1、第第6章章 帶傳動和鏈傳動帶傳動和鏈傳動6-1 帶傳動的類型和應用帶傳動的類型和應用6-2 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析6-3 帶的應力分析帶的應力分析6-4 帶傳動的彈性滑動和傳動比帶傳動的彈性滑動和傳動比6-5 普通普通V帶傳動的計算帶傳動的計算6-6 V帶輪的結構帶輪的結構6-7 鏈傳動的特點和應用鏈傳動的特點和應用6-8 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪6-10 鏈傳動的主要及其選擇鏈傳動的主要及其選擇6-9 鏈傳動的運動分析和受力分析鏈傳動的運動分析和受力分析36-1 帶傳動的類型和應用帶傳動的類型和應用帶傳動的組成：帶傳動的組成：主動輪主動輪1、從動輪、從動輪2、環形帶、環形帶3。工作原理

2、：工作原理： 安裝時帶被張緊在帶輪上，產生的安裝時帶被張緊在帶輪上，產生的初拉力初拉力使得帶與使得帶與帶輪之間產生帶輪之間產生壓力壓力。主動輪轉動時，依靠。主動輪轉動時，依靠摩擦力摩擦力托動托動從動輪一起同向回轉。從動輪一起同向回轉。1n2n12F0F0F0F0類型類型平皮帶平皮帶V 型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型同步帶同步帶圓形帶圓形帶 -摩擦牽引力大 -摩擦牽引力大 - -牽引力小，用于儀器牽引力小，用于儀器應用：應用：兩軸平行、且同向轉動的場合。稱為開口傳動。兩軸平行、且同向轉動的場合。稱為開口傳動。帶傳動的類型帶傳動的類型抗拉體帶傳動的優點：帶傳動的優點：1. 適用于中心

3、距較大的傳動；適用于中心距較大的傳動；2. 帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；3. 過載時帶與帶輪之間會出現打滑，避免了其它零過載時帶與帶輪之間會出現打滑，避免了其它零 件的損壞；件的損壞；4. 結構簡單、成本低廉。結構簡單、成本低廉。帶傳動的缺點：帶傳動的缺點：1. 傳動的外廓尺寸較大；傳動的外廓尺寸較大；2. 需要張緊裝置；需要張緊裝置；3. 由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；4. 帶的壽命較短；帶的壽命較短；5. 傳動效率較低。傳動效率較低。應用：兩軸平行、且同向轉動的場合（稱為開口傳應用：兩軸平

4、行、且同向轉動的場合（稱為開口傳動），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。動），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。V帶傳動應用最廣，帶速：帶傳動應用最廣，帶速： v=525 m/s 傳動比：傳動比：i=7 效率：效率： 0.90.956-2 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析F0F0F0F0靜止時，帶兩邊的初拉力相等：靜止時，帶兩邊的初拉力相等：傳動時，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：傳動時，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：F1 = F2 = F0F1 F2 F1 ，緊邊緊邊F2 松邊松邊F1F2F1F2緊邊緊邊松邊松邊設帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相設帶的總長

5、不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：等：F1 F0 = F0 F2 從動輪從動輪主動輪主動輪n1n2n1n2F0 = (F1 + F2 )/2當圓周力當圓周力FF Ff時，帶與帶輪之間出現顯著的滑動，稱時，帶與帶輪之間出現顯著的滑動，稱為打滑為打滑.經常出現打滑使帶的磨損加劇、傳動效率降低，經常出現打滑使帶的磨損加劇、傳動效率降低，導致傳動失效。導致傳動失效。稱稱 F1 - - F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：F = F = F1 - - F2且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關系：且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關系：1000FvP dFNF1

6、F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧進行分析：取一小段弧進行分析：正壓力：正壓力：dFN 兩端的拉力：兩端的拉力：F 和和F+dF 力平衡條件：力平衡條件：2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFddFFfdFN摩擦力：摩擦力： f dFN 由力平衡條件：由力平衡條件：2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFddFFfdFN12cos,22sindddd很小，可取因2ddF 去掉二階微量FddFNfdFdF012fdFdFFFfFF21ln積分得：積分得：緊邊和松邊的拉力之比為：緊邊和松邊的拉力之比為：feFF21繞性體摩擦的基本公式繞

