带传动和链传动分析解析
带传动和链传动的特点
带传动和链传动的特点传动方式是机械传动中十分重要的一个环节，其作用是将能量传递到所需要的位置，从而完成所需的工作。
而在传动方式中，带传动和链传动是两个常见的方式，它们各有自己的特点和应用场景。
带传动是将能量通过带子或皮带传递到需要的位置，其优点在于传递平稳，噪音小，安装方便，成本较低。
带传动在工业和农业生产中都有广泛的应用，如机床上的传动、农机上的传动等。
带传动的特点主要体现在以下几个方面：1、平稳性：带传动的平稳性较好，因为带子可以缓冲传递过程中的冲击和振动，从而减少了噪音和振动。
2、安全可靠：带子材料的柔韧性使得其对机器的轴承和传动装置产生的冲击和振动吸收能力较好，从而增加了机器的寿命。
3、运转平稳：由于带子与轮毂之间的接触面积较大，使得带传动能更加平稳地运转，从而减少了机器的运转噪音。
4、安装方便：带传动的安装较为简单，不需要太多的专业技能，只需将带子绕在轮毂上即可。
链传动则是通过链条将能量传递到需要的位置，其优点在于传递效率高、传动力矩大、可靠性高。
链传动在机械制造、航空航天、交通运输等领域都有广泛的应用。
链传动的特点主要体现在以下几个方面：1、传递效率高：由于链条的刚性较高，能够在传递过程中减少能量的损失，从而提高传递效率。
2、传动力矩大：链条能够承受较大的拉力，因此能够传递较大的力矩，适用于需要传递大功率的场合。
3、可靠性高：链条的材质和工艺要求较高，因此它的可靠性也较高，适用于对传动要求较高的场合。
4、使用寿命长：链条的使用寿命较长，不容易出现松动和断裂等问题，从而减少了维护和更换的成本。
在实际应用中，带传动和链传动各有其适用的场合。
带传动适用于需要传递较小功率的场合，如机床、农机等；而链传动适用于需要传递较大功率的场合，如飞机、汽车等。
总的来说，带传动和链传动都是机械传动中重要的传动方式，各自具有自己的特点和优势。
在具体应用中应根据实际需要选择合适的传动方式，以达到最佳效果。
带传动与链传动的区别PPT
3.2 带传动的工作原理和工作能力分析
3.2.1 带传动力的分析
1. 初拉力（张紧力）F0：为使带传动具有承载力，使皮带 与带轮相互压紧产生磨擦力，所给皮带一定大小的初始拉 力。
3.2 带传动的工作原理和工作能力分析
2. 皮带工作时的拉力：
（1）紧边：绕入主动轮的一边被进一步拉紧，拉力由 F0 增大到F1； （2）松边：退出主动轮的一边，这一边被放松，拉力由 F0减小到F2 ；
紧边：1
F1 EA
松边： 2
F2 EA
3.2 带传动的工作原理和工作能力分析
由于：F1＞F2 、AD=BC，因此：1＞ 2 。
① 传动带绕过主动轮将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带 的速度落后于主动轮的圆周速度。
② 传动带绕过从动轮将逐渐伸长并沿轮面滑动，使带 的速度超前于主动轮的圆周速度。 3. 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念：打滑是指由 于过载引起的全面滑动，是传动失效，应当避免的。弹性 滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只 要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生 弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。
4. 弯曲应力sb
3.2 带传动的工作原理和工作能力分析
5.带的最大应力与最小应力：
（1）带的最大应力：应力在紧边与小轮连接处最大
s max s1 s b1 s c
（2）带的最小应力：在松边应力最小
s min s 2 s c
3.2 带传动的工作原理和工作能力分析
3.2.3 带传动的失效形式和设计准则
链传动：是利用链轮轮齿和链条的啮合来实现传动， 它适于链速较低和圆周力较大时的场合。
5.1 带传动概述
1. 组成及工作原理：
（1）组成：带轮、皮带（挠性元件）
第06章 带传动和链传动
三.V带传动的设计步骤和方法：
已知数据： P、n1、n2(i12)、传动位置要求及工作条件 设计内容：1)带的型号(截面形状)、长度、根数； 2)传动中心距； 3)带轮结构设计； 4)张紧装置。
1.确定计算功率Pc： 工作情况系数，见表6－4 2.选V带型号： 根据Pc和n1由图6-8选取。 3.求小、大带轮基准直径d1、d2： 带的弯曲应力 b
MPa
3.弯曲应力： b
( y为带的中性层到最外层的垂直距离)
2 yE d
MPa
max
min
c
d
a
b
c
由带的应力分布图可得如下结论： • 带在变应力作用下工作，疲劳破坏必然是其失效形式之一。 • 最大应力发生在紧边与小带轮接触处，其值为：
max 1 b1 c
第6章 带传动和链传动
重点：
1)带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的 失效形式、设计准则； 2)提高带传动承载能力的措施； 3)平带传动和V带传动的特点； 4)“多边形效应”所引起的链传动运动不均匀性及其改善措施。
难点：
带、链传动的受力分析及应力分析； 带传动的弹性滑动与打滑的区别； 链传动的“多边形效应”。
递更大功率。
二. 单根普通V带的许用功率 1.失效形式 (1).打滑； (2).疲劳损坏(脱层、撕裂或拉断)。
2.设计依据(准则)：保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
3.Ｖ带设计的内容：选择带的型号 确定带的根数 确定带轮结构及张紧装置等 4.单根V带的许用功率： 以[σ]表示根据疲劳寿命要求确定的单根带的许用应力， 则带的疲劳强度条件为： b1， b2 ) max 1 b c [ ] ( b max 而在不打滑情况下，单根V带能传递的最大功率为： Fmaxv 1 v 1 v A ( 1 ) F ( 1 ) P0 1 1 e f 1000 ef 1000 1000 则满足设计准则时，单根V带能传递的功率为： 1 Av P0 ([ ] b c )(1 f ) kW e 1000
第14章 带传动和链传动
表14-12
工作情况系数KA
空、轻载起动 工作情况
<10
重载起动
每天工作小时数/h
10～16
>16
1.2
<10
1.1
10～16
>16
载荷变 动微小
