带传动与链传动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 带传动和链传动,第一节,带传动概述,第二节,带传动的失效分析和计算准则,第三节,V,带传动传动的工作能力计算,第四节,V,带传动的张紧、使用与维护,第五节,链 传 动,1,挠性传动,通过中间挠性件传递运动和动力的传动机构；由主动轮、从动轮和传动带所组成。,包括：,带传动,、,链传动,和绳传动。,挠性传动的工作原理,摩擦传动,：,平带、,V,带、多楔带、圆带等。,啮合传动：,同步带、链传动等。,带传动,和,链传动,适用于两轴中心距较大的传动场合。,简述,2,挠性传动,第一节 带传动概述,带有中间挠性件的传动方式。 包括：带传动、链传动和绳传动,摩擦传动,：,平带、,V,带、多楔带、圆带等,啮合传动：,同步带、链传动等,工作原理,减少零件数量,降低成本,简化传动装置,V,带传动的设计,胶带：,带的型号,Y Z A B C D E,带的根数,相应带轮,:,尺寸参数,结构,带的基准长度,3,一、带传动的类型、特点和应用,带传动的组成：,主动轮、从动轮、环形带。,图7-1,主动轮,传动带,从动轮,工作原理：,安装时带被张紧在带轮上，产生的,初拉力,使得带与带轮之间产生,压力,。,主动轮转动时，依靠,摩擦力,拖动从动轮一起同向回转。,4,驱动力矩使主动轮转动时，依靠带和带轮接触面,间的摩擦力的作用，拖动从动轮一起转动，由此传递,一定的运动和动力。,一、工作原理：,5,二、主要类型与应用,最简单，截面形状,为矩形，其工作面是与轮面接触的内,表面。适合于高速转动或中心距,a,较,大的情况。,1.,平型带传动,2.V,带传动,三角带，截面形状为,等腰梯形，与带轮轮槽相接触的两,侧面为工作面，在相同张紧力和,摩擦系数情况下，,V,带传动产生,的摩擦力比平带传动的摩擦要大，,故具有较大的牵引能力，结构更加,紧凑，广泛应用于机械传动中。,6,截面形状为圆形，牵引能力小，常用于仪器和家用电器中。,3.,多楔带传动,4.,圆形带,相当于平带与多,根,V,带的组合兼有两者的优点，适,于传递功率较大要求结构紧凑场合。,7,三、带传动参数,两轴平行且回转方向相同的传动称为,开口传动,。,8,设小、大带轮的直径为,d,1,、,d,2,，,带长为,L,。,当带处于张紧状态时，两带轮轴线间的距离称为中心距,a,。,带与带轮接触弧所对的中心角称为包角,。,则包角,中心距,a,：,包角,:,代入,式中“”适用大轮包角,2,， “”适用小轮包角,1,9,带传动的优点：,1.,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；,3.,过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零,件的损坏；,4.,结构简单、成本低廉。,带传动的缺点：,1.,传动的外廓尺寸较大；,2.,需要张紧装置对轴压力比较大；,3.,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，,传动效率较低；,5.,不宜用于高温、易燃、易爆场所,10,类型,平皮带,V,型带,多楔带,摩擦型,啮合型,同步带,圆形带,摩擦牵引力大,摩擦牵引力大,牵引力小，用于仪器,带传动的类型,应用,：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。,11,摩擦型带传动,V,带传动应用最广，带速：,v=525 m/s,传动比：,i=7,效率：,0.90.95,12,啮合型带传动,啮合性带传动,，也称,同步带传动,，它是,依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力,的,。,同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，既可保证传动比准确，也可保证较高的传动效率（,98,以上）；适应的传动比较大，可达,10,，且适应于较高的速度，带速可达,50 m,s,。其,缺点,在于同步带及带轮制造工艺复杂，安装要求较高。,同步带传动主要用于中小功率、传动比要求精确的场合，如打印机、绘图仪、录音机、电影放映机等精密机械中。