7、性體摩擦的基本公式 dFfdFN 聯立求解：聯立求解：11ffeeFF)11 (121feFFFF112feFF F f 1fQQNFffFfF2sinQNFffF2sinfeFF21F=F=F1 - - F2在相同條件下在相同條件下 ，V帶能傳遞較大的功率。帶能傳遞較大的功率?；蛟趥鬟f功率相同時，或在傳遞功率相同時，V帶傳動的結構更為緊湊。帶傳動的結構更為緊湊。用用 f 代替代替 f 后，得以下計算公式：后，得以下計算公式：21feFF)11 (11112121ffffeFFFFeFFeeFF11ffeeFF)11 (121feFFFF112feFF21feFF6-3 帶的應力分析帶的應力分

8、析 1.1.緊邊和松邊拉力產生的拉應力緊邊和松邊拉力產生的拉應力緊邊拉應力：緊邊拉應力：MPaAF11MPaAF22松邊拉應力：松邊拉應力：A A為帶的橫截面積為帶的橫截面積 2.2.離心力產生的拉應力離心力產生的拉應力帶在微弧段上產生的離心力：帶在微弧段上產生的離心力： amdFNcdFNcdddlr F1F2Ndqv22)(rqrdrvqrd2)(離心力離心力 F FNcNc在微弧段兩端會產生拉力在微弧段兩端會產生拉力 FcFc。 daqvdaFc22sin2由力平衡條件得：由力平衡條件得：dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin，得取dadaNqvFc2MPaAqvA

9、Fcc2離心力只發生在帶作圓周運動的離心力只發生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力確作用部分，但由此引起的拉力確作用在帶的全長。在帶的全長。 離心拉應力：離心拉應力： 3.3.彎曲應力彎曲應力MPadyEb2設設y y為帶的中心層到最外層的垂直距離；為帶的中心層到最外層的垂直距離； E E為帶的彈性模量；為帶的彈性模量；d d為帶輪直徑。為帶輪直徑。 4. 4. 應力分布及最大應力應力分布及最大應力max1b2c2n1n21b1cb11max2y彎曲應力為彎曲應力為: :最大應力最大應力maxmax出現在緊邊與出現在緊邊與小輪的接觸處。小輪的接觸處。V帶的節線帶的節線 dV帶輪的帶輪的基準

10、圓基準圓離心應力拉應力彎曲應力F0F01由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為：由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為：5. 5. 作用在軸上的力作用在軸上的力 FQF0F0FQ2sin210FFQ1212F2F2F1F16-4 帶傳動的彈性滑動和傳動比帶傳動的彈性滑動和傳動比 設設帶的材料符合變形與應力成正比的規律，則帶的材料符合變形與應力成正比的規律，則變形量為變形量為：這種因材料的彈性變形而產生的滑動被稱為彈性滑動。這種因材料的彈性變形而產生的滑動被稱為彈性滑動。 緊邊：緊邊：松邊：松邊：AEF11AEF22 F F1 1 F F2 2 1 1 2 2帶繞過主動輪時，將逐漸縮帶繞過主動輪時，將逐漸縮

11、短并沿輪面滑動，使帶速落短并沿輪面滑動，使帶速落后于輪速。后于輪速。帶經過從動輪時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使帶帶經過從動輪時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使帶速超前于輪速。速超前于輪速。smndv/100060111smndv/100060222總有：總有：v v2 2 v v1 1 從動輪從動輪n2主動輪主動輪n1得從動輪的轉速：得從動輪的轉速：帶傳動的傳動比：帶傳動的傳動比：2112)1(ddnn)1(12dd21nni V V帶傳動的滑動率帶傳動的滑動率=0.01=0.010.02，一般可忽略不計。，一般可忽略不計。定義：定義：112211121ndndndvvv為滑動率。為滑動率。6

