带传动和链传动 课件

第第13章章 带传动和链传动带传动和链传动13-1 带传动的概述带传动的概述 13-2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析 13-3 V带传动的设计计算带传动的设计计算 13-4 V带轮的结构设计带轮的结构设计 13-5 带传动的张紧装置带传动的张紧装置 带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。13-6 同步带传动简介同步带传动简介 13-7 链传动的特点及应用链传动的特点及应用 13-8 传动链的结构特点传动链的结构特点 13-12 滚子链传动的计算滚子链传动的计算13-10 链传动的运动特性链传动的运动特性 13-13 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑 13-9 滚子链链轮的结构和材料滚子链链轮的结构和材料 13-11 链传动的受力分析链传动的受力分析 潘存云教授研制13-1 带传动的概述带传动的概述1. 带传动的组成带传动的组成 主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带、环形带3。工作原理：工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力初拉力使得带与带轮之间产生使得带与带轮之间产生压力压力。主动轮转动时，依靠。主动轮转动时，依靠摩摩擦力擦力托动从动轮一起同向回转。托动从动轮一起同向回转。31n2n12F0F0F0F0潘存云教授研制 应用实例：皮带输送装置。应用实例：皮带输送装置。潘存云教授研制潘存云教授研制类类型型平带平带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带2. 带传动的类型带传动的类型普通平带普通平带片基平带片基平带片基层布层覆盖层工作面覆盖层潘存云教授研制潘存云教授研制类类型型平型带平型带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带 普通带是应用最广泛的一种传动带，其传动功率普通带是应用最广泛的一种传动带，其传动功率大，结构简单，价格便宜。由于带与带轮槽之间是大，结构简单，价格便宜。由于带与带轮槽之间是V型槽面摩擦，故可以产生比平型带更大的有效拉力型槽面摩擦，故可以产生比平型带更大的有效拉力（约（约3倍）。倍）。联组带联组带大楔角带大楔角带2. 带传动的类型带传动的类型平型带平型带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带类类型型V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带联组带联组带大楔角带大楔角带2. 带传动的类型带传动的类型潘存云教授研制潘存云教授研制抗拉体平型带平型带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带类类型型V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带联组带联组带大楔角带大楔角带2. 带传动的类型带传动的类型潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制组成：组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶节线节线节面节面节线：节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：节面：全部节线构成的面。全部节线构成的面。3. V3. V带的结构与尺寸带的结构与尺寸在在V带轮上，与所配用带轮上，与所配用V带的节面宽度带的节面宽度相对应的带轮直径称为相对应的带轮直径称为基准直径基准直径d。dbdV带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为度称为基准长度基准长度Ld 。标准长度系列详见下页表。标准长度系列详见下页表8-3 ，P159bbdh 型型 号号 Y Z A B C D E F 顶宽顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角截面面积截面面积A（mm2） 18 47 81 138 230 476 692 1173 表表13-1 普通普通V带的截面尺寸（带的截面尺寸（GB11544-89）40 普通普通V V带有：带有：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E等型号等型号, ,已标准化已标准化 Y YZ ZA AB BC CD DE EF F普通普通V V带的尺寸带的尺寸 （ =40，h/bd =0.7） 潘存云教授研制224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基准长度基准长度 KL 基准长度基准长度 KL 表表13-2 普通普通V带的长度系列和带长修正系数（带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88潘存云教授研制 =40，h/bd =0.9的的V带称为窄带称为窄V带。带。与普通与普通V带相比，高度相同时，宽度减小带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载，而承载能力提高能力提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。的场合。bh40 型型 号号 宽度宽度b(mm) 高度高度 h(mm) 3 v 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 5 V 16.0(5/8英寸英寸) 13.5 B, C , D型型8 V 25.4(1英寸英寸) 23 D, E, F型型窄窄V带的结构及截面尺寸带的结构及截面尺寸可替代的可替代的 普通普通V带带潘存云教授研制213 .57180 12dd4. 