液体搅拌机、通风机和鼓风机 （≤7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻 型输送机 带式输送机（不均匀负荷）、通风机 （＞7.5kW）、旋转式水泵和压缩机 （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 制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩 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 破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机 （球磨、棒磨、管磨）
图14-18 双排滚子链
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。
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级。普通V带 传递的功率一般不超过100kW，带的工作 速度为5～35m/s。
14.2 V带和带轮
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 。
图14-11 带轮安装的位置
② 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。
③ 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。 ④ 带传动装置应加防护罩，以免发生意外 事故。 ⑤ 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。
皮带传动、链传动和齿轮传动特点
皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。
它的特点主要表现在：皮带有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。
载荷过大时皮带在轮上打滑，因而可以防止其他零件损坏，起安全保护作用。
皮带是中间零件。
它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。
结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低。
缺点是：靠摩擦力传动，不能传递大功率。
传动中有滑动，不能保持准确的传动比，效率较低。
在传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上受力都比齿轮传动等啮合传动大。
皮带磨损较快，寿命较短。
链传动的特点:1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作；2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低；3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。
齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。
一、齿轮传动的特点1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。
2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。
4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。
齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。
3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
常见传动方式的分类及其特点在机械传动方面，常见的传动种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。
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。
机械设计带传动和链传动
机械设计带传动和链传动引言机械设计中的传动系统是非常关键的组成部分，它通过传递和变换动力和运动，将机械设备的各个部分紧密连接在一起。
在机械传动中，带传动和链传动是两种常见的传动方式。
本文将对这两种传动方式进行详细介绍和比较分析。
带传动带传动是一种常见的机械传动方式，其通过将动力从一个轴传递到另一个轴，以实现转动或运动。
带传动系统由驱动轮、被动轮和传动带组成。
驱动轮通过带子与被动轮连接，当驱动轮转动时，传动带会传递动力到被动轮。
•简单和经济：带传动系统的制造和安装相对简单，成本相对较低。
•减震和减速效果好：带传动系统不易产生冲击和震动，适用于振动较大的运动装置。
•噪音低：带传动系统的运行噪音比较小。
缺点•传递效率低：带传动系统由于存在滑移，传递效率相对较低。
•受限于转速和扭矩：带子在高转速和大扭矩情况下容易损坏。
•需要调整和维护：带子在使用过程中容易松弛或磨损，需要经常调整和更换。
链传动是另一种常见的机械传动方式，与带传动类似，也是通过传递和变换动力和运动。
链传动系统由链轮、链条和轴组成。
链轮通过链条连接，当驱动链轮转动时，链条会传递动力到被动链轮。
优点•传递效率高：链传动系统的传递效率较高，滑移较小。
•能承受较大的转矩：链条的设计使其能够承受较高的扭矩。
•适用于高速传动：链传动系统适用于高速传动，不易产生滑移。
缺点•运行噪音较大：链传动系统的运行噪音相对较大。
•需要润滑和维护：链条需要定期润滑和维护，以保持正常运行。
•传动时产生冲击和震动：链传动系统在传递动力时会产生冲击和震动。
比较分析带传动和链传动各有其优点和缺点，在实际应用中需要根据具体的要求和条件选择合适的传动方式。
首先，带传动适用于一些要求减震和减速效果好的场合，因为传动带能够吸收和缓冲振动，在传递动力时产生的冲击较小。
此外，带传动的制造和安装相对简单，成本也相对较低。
然而，需要注意的是，带传动由于传递效率较低和存在滑移，不适用于要求高传递效率和大扭矩的场合。
带传动和链传动基础知识
二、带轮的材料与结构 1.材料:
通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。
转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。
小功率时可用铸铝或塑料。 2.结构: (1).轮的结构: (2).轮槽尺寸: 注意带的楔角为什么大于带轮轮槽楔角?
