2a
2
(d1
d2
)
(d2
d1)2 4a
.带传动的张紧
带工作一段时间后，因永久伸长松弛，应将带重新张紧。 方法：调节中心距或采用张紧轮。
水平张紧
张紧轮张紧
.带传动优点
1 、带具有挠性和弹性，可吸收振动、缓和冲击，使传动平稳、 噪音小；
2、 当过载时,带与带轮之间可发生相对滑动而不损伤其它零件，有 过载保护作用；
3 、适合于主、从动轴间中心距较大的传动 4、 结构简单，成本低廉 。
用于中小功率电动机与工作机械之间的动力传递。 带速 5~25m/s, 传动比≤7。
缺点
1、外廓尺寸较大 2、摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象，不能保证固
定的传动比， 3、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， 4、带的寿命较短，传动效率较低。
机械设计基础
主编：王 毅 程 强 薛云娜 陈照强
目录
第9章 挠性传动
• 9.1 挠性传动概述
• 9.2 带传动概述
• 9.3 普通带传动的工作性能分析
• 9.4 V带传动设计
• 9.5 同步齿形带和高速带传动简介
• 9.6 链传动
• 9.7 挠性传动的历史、现状及发展趋势简介
• 9.8 柔性传动应用示例
包角α↑→最大有效拉力Fec ↑
2
摩擦系数 f↑→最大有效拉力Fec ↑
1
思考： 若带所需传递的圆周力超过了带与轮面间的极限摩擦力时，工作情带况分与析(力分轮析) 将发生显
打滑 著的的相对滑动——
。
打滑首先发生在小轮上，因小轮包角小。 打滑使传动失效，并使带加剧磨损，应避免。
设计要求：
所需传递的圆周力不能超过带与轮面间的 极限摩擦力
多楔带：用于传递功率较大,要求结构紧凑场合。 兼有平带弯曲应力小V带摩擦力大的优 点。
圆带：牵引力小，家用器械。
同步齿形带：啮合传动，传动比准确。
平带传动
普通V带传动
V带传动和平带传动摩擦力的比较
F fFQ
2FN sin 2 FQ
f
sin
f
0
2
3f
F
f 2FN f
2f
2
FQ
sin
2
f
sin 2
在不打滑条件下，带具有一定疲劳强度和寿命.
三、 带传动的弹性滑动现象及其影响
单位伸长量
1 2
带绕过主动轮时： 带回缩
v v1
v2 v v1
带绕过从动轮时： 带伸长
v v2
相对滑动率：
v dn
60 1000
1 2 d1n1 d2n2 1 d2n2
1
d1n1
d1n1
i n1 d2
9.3普通带传动的工作性能分析
一、带传动中的力分析
张紧前：
张紧后： 带以初拉力F0 张紧在带轮 上。 静止时：带轮两边的拉力是 相等的，均为 F0 。
工作情况分析
F0 1
F0
F0 2
F0
1
F2 n1
Ff
F1
F2 n2 2
F1
尚未工作状态
工作状态
初拉力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 有效圆周力F 总摩擦力Ff
FQ
f
' FQ
多楔带
圆带传动
同步齿形带
啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，拖动从动轮 一起转动，并传递动力
三、带传动的几何参数
当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离
称为中心距。
a
d1
1
a
2
d2
小轮包角
1
2
180
d2
a
d1
57.3
sin d2 d1
2a
带长L
普通带传动有最高速度限制
3、弯曲应力
b
E
2y dd
MPa
式中：dd---带轮基准直径，mm y--带受拉侧最外层至中性 层的距离，mm， E--带材料的弹性模量
分析：
仅发生在带轮接触弧处
b
b1> b2,故要控制D1min
注：为防止过大的弯曲应力，对每种型号的V带，都规定了 轮基准直径。
相应的最小带
01:54
2
9.1挠性传动概述
通过中间挠性件（带)传递运动和动力，适 用于两轴中心距较大的场合。结构简单、成 本低廉、缓冲减振。
鄂式破碎机
缝纫机
轿车发动机
二 、传动带的类型
平带 ：横截面为扁平矩形，工作面是内表面； V带：横截面为等腰梯形，工作面是两侧面。
由于轮槽的楔形效应，初拉力相同时， V带能产更大的摩擦力，故有较大的 牵引力。
Ff=F1-F2 F=F1-F2 Ff = F
紧边
F0
F1
松边
F0
F2
设环形带的总长不变
F0
1 2
(F1
F2 )
F1 F0 F0 F2 F1 F2 2F0
以主动轮一侧的带为研究对象：
T
Ff
d1 2
F2
d1 2
F1
d1 2
F Ff F1 F2
——有效拉力
由P F v /1000,可得：F 1000P v
F1 e f F2
F
F1
F1 ef
F1
(1
1 ef
)
F2 (e f 1)
f 可见，增大包角和 ， 可提高带传动所能传递的圆周力。
因 1
，计算时取 。
2
1
1
180
d2
a
d1
57.3
预紧力为F0时，带传动的最大有效圆周力为：
Fec
ef 2F0 ( e f
1) 1
预紧力F0↑→最大有效拉力Fec ↑
n2 d1(1 )
通常 (1 ~ 2)%
弹性滑动 由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动现象。 由拉力差引起，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就会发生弹性滑动。 弹性滑动是带传动 中不可避免的现象，是正常工作时固有特性。
传
动
带
应
力
max
合
成
分析： 带受变应力导致疲劳破坏
强度条件： max 1 c b1 [ ]
带的应力分布：各截面应力的大小用径向线的长短来表示
max 1 b1 c
max 2
1
d
c 1
从动
主动
b1
b
c a
e
b2
2 f
失效形式： (1)交变应力下的疲劳破坏 (2)打滑
设计准则：
二、 传动带的应力分析
1.紧边应力 1，松边应力 2
1 F1 / A 2 F2 / A
2、离心拉应力 c
c qv2 / A
注：离心力只发生在作圆周运动的部分，但由此引起的拉力却作用于 带的全长，且处处相等。
离心力的影响
1.使得带受离心拉应力的影响； 2.降低带压紧带轮的力，使得摩擦力减小， 增加打滑的可能性。