带传动的几何关系带传动的几何关系 中心距中心距a包角包角: 2因因较小较小, ,sin以代入得代入得: :)(12raddd带长带长: :ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADBd1d2潘存云教授研制addddaL4)(222122111CADBd1d2a带长带长: :已知带长时，由上式可得中心距已知带长时，由上式可得中心距 : : 8)( 8)(2)(221222121ddddLddLa带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。5. 带传动的特点带传动的特点 1. 适用于中心距较大的传动；适用于中心距较大的传动；2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；件的损坏；4. 结构简单、成本低廉。结构简单、成本低廉。缺点：缺点：1. 传动的外廓尺寸较大；传动的外廓尺寸较大；2. 需要张紧装置；需要张紧装置；3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4. 带的寿命较短；带的寿命较短；5. 传动效率较低。传动效率较低。优点：优点：应用：应用：两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。V带传动应用最广，带速：带传动应用最广，带速： v=525 m/s 传动比：传动比：i=7 效率：效率： 0.90.956. 带传动的应用实例带传动的应用实例 试验仪器试验仪器滑动轴承试验台滑动轴承试验台实例实例: 印刷机械印刷机械矿山机械矿山机械 动平衡机动平衡机试验台试验台建筑机械建筑机械潘存云教授研制从动轮从动轮主动轮主动轮n1n2潘存云教授研制13-2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析静止时，带两边的初拉力相等：静止时，带两边的初拉力相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1 = F2 = F0 为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。F1 F2 F1 ，紧边F2 松边紧边紧边松边松边 设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：相等：F1 F0 = F0 F2 n1n2F0 = (F1 + F2 )/2一、带传动中的力分析一、带传动中的力分析 F0F0F0F0F1F2F1F2总摩擦力总摩擦力F Ff与两边拉力与两边拉力F1 、F2对轴心的力矩为：对轴心的力矩为：称称 F1 - - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：为有效拉力，即带所能传递的圆周力：F Fe = = F1 - - F2且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：1000vFPe得：得： F Ff = = F1 - - F2= F= Ff 联立联立 F0 = (F1 + F2 )/2求得：求得：F1 = F0 + Fe /2 F2 = F0 - - Fe /2两边拉力大小取决于预紧力F0和有效拉力Fe vPFe1000或：传递功率增加时，有效拉力也增大两边拉力差值增大。在在 F0 一定时，两边拉力为有限值一定时，两边拉力为有限值 有效拉力也有限有效拉力也有限传递的功率也有限。传递的功率也有限。那么，影响最大有效拉力的因素有哪些呢？F Ff D1/2- F F1 D1/2 + F F2 D1/2 =0潘存云教授研制 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉力也达到最大。大值，有效拉力也达到最大。以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。dNF1F2F+dFFf dNd ddld2d2取一小段弧进行分析：取一小段弧进行分析：参数如图 正压力：正压力：dN 两端的拉力：两端的拉力：F 和和F+dF 力平衡条件：力平衡条件：忽略离心力, 水平、垂直力分别平衡2sin)(2sinddFFdFdN2cos2cos)(dFddFFfdN摩擦力：摩擦力： f dN 二、带传动的最大有效拉力及其影响因素二、带传动的最大有效拉力及其影响因素 由力平衡条件：由力平衡条件：2sin)(2sinddFFdFdN2cos2cos)(dFddFFfdN12cos,22sindddd很小，可取因2ddF 去掉二阶微量FddN fdFdF012fdFdFFFfFF21ln积分得：积分得：紧边和松边的拉力之比为：紧边和松边的拉力之比为：feFF21绕性体摩擦绕性体摩擦的欧拉公式的欧拉公式 dFfdN 联立求解：联立求解：11ffeceeFF112021ffeceeFFFF112feceFF 1fQffQNf2sinQf2sin Fec=N f = Q f NfFec在相同条件下在相同条件下 ，V带能传递较大的功率。带能传递较大的功率。或在传递功率相同时，或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。带传动的结构更为紧凑。用用 f 代替代替 f 后，得以下计算公式：后，得以下计算公式：21feFF1120ffeceeFF11ffeceeFF112feceFF潘存云教授研制三、三、带传动的应力分析带传动的应力分析 1.1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力：紧边拉应力：MPaAF11MPaAF22松边拉应力：松边拉应力：A A为带的横截面积为带的横截面积 2.2.离心力产生的拉应力离心力产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力：带在微弧段上产生的离心力： amdNc带工作时应力由三部分组成dNcd ddlr F1F2Ndqv22)(rqrdrvqrd2)(潘存云教授研制离心力离心力 N Nc c在微弧段两端会产生拉力在微弧段两端会产生拉力 F Fc c。 