12、-5 普通普通V帶傳動的計算帶傳動的計算V V帶可分為：帶可分為：普通普通V帶、窄帶、窄V帶、寬帶、寬V帶、大楔角帶、大楔角V帶、帶、汽車汽車V帶等類型。其中普通帶等類型。其中普通 V V帶應用最廣。帶應用最廣。一、一、V V帶的規格帶的規格組成：組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布?？估w、頂膠、底膠、包布。簾布芯結構簾布芯結構繩芯結構繩芯結構包布包布頂膠頂膠抗拉體抗拉體底膠底膠節線節線節面節面節線：節線：彎曲時保持原長不變的一條周線。彎曲時保持原長不變的一條周線。節面：節面：全部節線構成的面。全部節線構成的面。bbdh =40，h/bd =0.7的的V帶稱為普通帶稱為普通V帶。已經標準化，有七種

13、型號。帶。已經標準化，有七種型號。 型型 號號 O A B C D E F 頂寬頂寬b 10 13 17 22 32 38 50節寬節寬 bd 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角每米質量每米質量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52表表6-1 普通普通V帶的截面尺寸（帶的截面尺寸（GB11544-89）40 在在V帶輪上，與所配用帶輪上，與所配用V帶的節面寬度帶的節面寬度相對應的帶輪直徑稱為基準直徑相對應的帶輪直徑稱為基準直徑d。dV帶在規定的張緊力下，位于帶輪基準帶

14、在規定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度稱為基準長度直徑上的周線長度稱為基準長度Ld 。標準長度系列詳見下頁表標準長度系列詳見下頁表6-2bd224 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 5

15、000 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

16、 Y Z Ld / mm 基準長度基準長度 KL 基準長度基準長度 KL 表表6-2 普通普通V帶的長度系列和帶長修正系數（帶的長度系列和帶長修正系數（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88213 .57180 12dd帶傳動的幾何關系帶傳動的幾何關系中心距中心距a包角包角: 2因因較小較小, ,sin以代入得代入得: :)(12raddd帶長帶長: :ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADBd1d2addddaL4)(

17、222122111CADBd1d2a帶長帶長: :已知帶長時，由上式可得中心距已知帶長時，由上式可得中心距 : : 8)( 8)(2)(221222121ddddLddLa二、單根普通二、單根普通V V帶的許用功率帶的許用功率 傳遞的功率為：傳遞的功率為：)11 (121feFFFF單根帶所能傳遞的有效拉力為：單根帶所能傳遞的有效拉力為：1000)11 (1veFf1000)11 (1veAf為保證帶具有一定的疲勞壽命，應使：為保證帶具有一定的疲勞壽命，應使：maxmax = =1 1 + +b b + + c c 1 1 = = - -b b - - c c代入得：代入得：KWAvePfcb

18、1000)11)(0在在 =，L Ld d為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結構為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結構條件下計算所得條件下計算所得 P P0 0 稱為單根帶的基本額定功率。詳見稱為單根帶的基本額定功率。詳見下頁表下頁表6-3 6-3 。10000vFP200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小帶輪小帶輪基準直基準直徑徑 d1/ mm表表6-3 單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率（包角（包角= 、特定基準長度、載荷平穩時）、特定基準長度、載荷平穩時） 型型號號

19、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

20、.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

21、 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 小帶輪轉速小帶輪轉速 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.

22、47 15.57 13.29 9.64 實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000K 包角系數包角系數。KL 長度系數長度系數；PP0 0-功率增量功率增量；三、普通三、普通V V帶的型號和根數的確定帶的型號和根數的確定PKPAc計算功率：計算功率：K KA A -工作情況系數工作情況系數型號的確定型號的確定: : 根據根據Pc和小帶輪的轉速和小帶輪的轉速n1，由，由選型圖選型圖確定。確定。根數的確定根數的確定: :0PPzcLcKKPPP)(00點擊按鈕：

23、 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 小帶小帶輪轉輪轉速速 n1表表6-4 單根普通單根普通V帶額定功率的增量帶額定功率的增量P0 型型號號ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 傳傳 動動 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 0.0

