帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)電子教案

1、第10章 帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)是在主動(dòng)輪、從動(dòng)輪之間通過中間撓性元件（帶和鏈）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。帶傳動(dòng)是利用帶和帶輪的摩擦（或嚙合）進(jìn)行工作的，鏈傳動(dòng)是利用鏈條和鏈輪輪齒的嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。與齒輪傳動(dòng)相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，中心距較大等優(yōu)點(diǎn)。因此帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。本章主要介紹V帶傳動(dòng)和滾子鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)、工作原理及其傳動(dòng)設(shè)計(jì)。10.1 帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)10.1.1帶傳動(dòng)的組成和類型帶傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和環(huán)形撓性帶組成（圖）。它可分摩擦帶傳動(dòng)或嚙合帶傳動(dòng)兩種。摩擦帶傳動(dòng)借助帶的初拉力緊套在帶輪上與帶輪之間產(chǎn)生的摩擦力來進(jìn)行傳動(dòng)的。嚙合帶傳動(dòng)也稱同步

2、帶傳動(dòng)靠帶輪輪齒與帶工作面上的齒嚙合傳動(dòng)（圖10.1）。摩擦帶傳動(dòng)按帶的截面形狀可分為平帶、V帶、圓型帶、多楔帶等（圖10.1）同步帶傳動(dòng)等，見圖10.2。圖5.1 帶傳動(dòng)簡圖 圖5.2 帶傳動(dòng)的幾種類型平帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡單，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用。平帶有膠帆布平帶、編織帶、錦綸片復(fù)合平帶及。前3種帶是成卷供應(yīng)，使用時(shí)截取所需長度，用接頭連城環(huán)形。高速環(huán)形帶采用無接頭的質(zhì)量輕、厚度薄的特制編織帶、聚氨酯帶，其圓周速度可達(dá)50m/s。V帶傳動(dòng)在一般機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛。V帶橫截面呈等腰梯形，可分為普通V帶，楔角為40 0,相對(duì)高度近似為0.7;窄V帶楔角為40 0,相對(duì)高度近似為0.9，傳

3、動(dòng)功率較大；大楔角V帶楔角為60 0；聯(lián)組V帶是將幾根V帶、窄V帶的頂面用膠簾布連成一組，結(jié)構(gòu)緊湊。同步齒形帶靠嚙合傳動(dòng)，所需張緊力小，軸和軸承所受的載荷?。粵]有彈性滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確且傳動(dòng)比大（可達(dá)1020）；帶的厚度薄，質(zhì)量輕，允許較高線速度（可達(dá)50m/s）和較小的帶輪直徑；傳動(dòng)效率高（可達(dá)98%）;傳動(dòng)功率可達(dá)200 kW。但其制造和安裝精度要求較高，成本也較高。10.1.2 普通V帶傳動(dòng)傳動(dòng)時(shí)V帶只與輪槽側(cè)面接觸。根據(jù)楔形增壓原理，在相同初拉力下，V帶比平帶具有更大的傳動(dòng)能力。如圖所示，當(dāng)帶對(duì)輪面的壓力同為Q時(shí)，平帶輪的反力N=Q，帶與輪面間的摩擦力Ff = N f = f Q。V帶是

4、兩側(cè)面為工作面，帶輪的法向反力N = Q/2，其摩擦力Ff = 2 N fQ f /令 則 Ff =fv Q式中 帶輪槽角； fv當(dāng)量摩擦系數(shù)。顯然，fv >f,故在相同條件下，V帶比平帶的傳動(dòng)能力大。普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按其截面形狀大小可分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)，當(dāng)V帶縱向彎曲時(shí)，在帶中保持長度不變的周線稱為節(jié)線，全部節(jié)線組成的面稱為節(jié)面。帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬bp，當(dāng)帶彎曲時(shí)，該寬度保持不變。在規(guī)定的張緊力下，V帶節(jié)線長度稱為基準(zhǔn)長度Ld。V帶的標(biāo)準(zhǔn)長度以基準(zhǔn)長度表示。在V帶帶輪上，與所配用V帶的節(jié)寬相對(duì)應(yīng)的輪槽寬度稱為帶輪槽的基準(zhǔn)寬度(bd), 帶輪基準(zhǔn)寬度位置的直徑叫基