dqvdFc22sin2由力平衡条件得：由力平衡条件得：dNcd ddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin，得取ddNqvFc2MPaAqvAFcc2离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力确作用在带的全长。 离心拉应力：离心拉应力： 往x轴投影 潘存云教授研制3.3.弯曲应力弯曲应力当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力MPaDhEb设设h h为带的厚度；为带的厚度； D D为带轮基准直径为带轮基准直径, ,则有：则有： 弯曲应力与带轮直径成反比，为弯曲应力与带轮直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮直径了避免弯曲应力过大，带轮直径不得小于最小值。不得小于最小值。 弯曲应力为弯曲应力为: :DV带轮的带轮的基准圆基准圆由材料力学公式得 hE E为带的弹性模量；为带的弹性模量；槽型槽型D DminminZ A B CSPZ SP SPZ SPZ 75 125 20050 63 90 140 224表表13-3 V13-3 V带轮的最小直径带轮的最小直径 潘存云教授研制4. 4. 应力分布及最大应力应力分布及最大应力max1b2c2n1n21b1cb11max2最大应力最大应力maxmax出现在紧边出现在紧边与小轮的接触处。与小轮的接触处。离心应力拉应力5. 5. 作用在轴上的力作用在轴上的力 F0F01Q由力平衡条件得静止时轴上的压力为：由力平衡条件得静止时轴上的压力为：F0F0Q12122sin210FFQ潘存云教授研制F2F2F1F1四、四、 带的弹性滑动与打滑带的弹性滑动与打滑 设设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为变形量为：这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动弹性滑动。 紧边：紧边：松边：松边：AEF11AEF22 F F1 1 F F2 2 1 1 2 2带绕过带绕过主动轮主动轮时，将逐渐缩时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使短并沿轮面滑动，使带速落带速落后于轮速。后于轮速。带经过带经过从动轮从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带带速超前于轮速。速超前于轮速。smndv/100060111smndv/100060222总有：总有：v v2 2 v v1 1 从动轮从动轮n2主动轮主动轮n1得从动轮的转速：得从动轮的转速：带传动的传动比：带传动的传动比：2112)1(ddnn)1(12dd21nni V V带传动的滑动率带传动的滑动率=0.01=0.010.02，一般可忽略不计。，一般可忽略不计。定义：定义：112211121ndndndvvv为滑动率。为滑动率。 若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值值F Fecec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生生打滑打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。带传动失效，这种情况应当避免。13-3 V带传动的设计计算带传动的设计计算一、一、V V带的传动的设计准则带的传动的设计准则带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。设计准则：设计准则： 在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。二、单根普通二、单根普通V V带的许用功率带的许用功率 单根带所能传递的有效拉力为：单根带所能传递的有效拉力为：传递的传递的功率为：功率为：)11 (121feFFFF1000)11 (1veFf1000)11 (1veAf为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：maxmax = =1 1 + +b b + + c c 10000vFP带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。1 1 = = - -b b - - c c代入得：代入得：KWAvePfcb1000)11)(0在在 =，L Ld d为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得条件下计算所得 P P0 0 称为单根带的基本额定功率。称为单根带的基本额定功率。(详见下页表)maxmax = =1 1 + +b b + + c c 潘存云教授研制200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮小带轮基准直基准直径径 d1/ mm表表13-4 单根普通单根普通V带的基本额定功率带的基本额定功率（包角（包角= 、特定基准长度、载荷平稳时）、特定基准长度、载荷平稳时） 型型号号ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小带轮转速小带轮转速 n1/( r/ min)200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 潘存云教授研制 单根窄单根窄V带的基本额定功率带的基本额定功率 (KW) 63 0.35 0.56 0.60 0.70 0.81 0.93 1.45 带型带型 71 0.44 0.72 0.78 0.92 1.08 1.25 1.45 80 0.55 0.88 0.99 1.15 1.38 1.60 2.61 90 0.67 