24、3 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

25、 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 -點擊按鈕 表表6-5 包角修正系數包角修正系數 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92

26、0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 -點擊按鈕 表表6-6 工作情況系數工作情況系數載荷載荷性質性質載荷載荷變動變動很小很小載荷變載荷變動小動小載荷變載荷變動較大動較大載荷變載荷變動很大動很大工工 作作 機機原原 動動 機機電動機（交流啟動、三電動機（交流啟動、三角啟動、直流并勵）、角啟動、直流并勵）、四缸以上內燃機四缸以上內燃機電動機（聯機交流啟動、電動機（聯機交流啟動、直流復勵或串勵）、四直流復勵或串勵）、四缸以下內燃機缸以下內燃機液體攪拌機、通風機和液體攪拌機、通風機和鼓風機、離心式水泵和鼓風機、離心式水泵和壓縮機輕負荷輸送機。壓縮機輕負荷輸送機。每天工作小時數每

27、天工作小時數 / 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 帶式輸送機、旋轉式水帶式輸送機、旋轉式水泵和壓縮機、發電機、泵和壓縮機、發電機、金屬切削機床、印刷機、金屬切削機床、印刷機、旋轉篩木工機械。旋轉篩木工機械。制磚機、斗式提升機、制磚機、斗式提升機、往復式水泵和壓縮機、往復式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪起重機、磨粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械等。篩、紡織機械等。破碎機（旋轉式、顎破碎機（

28、旋轉式、顎式）、磨碎機（球磨、式）、磨碎機（球磨、棒磨、管磨）。棒磨、管磨）。-點擊按鈕 300050002000160040002008005001004003001000小帶輪的轉速小帶輪的轉速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帶選型圖帶選型圖ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100ddminmin四、主要參數的選擇四、主要參數的

29、選擇1.1.帶輪直徑與帶速帶輪直徑與帶速型型 號號 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表表6-7 帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑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

30、 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大帶輪的直徑大帶輪的直徑d d2 2：)1(1212dnndd d1 1 、d d2 2：必須符合帶輪的基準直徑系列：必須符合帶輪的基準直徑系列：帶速：帶速：smndv/10006011一般應使一般應使v v在在5

31、25m/s的范圍內。的范圍內。 2.2.中心距、帶長和包角中心距、帶長和包角推薦范圍：推薦范圍：0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2) ) a0 2(d 2(d1 1+d+d2 2) )初定初定V V帶基準長度：帶基準長度：021221004)()(22addddaL根據根據L L0 0由表由表13-213-2選取接近的基準長度選取接近的基準長度L Ld d，然后計算中，然后計算中心距：心距：200LLaad中心距變動范圍為：中心距變動范圍為：( (a-0.015L-0.015Ld d) ) ( (a +0.015L+0.015Ld d) )小輪包角：小輪包角：3 .57180121add

32、一般應使一般應使1 1120120 , ,否則可加大中心距或增加張緊輪。否則可加大中心距或增加張緊輪。20)15.2(500qvKzvPFac3.3.初拉力初拉力計算公式：計算公式：其中：其中：PcPc為計算功率；為計算功率；設計帶傳動的原始數據是：傳動用途、載荷性質、傳設計帶傳動的原始數據是：傳動用途、載荷性質、傳遞功率、帶輪轉速以及對傳動的外廓尺寸的要求等。遞功率、帶輪轉速以及對傳動的外廓尺寸的要求等。設計帶傳動的主要任務是：選擇合理的傳動參數、確設計帶傳動的主要任務是：選擇合理的傳動參數、確定定V V帶型號、長度和根數；確定帶輪材料、結構和尺寸。帶型號、長度和根數；確定帶輪材料、結構和尺

