帶傳動與鏈傳動教學目標：學習和了解帶傳動的工作原理、特點、類型、工作情況分析、傳動設計、張緊、使用和維護；鏈傳動的類型、特點、工作情況分析、傳動設計、潤滑布置。教學內容：1、帶傳動和鏈傳動的類型和結構2、帶傳動和鏈傳動的幾何參數3、帶傳動和鏈傳動的工作情況分析4、帶傳動和鏈傳動的傳動特點5、帶傳動和鏈傳動的張緊、安裝、維護教學重點：1、帶傳動和鏈傳動的工作情況分析2、帶傳動和鏈傳動的張緊、安裝、維護教學難點：帶傳動和鏈傳動的工作情況分析帶傳動概述帶傳動是機械傳動系統中用以傳遞運動和動力的常用傳動裝置之一。帶傳動是由帶和帶輪組成的繞性傳動。安裝時帶被張緊在帶輪上，產生的初拉力使得帶與帶輪之間產生壓力。主動輪轉動時，依靠摩擦力托動從動輪一起同向回轉。源動機轉動帶的傳動過程：主動輪轉動驅動主動輪從動輪轉動帶與輪的摩擦一、帶傳動的類型及特點開口傳動－兩軸平行，同向回轉交叉傳動－兩軸平行，反向回轉半交叉傳動－兩軸交錯，不能逆轉平帶傳動－底面是工作面，可實現多種形式的傳動三角帶傳動－帶兩側面是工作面，承載力大，只用于開口傳動多楔帶傳動－具平、三角帶的優點同步帶傳動－具帶與鏈傳動的特點按形傳式動分按帶的截面分帶傳動的類型：平帶、V帶、多楔帶、同步齒形帶、圓形帶同步齒形帶多楔帶V帶平帶圓形帶1.平帶傳動

平帶的橫截面為扁平矩形，內表面為工作面，常用的是橡膠帆布帶、皮革帶、棉布帶和化學纖維編織帶等。平帶傳動的形式有三種：(1)開口傳動兩軸平行，轉向相同，如圖所示。(2)交叉傳動兩軸平行，轉向相反，如圖（a）所示。(3)半交叉傳動兩軸在空間交錯呈90°，如圖（b）所示。2.V帶傳動V帶的橫截面是梯形，工作時帶的兩個側面與輪槽側面相接觸。當V帶傳動與平帶傳動受相同的張緊力時，V帶產生的極限摩擦力比平帶大三倍。V帶應用最為廣泛。多楔帶傳動它相當于多根V帶粘合在一起使用，減小了帶輪寬度，解決了同時使用多根V帶受力不均勻的問題。3.圓帶傳動圓帶的橫截面為圓形，用皮革或棉繩制成，可用于傳動功率較小的場合。V帶的結構和類型V帶的結構：由抗拉體(簾布結構、線繩結構)、頂膠、節線：V帶彎曲時，在帶中保持原長不變的一條周線。節面：由全部節線構成的面。節寬：帶的節面寬度。底膠和包布組成。普通V帶的七種型號(按截面尺寸由小到大)Y、Z、A、B、C、D和EYZE型號YZABCDE頂寬

b6101317223238節寬

bd5.38.51114192732高度

h4.06.08.011141925楔角φ40?每米質量

q/(kg/m)0.040.060.100.170.300.60.87如圖所示,它是靠帶上的齒和輪上的齒互相嚙合傳動,是以鋼絲繩或玻璃纖維繩作強力層,外面以聚氨酯或氯丁橡膠等材料包覆。它綜合了帶和齒輪傳動的優點,因此得到了廣泛的應用。4.同步齒形帶傳動同步齒形帶1.V帶傳動的傳動比因為帶是彈性體，受力后會產生彈性變形。工作時由于帶與帶輪接觸的弧長上兩邊拉力不等，產生拉力差，膠帶上一個微段相對于輪緣上等長微段向后收縮而產生相對滑動，這種由拉力差和彈性變形引起的滑動稱為彈性滑動現象。彈性滑動使帶傳動不能保證準確的傳動比。用v1、v2表示主、從動帶輪的圓周速度(m/s)，用n1、n2表示主、從動帶輪的速度(r/min)，用dp1、dp2表示主、從動帶輪的基準直徑(也是公稱直徑，mm)，則：二、V帶傳動設計