1.12 1.21 1.44 1.70 1.98 3.26 90 0.75 1.21 1.30 1.52 1.76 2.02 3.00 100 0.94 1.54 1.65 1.93 2.27 2.61 3.99 112 1.16 1.91 2.07 2.44 2.86 3.31 5.15 125 1.40 2.33 2.52 2.98 3.50 4.06 6.34 140 1.68 2.81 3.03 3.58 4.23 4.91 7.64 140 1.92 3.13 3.35 3.92 4.55 5.21 7.15 160 2.47 4.06 4.37 5.13 5.98 6.89 9.52 180 3.01 4.99 5.37 6.31 7.38 8.50 11.62 200 3.54 5.88 6.35 7.47 8.74 10.07 13.41 224 4.18 6.97 7.52 8.83 10.33 11.86 15.41 224 5.19 8.82 10.43 10.39 11.89 13.26 - 250 6.31 10.27 11.02 12.76 14.61 16.26 - 280 7.59 12.40 13.31 15.40 17.60 19.49 - 315 9.07 14.82 15.90 18.37 20.88 22.92 - 400 12.56 20.41 21.84 25.15 27.33 29.40 -SPZ型型SPA型型SPB型型SPC型型 400 730 800 980 1200 1460 2800 小带轮节小带轮节圆直径圆直径小带轮转速小带轮转速 n1(r/min)带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。1 1 = = - -b b - - c c代入得：代入得：KWAvePfcb1000)11)(0在在 =，L Ld d为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得条件下计算所得 P P0 0 称为单根带的基本额定功率。称为单根带的基本额定功率。maxmax = =1 1 + +b b + + c c 实际工作条件与特定条件不同时，应对实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。值加以修正。修正结果称为许用功率修正结果称为许用功率PP0 0 LaKKPPP)(000K 包角系数。包角系数。 考虑180时对传动能力的影响，见表135 KL 长度系数长度系数； 考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，见表132。 PP0 0-功率增量；功率增量；考虑在i1，带在大轮上的弯曲应力较小，故在寿命相同的情况下，可增大传递功率，取值详见表13-4潘存云教授研制224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基准长度基准长度 KL 基准长度基准长度 KL 普通普通V带的长度系列和带长修正系数（带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88潘存云教授研制1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小带小带轮转轮转速速 n1表表13-4b 单根普通单根普通V带额定功率的增量带额定功率的增量P0 型型号号ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 传传 动动 比比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 表表13-5 包角修正系数包角修正系数 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V带的型号和根数的确定带的型号和根数的确定PKPAca计算功率：计算功率：K KA A -工作情况系数工作情况系数 详见表13-6 P205潘存云教授研制表表13-6 工作情况系数工作情况系数载荷载荷性质性质载荷载荷变动变动很小很小载荷变载荷变动小动小载荷变载荷变动较大动较大载荷变载荷变动很大动很大工工 作作 机机原原 动动 机机电动机（交流启动、三电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、角启动、直流并励）、四缸以上内燃机四缸以上内燃机电动机（联机交流启动、电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四直流复励或串励）、四缸以下内燃机缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。压缩机、轻负荷输送机。每天工作小时数每天工作小时数 / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 带式输送机、旋转式水带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。棒磨、管磨）。表表13-7 包角修正系数包角修正系数 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V带的型号和根数的确定带的型号和根数的确定PKPAca计算功率：计算功率：K KA A -工作情况系数工作情况系数 详见表13-6 P205型号的确定型号的确定: : 根据根据Pc和小带轮的转速和小带轮的转速n1，由选型图确定。，由选型图确定。潘存云教授研制300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速小带轮的转速n1 ( r / min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V带选型图带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100ddminmin四、主要参数的选择四、主要参数的选择1.1.