33、寸。z z為為V V帶根數；帶根數； v v為帶速；為帶速；q q為為V V帶每米長的質量；帶每米長的質量；k ka為包角修正系數。為包角修正系數。帶傳動設計的步驟帶傳動設計的步驟: :1.1.求計算功率；求計算功率；2.2.選擇普通選擇普通V V帶型號；帶型號；3.3.求帶輪的基準直徑求帶輪的基準直徑d d1 1 、d d2 2 ；4.4.驗算帶速驗算帶速 ；5.5.求求V V帶的基準長度帶的基準長度L Ld d和中心距和中心距a；6.6.驗算小帶輪的包角；驗算小帶輪的包角；7.7.求求V V帶根數帶根數z z；8.8.求作用在帶輪軸上的壓力求作用在帶輪軸上的壓力F FQ Q；9.9.帶輪的

34、結構設計。帶輪的結構設計。 三、三、V帶傳動的參數選擇及設計步驟：帶傳動的參數選擇及設計步驟：1.V帶型號的選取 由設計功率 和小轉速n1，查圖6-9。 KA 工作情況系數（表6-6）cPPKPAc2、帶輪基準直徑和帶速 選取標準值 v-525m/s。 過大：離心大，應力循環加快，壽命降低； 過小：P（輸入功率）一定時，F增大，根數z增大。3. 中心距a和帶長 中心距初選 帶長Ld（根據帶傳動的幾何關系計算） 實際中心距的確定 121dddiddddminsmndVd/100060110a20211270ddddddadd()(.mmaddddaLddddd45712212210)()(.dL

35、200LLaad4.小輪包角 5. V帶根數Z 計算值過大，應改選型號，增大P6.初拉力的確定 經驗公式7、帶傳動對軸的壓力 3571801201.adddd01120LccKKPPPPPZ)( 001063maxZZ21FFF2sin210zFF 例例6-2 6-2 試設計一螺旋運輸機的試設計一螺旋運輸機的V V帶傳動；已知電動機額定帶傳動；已知電動機額定功率功率P P=10kW=10kW，轉速轉速n n1 1=960 r/min=960 r/min，要求從動輪轉速要求從動輪轉速n n2 2=480 r/min=480 r/min，兩班制，要求結構較為緊湊。兩班制，要求結構較為緊湊。 解：解

36、： 計算功率計算功率Pc 因載荷變動較小、兩班制工作和負荷起動，查表因載荷變動較小、兩班制工作和負荷起動，查表取取 K KA A=1.2=1.2。 故故 Pc=KAP=1.2 10kW=12kW 選擇帶型選擇帶型 根據根據P Pc c和和n n1 1，由圖知其計算點在，由圖知其計算點在B B、C C型界線附近，現型界線附近，現同時選取同時選取B B、C C兩種型號的兩種型號的V V帶分別試算。帶分別試算。 參數選擇和設計計算參數選擇和設計計算 參照表考慮到參照表考慮到B型帶取型帶取dd1=125mm、140mm時，帶的時，帶的傳動能力較差，傳動能力較差，C型帶取型帶取dd1=250mm、280

37、mm時又造時又造成過大的傳動尺寸，不滿足結構緊湊的要求，故決定成過大的傳動尺寸，不滿足結構緊湊的要求，故決定對對B型帶取型帶取dd1=160mm、180mm，對對C型帶取型帶取dd1=200mm、224mm共四種情況分別計算。共四種情況分別計算。 為滿足結構緊湊的要求，對上列四種情況分別按下為滿足結構緊湊的要求，對上列四種情況分別按下式初選中心距式初選中心距 : 0.7(dd1+dd2)a0350 mm；腹板式腹板式-中等直徑；中等直徑；6-6 V帶輪的結構帶輪的結構帶輪的材料：常用鑄鐵，有時也采用鋼或塑料和木材。帶輪的材料：常用鑄鐵，有時也采用鋼或塑料和木材。帶輪的結構帶輪的結構 實心式實心

38、式-直徑小；直徑??；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轉速轉速A輪幅數輪幅數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

39、60 - - - - - 80 118 190 31560 - - - - - 80 118 190 315對應的對應的d d3232343436363838( ) 表表6-8 普通普通V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸a a調整螺釘調整螺釘調整螺釘調整螺釘滑道式張緊裝置滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置擺架式張緊裝置a a帶傳動的張緊方法：帶傳動的張緊方法：1.1.調整中心距調整中心距 張緊輪張緊輪帶傳動的張緊方法：帶傳動的張緊方法：1.1.調整中心距調整中心距 2.2.采用張緊輪采用張緊輪3.3.自動張緊自動張緊自動張緊裝置自動張緊裝置 銷軸銷軸6-7 鏈傳動的特點和應用鏈傳動的特點和應用組成：組成