從動輪的線速度v2比主動輪的線速度v1的降低率用滑動系數ε表示，則：帶傳動的傳動比為：滑動系數ε=1%~2%，在一般傳動中可忽略不計。2.帶傳動的受力、應力分析和疲勞強度(1)、帶傳動的受力分析F0——初拉力F1——緊邊拉力Ff——作用在帶上的摩擦力F2——松邊拉力設帶在工作中總長保持不變，即緊邊的伸長量等于松邊的收縮量，又由于帶是彈性體，可得緊邊拉力的增量等于松邊拉力的減量。即：F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0

有效拉力Ft等于緊邊拉力與松邊拉力之差，也就是帶傳遞的圓周力。也是皮帶與帶輪接觸弧長上的摩擦力的總和∑FfFt=F1-F2=∑Ff2、帶傳動的應力分析二、由離心力產生的拉應力三、彎曲應力一、由拉力產生的拉應力緊邊拉應力松邊拉應力q為單位長度上的質量E為彈性模量ha為皮帶中性層到最外層的距離dd為皮帶輪直徑帶在工作時的應力分布帶在工作時的應力分布如圖所示。帶的截面進入小輪時的應力最大，其值為： σmax=σ1+σb1+σc(MPa)帶的疲勞強度條件為：σmax≤［σ］式中［σ］——在一定實驗條件下由一定循環次數下的疲勞極限決定的帶的許用應力。3.失效形式和設計準則V帶傳動的主要失效形式是帶在小輪上打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動的設計準則是保證帶傳動在工作時不打滑，同時又具有一定的疲勞強度或壽命。帶傳動的彈性滑動彈性滑動——由于帶的彈性及緊邊與松邊的拉力差引起的相對滑動現象。其大小與帶傳動傳遞的載荷成正比。

在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時，帶與帶輪將發生明顯的相對滑動，這種現象稱為打滑。帶打滑時從動輪轉速急劇下降，使傳動失效，同時也加劇了帶的磨損，應避免打滑。帶在大輪上的包角大于小輪上的包角，所以打滑總是在小輪上先開始的隨著緊松邊拉力差的增大，帶的彈性滑動區域擴展至帶與帶輪的整個接觸面時，即發生打滑。打滑是由于過載引起的，是可以避免的。

打滑彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。打滑是指過載引起的全面滑動，是可以避免的。而彈性滑動是由于拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會發生彈性滑動，所以彈性滑動是不可以避免的。彈性滑動和打滑的區別4.V帶傳動的設計方法和步驟設計帶傳動一般的已知條件是傳動的用途、工作情況、原動機的種類、所需傳遞的功率、帶輪轉速、外廓尺寸限制等。設計的主要任務是選擇合理的傳動參數，確定膠帶的型號、規格和尺寸，確定帶輪的結構尺寸。設計計算的一般步驟如下：（1）確定設計功率Pd設計功率PdPd=KAP（kW）式中P——帶傳動傳遞的功率(單位kW)F——有效拉力(單位N)、v——帶速(單位m/s)式中KA——工況系數，可查表P=FV1000（2）選擇V帶型號根據Pd和小帶輪的轉速n1，查下圖，確定V帶的型號。（3）確定帶輪的基準直徑dp根據V帶的型號，由下表選擇小帶輪基準直徑dp1≥dpmin，計算大帶輪基準直徑，并要求所選帶輪基準直徑符合表中直徑系列。選dp1較小，可使帶傳動結構尺寸較小，但帶彎曲應力較大，這會降低帶的使用壽命。計算大帶輪基準直徑，由前面公式得：根據計算出的大帶輪的基準直徑，查表取標準值，作為大帶輪的基準直徑。(mm)