带轮直径与带速带轮直径与带速型型 号号 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表表13-9 带轮的最小直径带轮的最小直径dmin20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000630 670 710 750 800 900 1000大带轮的直径大带轮的直径d d2 2：)1(1212dnndd d1 1 、d d2 2：必须符合带轮的必须符合带轮的基准直径系列：基准直径系列：带速：带速：smndv/10006011一般应使一般应使v v在在525m/s的范围内。的范围内。 2.2.中心距、带长和包角中心距、带长和包角推荐范围：推荐范围：0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2) ) a0 2(d350 mm；潘存云教授研制h2drdkdha1L斜度斜度1：25ddaBh1h2 =0.8 h1a1 = 0.4 h1 a2 = 0.8 a1 f10.2 h1 f2 0.2 h2PnA3h1 =290P功率功率n转速转速A轮幅数轮幅数腹板式腹板式-中等直径；中等直径；带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小；直径小；孔板式孔板式-中等直径；中等直径；潘存云教授研制潘存云教授研制f1.61.66.3Heb0bdBh1haddae 80.3 120.3 150.3 190.4 25.50.5 槽槽 型型 Y Z A B Cbd 5.3 8.5 11 14 19 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 famin 6 7 9 11.5 16hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 min 5 5.5 6 7.5 10 60 - - - - - 80 118 190 31560 - - - - - 80 118 190 315对应的对应的d d3232343436363838( ) 普通普通V带轮的轮槽尺寸带轮的轮槽尺寸a a调整螺钉调整螺钉调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置滑道式张紧装置摆架式张紧装置摆架式张紧装置a a二、带传动的张紧方法二、带传动的张紧方法 1.1.调整中心距调整中心距 13-5 带传动的张紧装置带传动的张紧装置1)1) 根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；一、张紧的目的一、张紧的目的 2)2) 运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力， 必须重新张紧，才能正常工作。必须重新张紧，才能正常工作。潘存云教授研制潘存云教授研制张紧轮张紧轮二、带传动的张紧方法二、带传动的张紧方法 1.1.调整中心距调整中心距 2.2.采用张紧轮采用张紧轮3.3.自动张紧自动张紧自动张紧装置自动张紧装置 销轴销轴潘存云教授研制节园节园节线节线组成：组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。包聚氨脂或橡胶。13-6 同步带传动同步带传动简介简介结构特点：结构特点：横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。pb节距节距 Pb重要参数优点：优点：1.传动比恒定；传动比恒定；2.结构紧凑；结构紧凑；3.由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40 m/s，传动比可达，传动比可达10，传递功率可达，传递功率可达200 KW；4.效率高，高达效率高，高达0.98。缺点：缺点：成本高；对制造和安装要求高。成本高；对制造和安装要求高。潘存云教授研制潘存云教授研制13-7 链传动的特点和应用链传动的特点和应用组成：组成：链轮、环形链条链轮、环形链条作用：作用：链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同 向传动。向传动。特点：特点：与带传动相比1. 链轮传动没有弹性滑动和打滑，链轮传动没有弹性滑动和打滑， 能保持准确的平均传动比；能保持准确的平均传动比；2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承 的摩擦损失的摩擦损失 ；3.结构紧凑；结构紧凑；4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作；能在高温，有油污等恶劣环境下工作；与传齿轮动相比5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；缺点：缺点： 瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性性 较差，有一定的冲击和噪声。较差，有一定的冲击和噪声。应用：应用： 广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机机 床及摩托车中。床及摩托车中。工作范围：工作范围：传动比：传动比： i 8;8; 中心距：中心距： a 556 m;6 m; 传递功率：传递功率： P 100 KW;100 KW; 圆周速度：圆周速度： v 15 m/s;15 m/s; 传动效率：传动效率： 0.950.950.98 0.98 潘存云教授研制潘存云教授研制销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。内外链板均做成8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等13-8 传动链的结构特点传动链的结构特点 一、一、 链条链条类型类型 滚子链的组成：滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。