5、準(zhǔn)（dd）。普通V帶的截面尺寸見表5.1，普通V帶基準(zhǔn)長度系列Ld見表5.2?；鶞?zhǔn)直徑系列見表5.3。表10.1 普通V帶的截面尺寸（摘自GB/T11544-1997）型 號(hào)YZABCDE頂寬b6101317223238節(jié)寬bd5.38.51114192732高度h4.06.08.011141925楔角40每米質(zhì)量q/(kg/m)0.040.060.100.170.300.60.87表10.2 普通V帶的基準(zhǔn)長度系列（摘自GB/T11544-1997）及帶長修正系數(shù)KLL(摘自GB/T13575.1-1992)基準(zhǔn)長度Ld/KL基準(zhǔn)長度Ld/KLYZABCZABC200224250280315

6、3554004505005606307108009001000112012501400160018000.810.820.840.870.890.920.961.001.020.870.890.910.940.960.991.001.031.061.081.111.141.161.060.810.820.850.870.890.910.930.960.991.010.810.840.860.880.900.930.8418002000224025002800315035504000450050005600630071008000900010000112001250014000160001.18

7、1.011.031.061.091.111.131.171.190.950.981.001.031.051.071.101.131.151.180.850.880.910.930.950.970.991.021.041.071.091.121.151.181.211.2310.1.3 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與齒輪傳動(dòng)相比，摩擦帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：因帶有彈性，能緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)噪聲??；當(dāng)傳動(dòng)過載時(shí)，帶在帶輪上打滑可防止其它零件的損壞，保護(hù)原動(dòng)機(jī)；結(jié)構(gòu)簡單，成本底；適于中心距較大的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：有彈性滑動(dòng)和打滑，使傳動(dòng)效率降低（0.900.95）,不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；傳動(dòng)的外廓尺寸較大；由

8、于需要張緊，使軸上受力較大；帶的使用壽命較短;不宜用于高溫、易燃及有腐蝕的環(huán)境。表10.5 普通V帶直徑系列(摘自GB/T104122002)ddZABddZABCDE5056637175+265280300315335+80859095100+355375400425450+106112118125132+475500530560600+140150160170180+630670710750800+200212224236250+9001000106011201250+ 10.2 帶傳動(dòng)的工作情況分析10.2.1 帶傳動(dòng)的受力分析安裝時(shí)，帶以一定大小的初拉力F0緊套在兩帶輪上，使帶與帶輪相

9、互壓緊。帶傳動(dòng)不工作時(shí)，傳動(dòng)帶兩邊的拉力都等于F0（圖5.5a）。工作時(shí)，主動(dòng)輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（圖5.5b）由于帶與輪面間的摩擦力不再相等，繞進(jìn)主動(dòng)輪的一邊（下邊）拉力由F0增加到F1，稱為緊邊拉力，另一邊減少到F2，稱為松邊拉力，如圖5.6所示。兩者之差F= F1- F2即為帶的緊邊，F(xiàn)1為緊邊拉力；而另一邊（上邊）稱為松邊，帶的拉力由F0減至F2，F(xiàn)2稱為松邊拉力。因帶是彈性體，帶的變形符合虎克定律，且認(rèn)為工作時(shí)帶的長度不變，則緊邊拉力的增加量等于松邊拉力的減少量，即則 （10.1）兩邊拉力之差等于帶沿帶輪接觸弧上摩擦力的總和，也就是帶傳動(dòng)的有效圓周力Fe,即Fe= F1 F2 （10.2