最小基準直徑槽型dmin(mm)Y20Z50A75B125C200D355E500（4）計算帶速

在一定范圍內，帶速度越高，單根帶傳遞的功率越大，因此在機械傳動中為了充分發揮帶的傳動潛力，一般把帶傳動放在高速級。但帶速過高會使離心力增大，帶與輪的正壓力和摩擦力減小，降低傳動能力，并影響帶的疲勞強度和壽命。驗算帶速在v=5~25m/s范圍內為合格。(m/s)

（5）確定中心距和帶長按經驗公式初定中心距a0。 0.7(dp1+dp2)<a0<2(dp1+dp2)將初定的中心距代入公式，初定帶的基準長度Lp0。根據Lp0和型號，查表，選取相近的基準長度Lp，修定原初定的中心距。Lp0=2a0+0.5π（dp1+dp2）+(dp2-dp1)24a0α2θα1θ包角α:因θ較小代入得:θaCADBd1d2（6）驗算小帶輪包角增大包角可以增大帶傳動的摩擦力，提高帶的工作能力，故應使≥120°。（7）計算所需V帶根數Z式中P0——特定條件下，單根V帶所傳遞的額定功率， kW，查表ΔP0——i≠1時，單根V帶額定功率的增量，kW；ΔT——單根V帶所能傳遞轉矩的修正值，查表n1——主動輪轉速，r/min；Kα——包角修正系數，查表；KL——帶長修正系數，查表。（8）確定作用在帶輪軸上的壓力QQ也稱為壓軸力,其計算如下圖所示。式中F0——單根帶的初拉力；α1——小帶輪的包角。(N)

四、帶傳動的特點帶傳動的主要優點(1)良好的彈性，可緩和沖擊、吸收振動、傳動平穩，噪聲小。(2)過載時帶打滑，可防其他零件損壞，起安全保護作用。(3)適用于兩軸中心距較大的場合。(4)結構簡單，制造、安裝和維護方便，成本低。帶傳動的主要缺點

(1)帶在帶輪上有相對滑動，不能保證準確的傳動比。(2)傳動效率低，帶的壽命較短。(3)帶傳動需要張緊，支承帶輪的軸和軸承受力較大。(4)傳動的外廓尺寸大。(5)帶傳動中的摩擦會產生火花，不宜用于易燃、易爆場合。應用：

常應用于傳動比不要求準確、功率P<100kW、v=5~25m/s、傳動比i<5以及有過載保護的場合.五、帶傳動的張緊、安裝與維護根據帶的摩擦傳動原理，帶必須在預張緊后才能正常工作；張緊的目的運轉一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動張緊裝置、張緊輪張緊裝置。1、定期張緊裝置2、自動張緊裝置張緊輪一般應放在松邊的內側，使帶只受單向彎曲。同時張緊輪應盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。3、張緊輪裝置帶輪安裝和維護1、帶型號與帶輪輪槽尺寸相符合；2、兩帶輪相對應輪槽的中心線應重合；3、帶的張緊程度以大拇指按下15mm為宜；4、多根帶更換時應全部更換；5、帶傳動應加防護罩；6、帶工作溫度600；7、拆卸帶時，應先縮小中心距帶傳動不工作時，帶兩邊所受拉力

；帶傳動工作時，帶兩邊受力不同，其緊邊受力由F0

F1，松邊由F0

F2；帶傳動有效拉力F=

。帶傳動中，由于帶的

引起的帶與帶輪間的

為彈性滑動；彈性滑動使從動帶輪的園周速度V2

主動帶輪的園周速度V1，用滑動率ε表示為=

。帶傳動中，由于

（A，彈性滑動，B，打滑）的存在，從動輪的實際圓周速度總是

（A，大于，B，等于，C，小于）主動輪的圓周速度。帶傳動中，由于帶的彈性而引起的相對滑動稱為

（A，打滑，B，彈性滑動。它是

（A，可以，B，不可，C，必須）避免的。相等增大到減小到F1-F2彈性相對滑動小于(V1-v2)/v1ACBB若帶所傳遞的圓周力F1超過了帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力時，則帶將會在帶輪上