内链板、外链板。 齿形链齿形链滚子链滚子链套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合销轴销轴滚子滚子外链板外链板套筒套筒内链板内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节 。链条材料：链条材料：碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。套筒滚子链的剖面结构：套筒滚子链的剖面结构：滚子滚子套筒套筒销轴销轴内链板内链板外链板外链板潘存云教授研制潘存云教授研制链条的主要参数节距链条的主要参数节距p：节距节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p 越大，越大，链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。结构类型：结构类型：单排链和多排链。单排链和多排链。滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是两个系列，常用的是A系列系列.pppt双排滚子链双排滚子链 潘存云教授研制表表1310 A系列滚子链的规格和主要参数系列滚子链的规格和主要参数 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.80 72.39 500.4 22.60 链链 号号08A 12.70 14.38 7.95 7.85 3.96 12.07 13.8 0.60 节距节距P 排距排距pt 滚子滚子 链节链节 销轴销轴 链板链板 极限载荷极限载荷 米长质量米长质量 外径外径d1 内宽内宽b1 直径直径d2 高度高度h2 Q (单排单排) q(单排单排) mm mm mm mm mm mm KN kg/m10A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.08 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.92 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.53 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.10 36.20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.70 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55 28.58 31.55 14.27 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.84 60.33 347.0 16.10 06B 9.525 10.24 6.35 5.72 3.28 8.26 8.9 0.40 05B 8.00 5.64 5.00 3.00 2.31 7.11 4.4 0.18 08B 12.70 13.92 8.51 7.75 4.45 11.81 17.8 0.70 潘存云教授研制潘存云教授研制链条长度以链节数表示。链节数最好取链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数偶数，以便链，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。条联成环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为若链节数为奇数奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，时，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。滚子链的标记：滚子链的标记：标记实例：标记实例： 08A-1 87 GB1243.1-83 A系列，节距12.7mm,单排，87节链号链号国标号国标号排数排数链节数链节数过渡链节过渡链节潘存云教授研制齿形链板的两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。齿形链齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。是由许多齿形链板用铰链联接而成。优点：优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承 受冲击载荷的能力高。受冲击载荷的能力高。缺点：缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。结构复杂、价格较贵、比较重。应用场合：应用场合：多应用于高速（链速可达多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动）或运动 精度要求较高的场合。精度要求较高的场合。p直边直边O60 应用实例：应用实例：潘存云教授研制Zpd180sin( (一一) )基本参数及主要尺寸基本参数及主要尺寸 滚子链链滚子链链轮的参数轮的参数齿面圆弧半径：齿面圆弧半径：r re e 齿沟圆弧半径：齿沟圆弧半径： r ri i 齿沟角：齿沟角： minmin 、maxmax链轮的节距：链轮的节距：p -p -弦长弦长 分度圆直径：分度圆直径：d1ddf=d- -d1 齿顶圆直径：齿顶圆直径：daZctgpda18054.0齿根圆直径：齿根圆直径：各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。