S型：实心带轮 P型：腹板带轮 H型：孔板带轮 E型：椭圆轮幅带轮
2.标准: 按截面尺寸的不同分为Y、Z、A、B、C、D、E共7种型 号，其截面尺寸已标准化。在同样的条件下，截面尺寸大则传递 的功率就大
3.参数和尺寸:
Ｖ带的截面尺寸
节面——当V带受弯曲时，
长度不变的中性层。
节宽——节面的宽度bp。 相对高度——V带高度h与
节宽bp之比。约为0.7(窄0.9)
基准长度——带节面长度(V带在带轮上张
五、传动带作用在轴上的压力 带传动对轴的压力FQ即为传动带紧、松边拉力的向量和，一般 按初拉力作近似计算，由图5--12可知：
FQ＝2ZF0sinα1/2
三、V带型号和根数的确定
Ｖ带型号可由计算功率ＰＣ和小带轮转速n1查教材图５—10得到。 PC=KAP
P为传动的额定功率kW；KA为工作情况系数，查教材表5—9。
V型带的根数Z可按下式确定： Z=PC/ P‘= PC/(P1+⊿P1)KαKL
一般Z=３～６，Ｚmax≦10.以保证受力均匀。
四、主要参数的确定
F1－F0＝F0－F2； 或：F1 ＋F2＝2F0；
记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为
Ff，其值由带传动的功率P和带速v决定。
定义由负载所决定的传动带的有效圆
周力为Fe＝P/v，则显然有Fe＝Ff。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象，有:Fe＝Ff＝F1－F2；
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第8章 带传动和链传动
总
论
带传动 链传动
基本要求: 熟悉普通V带的结构、标准、张紧方法和装置 掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动、打滑 掌握V带传动的失效形式、设计准则、参数选择、设计方法 掌握链传动链传动的工作情况——运动不均匀性分析 掌握滚子链传动的设计计算方法、主要参数选择 了解链传动的布置、张紧和润滑等
Ff
F2F0
F0
松边 紧边
紧边由F0→F1拉力增加，带增长 松边由F0→F2 拉力减少，带缩短
F0F
1
F0
有效拉力Fe :紧边拉力与松边拉力的差值 Fe = F1 - F2 = ∑Ff
三、紧松边拉力关系
机械设计基础——带传动和链传动
三、紧松边拉力关系
Ff
F2F0
F0
松边 紧边
F0F
1
F0
d1
b2
式中： E: 带的当量弯曲弹性模量； y: 带的最外层到中性层（节面）的距离； d1 ，d2 : 大小带轮直径。
2 yE d2
思考： 最大应力=？ 最大应力的位置在那里？
按A、B、C、D四个点把带分为四段： A：紧边绕上小带轮；C：绕上大带轮。
分为A、B、C、D四个点： A：紧边绕上小带轮；C：绕上大带轮。 A点的应力等于A C + 1 + b1 B点的应力等于B C + 2 + b1 C点的应力等于C C + 2 + b2 D点的应力等于D C + 1 + b2 弯曲应力只发生在包角所对的圆弧部分，带轮直径越小，带 越厚（带的最外层到中性层（节面）的距离y越大），弯曲应力 越大。所以，带绕过小带轮时的弯曲应力较大，带的最大应力 发生在紧边开始绕上小轮处（A点）。
提问：带传动是靠摩擦力来传动的，当外载荷引起的圆周 力大于全部摩擦力，带是否能够正常工作？ 打滑：带将沿轮面发生滑动
机械设计基础——带传动和链传动
四、最大有效拉力Felim
F2
松边
打滑：外载荷引起的圆周力大 Ff 于全部Ff ，即Ff 达到Fflim 时， 紧边 带将沿轮面发生滑动，可用 F1 柔韧体的欧拉公式表示： F1 F2e fa e ——自然对数 f ——摩擦系数 a ——小带轮的包角 此时，摩擦力达到最大带所能传递的最大圆周力，要保证带正 常工作，就要使Fflim 大于等于Felim 。怎样才能使Fflim大呢？ Ff越大，带传动的性能就越好，所以，引出了F1 和F2之间的关 系。 讨论带传动的最大有效拉力Felim 以及影响因素
机械设计基础——带传动和链传动
8-4 带的耐久性
提问?