,13,同步带,圆,带,平,带,V,带,14,平带的截面形状为矩形,内表面为工作面,主要用于两轴平行,转向相同的较远距离的传动,15,V,带的截面形状为梯形,两侧面为工作面,带轮的轮槽截面也为梯形。 根据斜面的受力分析可知,在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下, V,带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大,所以, V,带传动能力强,结构更紧凑,在机械传动中应用最广泛。,16,多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起,它兼有平带和,V,带的优点且弥补其不足,多用于结构紧凑的大功率传动中。,17,同步齿形带即为啮合型传动带,同步带内周有一定形状的齿。,18,传动带实物,19,平带的摩擦力为：,V,带的摩擦力为：,f,v,当量摩擦系数，显然,f,v,f,相同条件下，,V,带的摩擦力大于平带，传动能力更大,普通,V,带与平带,摩擦力之比较,20,二、,V,带及,V,带轮,1,、,V,带的结构和标准,标准,V,带：,V,带有：普通,V,带、窄,V,带、齿形,V,带、联组,V,带、大楔角,V,带、宽,V,带等,组成,:,顶胶、抗拉体、底胶、包布,强力层的结构：,帘布结构,线绳结构。,无接头的环形带,21,22,V,带规格和基本尺寸,1,.,截面代号,：,Y,、,Z,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,2.,基本参数,：,节宽,b,p,、基准宽度,b,d,、基准直径,d,d,、基准长度,L,d,（指按带轮基准直径,d,d,计算的数值）等。,3.,型号组成,：,由截面代号和基准长度组成，,如,A1600,表示,A,型,V,带，,基准长度为,1600mm,。,23,一、带轮材料,二、结构尺寸,1,）实心式,2),腹板式,3,）轮辐式,可采用铸钢或钢板冲压后焊接,塑料,、木材,高速：,其他：,带轮常用铸铁制造,(,允许的最大圆周速度,V,25m/s),。,小直径,d,a,（,2.5,3,）,d,中等直径,d,a,300mm,直径很大,da350mm,24,(a),实体结构；（,b),腹板式；（,c),孔板式,; (d),轮副式,V,带轮结构图,25,带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。,V,带轮的结构,26,实心带轮,V,带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式：,（,1,）实心带轮,27,（,2,）腹板带轮,腹板带轮,28,（,3,）孔板带轮,孔板带轮,29,（,4,）轮辐带轮,椭圆轮辐带轮,30,弹性滑动,主动轮,:,胶带边走边缩短,从动轮,:,胶带边走边伸长,带的紧边进入主动轮的速度,=,主动轮圆周速度,带的松边进入从动轮的速度,=,从动轮圆周速度,丢转速,带是弹性体，受力后发生弹性,变形，由于紧边和松边拉力不,等，导致带在带轮上有微小的,相对滑移现象,速度相等,速度相等,主、从动轮的圆周速度不相等,二、带传动的弹性滑动,31,两种滑动现象：,打 滑,是指由于过载引起的全面滑动，是带传动的一种失效形式，应当避免。,弹性滑动,是指正常工作时的微量滑动现象，是由拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引起的，不可避免。,弹性滑动是如何产生的？,因,F,1,F,2,1,、弹性滑动,故松紧边单位长度上的变形量不等。,32,当带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，所以带逐渐缩短，这时带沿主动轮的转向相反方向滑动，使带的速度,V,落后于主动轮的圆周速度,V,1,.,同样的现象也发生在从动轮上。但情况有何不同？,弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。