40、：鏈輪、環形鏈條鏈輪、環形鏈條作用：作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實靠現平行軸之間的同鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實靠現平行軸之間的同 向傳動。向傳動。特點：特點：1. 鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑，鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑， 能保持準確的平均傳動比；能保持準確的平均傳動比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承 的摩擦損失的摩擦損失 ；3.結構緊湊；結構緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環境下工作；能在高溫，有油污等惡劣環境下工作；5.制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結構簡單；制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結構簡單；缺點：缺點：

41、瞬時轉速和瞬時傳動比不是常數，傳動的平穩瞬時轉速和瞬時傳動比不是常數，傳動的平穩性性 較差，有一定的沖擊和噪聲。較差，有一定的沖擊和噪聲。應用：應用： 廣泛應用于礦山機械、農業機械、石油機械、廣泛應用于礦山機械、農業機械、石油機械、機機 床及摩托車中。床及摩托車中。工作范圍：傳動比：工作范圍：傳動比： i 8;8; 中心距：中心距： a 556 m;6 m; 傳遞功率：傳遞功率： P 100 KW;100 KW; 圓周速度：圓周速度： v 15 m/s;15 m/s; 傳動效率：傳動效率： 0.950.950.98 0.98 6-8 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪一、一、 鏈條鏈條類型類型 滾子鏈的組成

42、：滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內鏈板、外鏈板。滾子、套筒、銷軸、內鏈板、外鏈板。 齒形鏈齒形鏈滾子鏈滾子鏈銷軸銷軸滾子滾子外鏈板外鏈板套筒套筒內鏈板內鏈板滾子滾子套筒套筒銷軸銷軸內鏈板內鏈板外鏈板外鏈板鏈條材料：鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經熱處理，以提高強度和耐磨性。碳素鋼或合金鋼，經熱處理，以提高強度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結構：套筒滾子鏈的剖面結構：鏈條的主要參數節距鏈條的主要參數節距p：節距節距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。 p 越大，越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結構類型：單排鏈和多排

43、鏈。結構類型：單排鏈和多排鏈。滾子鏈已標準化，分為滾子鏈已標準化，分為A、B兩個系列，常用的是兩個系列，常用的是A系列系列.pppt雙排滾子鏈雙排滾子鏈 鏈鏈 號號08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60表表69 A系列滾子鏈的主要參數系列滾子鏈的主要參數節距節距P 排距排距pt 滾子外徑滾子外徑d1 極限載荷極限載荷Q(單排單排) 每米長質量每米長質量q(單排單排) mm mm mm N kg/m10A 15.875 18.11 10.16 21800 1.0012A 19.05 22.78 11.91 31100 1.0016A 25.40 29.29 15.88 5

44、5600 2.6020A 31.75 35.76 19.05 86700 3.8024A 38.10 45.44 22.23 124600 5.6028A 44.45 48.87 25.40 169000 7.5032A 50.80 58.55 28.58 222400 10.1040A 63.50 71.55 39.68 347000 16.1048A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60鏈條長度以鏈節數表示。鏈節數最好取偶數，以便鏈鏈條長度以鏈節數表示。鏈節數最好取偶數，以便鏈條聯成環形時正好是外鏈板與內鏈板相接。條聯成環形時正好是外鏈板與內鏈板相接。若鏈節數為奇數

45、時，則采用過渡鏈節，在鏈條受拉時，若鏈節數為奇數時，則采用過渡鏈節，在鏈條受拉時，過度鏈節還要承受附加的彎曲載荷，通常應避免采用。過度鏈節還要承受附加的彎曲載荷，通常應避免采用。過渡鏈節過渡鏈節鏈輪的結構鏈輪的結構實心式實心式-小直徑小直徑孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結構鏈輪的結構實心式實心式-小直徑小直徑 (a) (b) (c) 滾子鏈鏈輪滾子鏈鏈輪軸面齒形軸面齒形(a) 實心式實心式 (b) 孔板式孔板式 (c) 組合式組合式鏈輪的結構鏈輪的結構smpnzz/100060602216-9 鏈傳動的運動分析和受力分析鏈傳動的運動分析和受力分析一、鏈傳動的運動分析一、鏈傳動的運動分析