10、）有效圓周力Fe(N)、帶速v(m/s)和傳遞功率P（kW）之間的關(guān)系為：（kW） (10.3)圖5.5 空載時(shí)帶拉力圖 圖5.6 加載時(shí)帶拉力圖由式(5.1)可以看出，帶傳動(dòng)的有效圓周力與傳動(dòng)功率、帶速有關(guān)，F(xiàn)e不能無限制的增加，當(dāng)它超過帶與帶輪間接觸弧上極限摩擦力時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑將使帶的磨損加劇，傳動(dòng)比變化，以至傳動(dòng)失效。經(jīng)推導(dǎo)，可以得出帶在即將打滑時(shí)緊邊與松邊的拉力比為 （10.4）式中 f 帶與輪面間的摩擦系數(shù)；a 小帶輪的包角，rad；e 自然對(duì)數(shù)的底，e2.718。式(10.4)稱為柔性體摩擦的歐拉公式，是在摩擦臨界狀態(tài)，緊邊拉力與松邊拉力的

11、關(guān)系式。此時(shí)，有效拉力F取得極大值。得緊邊拉力、松邊拉力，聯(lián)解(10.1)、(10.5) 最大有效圓周力 (10.5)由上式可以分析出，影響帶傳動(dòng)工作能力的因素有：（1） 初拉力F0 F0越大，帶與帶輪的正壓力越大，F(xiàn)emax也越大，但F0過大，帶的磨損加劇，拉應(yīng)力增加造成帶的松弛和壽命降低。安裝時(shí)F0要適當(dāng)。（2） 小輪包角a a增大，F(xiàn)emax也增大，一般要求amin1200,特殊情況，允許amin900（3） 摩擦系數(shù)f f大則Femax也大。一般采用鑄鐵帶輪以增加f，不采取增加輪槽表面粗糙度的方法來增加f，這樣會(huì)加劇帶的磨損。5.2.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析傳動(dòng)時(shí)，帶中的應(yīng)力由以下三部分組

12、成：1、緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力 MPa 松邊拉應(yīng)力 MPa 式中 A帶的橫截面面積，mm2。2、離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)帶繞過帶輪時(shí)，作圓周運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生離心力，取一微段弧為分離體，其上產(chǎn)生的離心力（圖10.4） N 式中 q 每米長的質(zhì)量（見表10.1），Kg/m；v 帶速，m/s。帶上產(chǎn)生離心力。離心力在微段弧兩邊引起拉力FC列出該微段帶的受力平衡式取，可得FC=qv2 離心力只發(fā)生在帶作圓周運(yùn)動(dòng)的部分，但產(chǎn)生的離心拉力卻作用于帶的全長。離心拉應(yīng)力 它作用于帶的全長且各個(gè)截面數(shù)值相等。因離心拉應(yīng)力與速度平方成正比，過大會(huì)降低帶傳動(dòng)的工作能力，因此應(yīng)限制帶速v25 m/s 。 3、彎曲

13、應(yīng)力帶輪繞過帶輪時(shí)，引起彎曲變形并產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。由材料力學(xué)公式可導(dǎo)出帶的彎曲應(yīng)力 （MPa） 式中 E帶材料的彈性模量，MPa；ha帶的頂部到節(jié)面的距離，mm，由表(10.7)查??； ddV帶帶輪的基準(zhǔn)直徑，mm。彎曲應(yīng)力只發(fā)生在帶與帶輪接觸的圓周部分，且來輪直徑越小，帶越厚(型號(hào)越大)，帶的彎曲應(yīng)力就越大，如兩個(gè)帶輪直徑不同時(shí)，帶在小帶輪上的彎曲應(yīng)力比大帶輪大。圖10.8表示帶在工作時(shí)的應(yīng)力分布情況。可以看出帶處于變應(yīng)力狀態(tài)下工作，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，帶將發(fā)生疲勞破壞。圖中小帶輪為主動(dòng)輪，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小帶輪接觸處，其數(shù)值為smax = s1 + sb1 + sc (10.6