带传动工作时,作用于带上有哪些应力?它们的分布及大小有什 么特点?最大应力发生在什么部位?为什么要限制带速？ 带的应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力
机械设计基础——带传动和链传动
8-4 带的耐久性
由带弯曲运动产生的离心拉应力σc: c qv / A 有质量的带在运动过程中有圆周速度，所以产生离心拉应力， σc作用于带的全长；
三、带传动的优缺点
机械设计基础——带传动和链传动
四、带传动的应用
机械设计基础——带传动和链传动
8-2 带传动的分类
一、按传动形式分 开口传动：两轴平行，同向回转 交叉传动：两轴平行，反向回转 半交叉传动：两轴交错，不能逆转 二、按带的截面分 平带传动：平带的截面形状为矩形， 底面是工作面，可实现多种形式的传 动
2
机械设计基础——带传动和链传动
8-4 带的耐久性
由拉力产生的拉应力:1、2：
1 F1 / A
2 F2 / A
机械设计基础——带传动和链传动
由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2 因为带要绕上小带轮和大带轮，绕在带轮上有弯曲，所以有 2 yE 弯曲应力
b1
8-4 带的耐久性
Fn
F f f Fn
Ff 2 f Fn sin / 2 FV f v FV
f
机械设计基础——带传动和链传动
8-3 带传动的受力分析
一、带传动的几何尺寸计算
二、带传动的受力分析
三、紧松边拉力关系
四、最大有效拉力Felim
机械设计基础——带传动和链传动
一、带传动的几何尺寸计算
机械设计基础——带传动和链传动
二、带传动的受力分析
F2F0 F0
松边
Ff
紧边
F0F
1
F0
静止时，两边拉力相等=F0→张紧力 工作时: 拉力增加紧边： F0→F1 紧边拉力 拉力减少松边： F0→F2 松边拉力 工作状态: 带两边拉力不相等 紧松边判断： 绕进主动轮的一边→紧边
机械设计基础——带传动和链传动
三、紧松边拉力关系
机械设计基础——带传动和链传动
二、按带的截面分 Ｖ带传动：截面形状为梯形，带两侧面是工作面， 当量摩擦系数大，承载力大，只用于开口传动
多楔带传动：具平、Ｖ带的优点
同步带的特点：具带与链传动的特点
同步带的应用
机械设计基础——带传动和链传动
摩擦力分析：
比较平带与V带
FV Fn
FV
Fn
机械设计基础——带传动和链传动
四、最大有效拉力Felim
F0越大越好吗？ 越小呢？ 影响因素： 初拉力F0↑→正压力↑→ Ff↑， Felim↑但F0↑↑，磨损加快， 带的寿命下降；
小带轮包角α↑→带与带轮接触弧↑ →总摩擦力越大→ Fflim↑ → Felim↑ ，α根据计算公式可知， α大小取决于设计参数d1 d2及中 心距a，因此设计时，要对这些参数合理的设计； 摩擦系数 f↑→ Ff↑→总摩擦力越大→ Felim↑ ，f取决于带和带轮 的材料。
机械设计基础——带传动和链传动
总 论
中心距较大的传动, 采用环形曵引元件传动 减少零件数量，简化传动装置，降低成本
摩擦型 带传动 挠 性 传 动
啮合型
链传动
机械设计基础——带传动和链传动
带传动
8-1 8-2 8-3 8-4 8-5 8-6 8-7 8-8 带传动的特点 带传动的分类 带传动的受力分析 带的耐久性 弹性滑动及传动比 普通V带传动的设计计算 V带轮的结构 带传动的使用维护
机械设计基础——带传动和链传动
8-1 带传动的特点
一、带传动组成
主动带轮1、从动带轮2、环形带
F2F0
F0
Ff
二、工作原理
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
F0F
1
F0
静止时，两边拉力相等； 传动时，拉力大的一边称为主动边（紧边）， 拉力小的一边为从动边（松边） 靠带与带轮接触弧间的摩擦力传递运动和动力
机械设计基础——带传动和链传动