国标规定最大值和最小值：国标规定最大值和最小值： 链轮主要尺寸计算公式：链轮主要尺寸计算公式：13-9 滚子链链轮的结构和材料滚子链链轮的结构和材料 reridf360360 Z Z p潘存云教授研制表表13-11 链轮毂孔最大许用直径链轮毂孔最大许用直径 dkmax(mm)11 13 15 17 19 21 23 258.00 10 13 16 20 25 28 31 349.525 11 15 20 24 29 33 37 4212.70 18 22 28 34 41 47 51 5715.875 22 30 37 45 51 59 65 7319.05 27 36 46 53 62 72 80 8825.40 38 51 61 74 84 95 109 12031.75 50 64 80 93 108 122 137 15238.10 60 79 95 112 129 148 165 18444.45 71 91 111 132 153 175 196 21750.80 80 105 129 152 177 200 224 24963.50 103 132 163 193 224 254 278 31076.20 127 163 201 239 276 311 343 372ZP/mm表表13-12 链轮主要尺寸计算公式一览链轮主要尺寸计算公式一览 名名 称称 代号代号 计算公式计算公式 备备 注注 分度圆直径分度圆直径 d d=p/sin(180/Z) 齿顶圆直径齿顶圆直径 da damax=d+1.25p-d1 damin=d+(1-1.6/z)p-d1 da=p0.54+ ctg(180/z) 若为三圆弧一直线齿形，则有：若为三圆弧一直线齿形，则有：分度圆弦齿高分度圆弦齿高 ha hamax=(0.625-0.8/z)p-0.5d1 hamin=0.5 (p-d1) z 若为三圆弧一直线齿形，则有：若为三圆弧一直线齿形，则有：ha=0.27 p 齿根圆直径齿根圆直径 df df =d-d1 齿侧凸缘圆直齿侧凸缘圆直径或排间槽径或排间槽dz pctg(180/z)-1.04h2-0.76 mmdgh2-内链板高度内链板高度 ha是为简化放大齿形的绘制而是为简化放大齿形的绘制而引入的辅助尺寸引入的辅助尺寸hamin相应相应damin hamax相应相应damax 可在可在damax、damin 范围内任范围内任意选取，但选用意选取，但选用damax时，时，应考虑才用展成法加工有应考虑才用展成法加工有发生顶切的可能性。发生顶切的可能性。注：注：da 、 dg取整数，其它尺寸精确到取整数，其它尺寸精确到0.01 mm表表13-13 链轮的结构尺寸计算公式链轮的结构尺寸计算公式 倒角宽倒角宽 ba ba=(0.10.15)p 倒角半径倒角半径 rx rx p 名名 称称 代代 号号 计计 算算 公公 式式 备备 注注 齿宽齿宽 双排、三排双排、三排 bn 0.91b1 0.93b1 单排单排 0.93b1 0.95b1 四排以上四排以上 0.88b1 0.93b1 链轮齿总宽链轮齿总宽 bfn bfn = = (n-1)pt+bf1 倒角深倒角深 h h=0.5 p 齿侧凸缘（或排间距）齿侧凸缘（或排间距）圆角半径圆角半径ra ra 0.040.04 p p 12.7 mm p 12.7 mm P 12.7 mm时，经时，经制造厂同意，也可制造厂同意，也可以使用以使用p 12.7 mm时的齿宽。时的齿宽。b1为内为内链节内宽。链节内宽。 仅适用于仅适用于B型型 n-排数排数 bf1bf2bf3ptptr5潘存云教授研制d180180 Z Z 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形（二）链轮齿形（二）链轮齿形 这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa端面齿形端面齿形 ：三圆弧一直线三圆弧一直线 潘存云教授研制bg(h)r5gbB2B3ptptr5轴面齿形轴面齿形 ：圆弧圆弧+ +直线直线 便于进入或退出啮合单排链轮单排链轮轴面齿形轴面齿形多排链轮多排链轮轴面齿形轴面齿形零件工作图：零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。材料与热处理：材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。 齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。直线指采用标准刀具加工r4链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径孔板式孔板式-中等直径中等直径潘存云教授研制链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径潘存云教授研制链轮的材料链轮的材料 链轮的材料应能保证轮齿具有足够的链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性耐磨性和和强度强度，由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造。通常采用较好的材料制造。材材 料料 热处理热处理 热处理后硬度热处理后硬度 应用范围应用范围 15、20 5060HRC Z25 的链轮的链轮40、50、ZG310-570 淬火、回火淬火、回火 4050HRC 无剧烈振动及冲击的链轮无剧烈振动及冲击的链轮15Cr、20Cr 5060HRC渗碳、淬渗碳、淬火、回火火、回火有动载荷及传递角大功率的重有动载荷及传递角大功率的重要链轮要链轮Z50的从动链轮的从动链轮渗碳、淬渗碳、淬火、回火火、回火功率小于功率小于6KW、速度较高、要、速度较高、要求传动平稳和噪声小的脸轮求传动平稳和噪声小的脸轮夹布胶木夹布胶木潘存云教授研制smpnzz/10006060221一、链传动的速度分析一、链传动的速度分析 10006011pnzv1221zznni链条的平均线速度：链条的平均线速度：平均传动比为：平均传动比为：R1 11分度圆瞬时线速度：分度圆瞬时线速度：链条的瞬时线速度沿链条的瞬时线速度沿AB方向，方向，111RvAABcos11Rvx链条进入链轮后形成折线，因此链传动相当于一对多边形轮之间的传动。其大小为：其大小为：13-10 链传动的运动特性链传动的运动特性 R1sin111Rvy链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：链条