，使

。帶傳動失效形式主要是

和

。提高帶傳動承載能力的措施有

。

a)增大主動帶輪直徑，b)與a)相反，c)增大初拉力F0，

d)增大帶輪與帶接觸處的粗糙度。帶繞帶輪循環一周，帶的應力變化

。a)五次，b)二次，c)三次，d)四次。已知某帶傳動，帶輪直徑分別為d1、d2，相對滑移系數為，則帶傳動的傳動比I=

。a)d1/d2，b)d2/d1，c)d1/d2(1-)，d)d2/d1(1-)。

打滑傳動失效打滑疲勞破壞ADD帶傳動的張緊輪最好如圖

安裝。

帶傳動的特點是什么？

D鏈傳動概述組成鏈傳動是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動。鏈：鏈輪：機架：一、鏈的類型和結構類型：常用傳遞動力的鏈條有套筒滾子鏈和齒形鏈。套筒滾子鏈應用最廣。齒形鏈：承受沖擊性能好，允許鏈速高，傳動平穩，噪聲小，又稱無聲鏈；重量大，結構復雜，價格高。滾子鏈是由滾子、套筒、銷軸、內鏈板和外鏈板組成；內鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯接；滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。滾子鏈結構結構類型：單排鏈和多排鏈。滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。多排鏈的承載能力與排數成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數不宜過多一般不超過4排。二、鏈傳動的主要參數及選擇原則1、鏈輪齒數Z2、傳動比I3、鏈節距p4、鏈輪的極限轉速5、鏈輪中心距和鏈節數1.鏈輪齒數鏈輪齒數影響傳動平穩性和使用壽命。當小鏈輪Z1較小可減小外廓尺寸，但運動不均勻性增強，動載荷增大。當鏈輪Z2過多，鏈條鉸鏈的磨損使鏈條節距伸長，易產生脫鏈現象。故Z1min=17,Z2max=120；若鏈速極低時可取Z1min=9。為使鉸鏈磨損均勻,鏈節取偶數節,鏈輪齒數應取奇數。2.鏈節距p鏈節距大小與承載能力成正比。節距越大平穩性越差，故在滿足承載能力的條件下，盡量選用小節距單排鏈傳動。對高速重載的鏈傳動應選用小節距多排鏈。p3、中心距和鏈節數鏈輪中心距過大會使鏈的松邊顫動加劇,運動不均勻增強。鏈輪中心距過小，則小鏈輪上包角也小，同時嚙合鏈輪齒數也少，會使鏈條磨損加快，壽命降低。一般初定中心距a0=40p,最大中心距a0≤80p。初定中心距以后就可以計算鏈節數，須圓整為整數，最好為偶數。確定鏈節數后，再算出實際中心距a。中心距一般是可調節的。若不能調節且無張緊裝置，將計算中心距減小2~5mm。4、鏈速與傳動比鏈傳動的傳動比i通常小于6,推薦i=2~3.5。在低速時i可達10。傳動比過大會使外廓尺寸增大。傳動比過大，小鏈輪參加嚙合的齒數減少，使鏈齒磨損加快。鏈條的瞬時速度和瞬時傳動比是周期性變化的。為了減小鏈傳動的不均勻性和動載荷的影響，對鏈速要加以限制，要求v≤12~15m/s。一般帶傳動和鏈傳動組成多級傳動系統時，把帶傳動放在高速級，充分發揮帶傳動的潛力，可增大所傳遞的功率；將鏈傳動放在低速級。通常所說的鏈速是鏈條的平均速度v。式中z1，z2——鏈輪的齒數； n1，n2——鏈輪的轉速，r/min; p——鏈條的節距。三、鏈輪的結構和材料常用的為三圓弧一直線齒形齒頂圓直徑:da=p[0.54+cot(180°)/z]

齒根圓直徑:df=d-d1

分度圓直徑：鏈輪常用材料：碳鋼、合金鋼、灰鑄鐵當v≤25m/s時，用HT150；當v=25～30m/s時，用HT200；當≥25～45m/s時，用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼；小功率時可