46、10006011pnzv1221zznni鏈條的平均線速度：鏈條的平均線速度：平均傳動比為：平均傳動比為：d1211分度圓瞬時線速度：分度圓瞬時線速度：鏈條的瞬時線速度沿鏈條的瞬時線速度沿AB方向，方向，2111dvAAB180z1180z1cos211dv 為相位角：為相位角：10101800180zz111min10180cos2180zdvz時，鏈速最小，當2011maxdv時，鏈速最大，當d1其大小為：其大小為：鏈條的瞬時線速度沿垂直方向的分量為：鏈條的瞬時線速度沿垂直方向的分量為：sin211dv 鏈傳動在工作時，產生振動鏈傳動在工作時，產生振動和動載荷！和動載荷！速度不均勻系數：速

47、度不均勻系數：mvvvminmaxZ1141312111098765432105 10 15 20 25 30 35 40 45(%)鏈速鏈速不均不均勻系勻系數變數變化曲化曲線線d1211AB180z1180z1d1p與與d 之間的關系：之間的關系：13-11 鏈傳動的主要參數及其選擇鏈傳動的主要參數及其選擇一、鏈輪的齒數一、鏈輪的齒數大鏈輪的齒數大鏈輪的齒數: z2 =i z1d+dP+p1180sin zpd得：鏈條鉸鏈磨損后，節距將邊長，鏈輪節圓將向齒頂移動。p一定時一定時: z d 越容易發生跳齒和脫鏈現象。越容易發生跳齒和脫鏈現象。一般?。阂话闳。?z2 120因為多邊形效應，為使鏈

48、傳動運動平穩，小鏈輪齒數不宜過少。一般一般鏈節數為偶數，鏈輪齒數最好取奇數，鏈節數為偶數，鏈輪齒數最好取奇數， 以使磨損均勻。以使磨損均勻。表表 13-10 小鏈輪的齒數小鏈輪的齒數z1鏈速鏈速 v m/s 0.633 38 8齒數齒數z1 17 21 25Zpd180sin由：d分度圓直徑節距增長量 , 節圓外移量d180zp二、鏈的節距二、鏈的節距一般?。阂话闳。?a=(3050)p節距越大，節距越大，嚙合瞬間的沖擊也越大。嚙合瞬間的沖擊也越大。-p高速重載時，應選用小節距多排鏈高速重載時，應選用小節距多排鏈。三、中心距三、中心距a 過小過小 同時嚙合的齒數同時嚙合的齒數a 過大過大鏈條容

49、易抖動。鏈條容易抖動。amax= 80p鏈條節數：鏈條節數：21221222zzapzzpaLp2122212128224zzzzLzzLpapp中心距：中心距：計算結果應圓整，計算結果應圓整，并取偶數！并取偶數！為便于安裝和調節張緊程度，中心距一般應設計成可調節的。為便于安裝和調節張緊程度，中心距一般應設計成可調節的。d1實際使用區域實際使用區域13-12 滾子鏈傳動的計算滾子鏈傳動的計算一、失效形式一、失效形式1.1.鏈板疲勞破壞；鏈板疲勞破壞；2.2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.3.銷軸與套筒鉸鏈的膠合；銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.4.鏈條鉸鏈磨損；鏈條鉸鏈磨損；5.5.過載拉斷。過載拉斷。二、功率曲線圖二、功率曲線圖4321極限功率曲線極限功率曲線n1P曲線曲線1-1-正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線曲線2-2-鏈板疲勞強度限定的極限功率；鏈板疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線3-3-滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線4-4-鉸鏈膠合限定的極限功率；鉸鏈膠合限定的極限功率；密