,由此可见：,当带绕过从动轮时，由于拉力逐渐增大，所以带逐渐伸长，这时带沿从动轮的转向相同方向滑动，使带的速度,V,超前于从动轮的圆周速度,V,2,.,33,弹性滑动引起的不良后果：,设,d,1,、,d,2,为主、从动轮的直径，,mm,；,n,1,、,n,2,为主、从动轮的转速,r/min,，则两轮的圆周速度分别为：,产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ；,引起带的磨损，并使带温度升高 ；,使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即,v,2,v,1,；,34,弹性滑动与打滑的区别,35,传动比,i,：,反映了弹性滑动的大小，,随载荷的改变而改变。载荷越大，,越大，传动比的变化越大。,滑动率,带的弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率。,2,、传动比,实际传动比,理论传动比,36,对于,V,带：,0.010.02,一般计算时可忽略不计,从动轮的转速,n,2,：,例题,P199,37,第四节,V,带传动的张紧、使用与维护,一、,V,带传动的张紧,2.,带传动的张紧方法,1),根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；,1.,张紧的目的,2),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。,1.,调整中心距,2.,采用张紧轮,3.,自动张紧,38,a,调整螺钉,调整螺钉,滑道式张紧装置,摆架式张紧装置,a,1.,调整中心距,39,潘存云教授研制,张紧轮,自动张紧装置,销轴,40,(a)(b),定期张紧装置 ；（,c,）自动张紧装置 ；,(d),利用张紧轮方式,41,二、,V,带传动的使用与维护,1,、为便于装拆无接头的环形带，带轮宜悬臂装于轴端；在,水平或接近水平的同向传动中，一般应使带的紧边在下，,松边在上，以便借带的自重加大带轮包角。,2,、安装时两带轮轴线必须平行，轮槽应对正，以避免带扭,曲和磨损加剧。,3,、安装时应缩小中心距，松开张紧轮，将带套入槽中后再,调整到合适的张紧程度。不要将带强行撬入，以免带被损坏。,42,4,、多根,V,带传动时，为避免受载不均，应采用配组带。,5,、带避免与酸、碱、油类等接触，不宜在阳光下曝晒，以,免老化变质。,6,、带传动应装设防护罩，并保证通风良好和运转时带不擦,碰防护罩。,43,第五节 链 传 动,一、链传动的类型、特点和应用,由主动轮,1,从动链轮,2,两轮上链条,3,组成,.,靠链条和链轮齿啮合传递运动和动力,.,链传动的使用范围是：传动功率一般为,100kW,以下，效率在,0.92,0.96,之间，传动比,i,不超过,7,，传动速度一般小于,15m/s,。,44,没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高,(,封闭式链传动传动效率,=0.95,0.98),；,链条不需要像带那样张得很紧，所以压轴力较小；,传递功率大，过载能力强；能在低速重载下较好工作；,能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。,优点：,瞬时链速和瞬时传动比不为常数，,传动平稳性较差,工作 中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。,缺点：,45,链传动广泛应用于矿山机械、 冶金机械、 运输机械、 机床传动及石油化工等行业。,按用途区分,传动链,起重链,输送链,按结构区分,滚子链,齿形链,滚子链,齿形链,46,一般为中碳钢淬火处理；高速重载用低碳钢渗碳淬火处理； 低速时也可用铸铁等温淬火处理；小链轮对材料的要求比大链轮高（当大链轮用铸铁时，小链轮用钢,链轮的材料,链轮的结构,小直径链轮可做成整体式（,a,）,中等直径链轮多用腹板式（,b,）,大直径链轮可制成组合式（,c,）（,d,）,（,a,） （,b,） （,c,） （,d,）,整体式,孔板式,焊接式,装配式,47,实心式 腹板式 齿圈组合式,48,四、 链传动的受力分析与失效分析,失效形式：,(3),多次冲击破断,(5),过载拉断,(4),胶合,(2),链的疲劳破坏,(1),铰链磨损,与带传动设计类似,，确定不发生失效的链条规格,(,链号,),设计准则：,链号,转速,链额定功率,（,节距,）,作用在链上的力有：,有效圆周力、离心拉力、悬垂拉力、,49,