14、)圖10.8 帶的應(yīng)力分布10.2.3 帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析（1）彈性滑動(dòng)和打滑帶是彈性體，在受力時(shí)會(huì)發(fā)生彈性變形，在彈性范圍內(nèi)緊邊和松邊的伸長率分別為和。因?yàn)镕1>F2，所以e 1 >e 2，帶繞過主動(dòng)輪時(shí)，帶中的拉力由F1減少到F2，帶的伸長率由e 1減少到e 2，帶發(fā)生彈性收縮變形。如圖10.6所示，設(shè)在時(shí)間t內(nèi)，主動(dòng)輪上的A點(diǎn)轉(zhuǎn)過AA/,則帶上與A點(diǎn)相重合的A0點(diǎn)轉(zhuǎn)過A0A0/, A0A0/ <AA/,這表示帶在主動(dòng)輪使帶的速度落后于主動(dòng)輪的圓周速度。同理，帶繞過從動(dòng)輪時(shí)帶將逐漸伸長，帶沿從動(dòng)輪表面滑動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)向相同，帶速超前于從動(dòng)輪的圓周速度。這種由于帶的彈性變形而產(chǎn)

15、生的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。彈性滑動(dòng)是由帶的緊邊、松邊的拉力差引起的，是不可以避免的物理現(xiàn)象。它是在包角范圍內(nèi)部分圓弧上發(fā)生的微量滑動(dòng)，肉眼不易發(fā)現(xiàn)。是指由于過載引起的帶沿小輪發(fā)生的全面滑動(dòng)，打滑時(shí)發(fā)出“喳喳”的聲音，主動(dòng)輪照常運(yùn)轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇下降，傳動(dòng)失效，如不及時(shí)停機(jī)，帶在短期內(nèi)會(huì)嚴(yán)重磨損，所以應(yīng)采取措施避免打滑。（2）傳動(dòng)比由于帶的彈性滑動(dòng)，使從動(dòng)輪的圓周速度v2低于主動(dòng)輪的v1。兩輪圓周速度的相對(duì)偏差稱為滑動(dòng)率，用e表示，則 （10.8）因 m/s m/s 代入式（1.8） 由此得帶的傳動(dòng)比或從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 (5.12)通常V帶傳動(dòng)的滑

16、動(dòng)率e =0.010.02，在一般計(jì)算中可以不予考慮。即 10.3 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算10.3.1帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶在帶輪上打滑，不能傳遞動(dòng)力；帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷；帶的工作面磨損。因此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：保證帶在工作中不打滑，并具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。保證不打滑，還要充分發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力，則應(yīng)滿足極限條件；保證帶具有一定的疲勞壽命，則應(yīng)滿足由式（10）、（10）可計(jì)算出單根V帶傳遞的功率 (1010)在載荷平穩(wěn)，帶長Ld為特定長度的條件下，用式(1010)求得單根V帶傳遞的功率P0。為使用方便，繪制成功率曲線圖供設(shè)計(jì)查用（圖10。7）10.3.

17、2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原始參數(shù)及內(nèi)容設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)所需的原始參數(shù)為：傳遞功率P、轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比i）、傳動(dòng)位置要求和工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定帶的型號(hào)、長度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。2、設(shè)計(jì)方法及步驟（1）確定計(jì)算功率PC計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長短等因素的影響而確定的。即：PC=KAP（kW） (10.13)式中 P傳遞的額定功率；KA工況系數(shù)，見表10.3。表10.3 工況系數(shù)KA(摘自GB/T13575.1-1992)工況工 作 機(jī)原 動(dòng) 機(jī)電動(dòng)機(jī)（交流起動(dòng)、三角起動(dòng)、直流并勵(lì)）四缸以上內(nèi)燃機(jī)，裝有離心是離合器、液力聯(lián)軸器的動(dòng)

18、力機(jī)電動(dòng)機(jī)（聯(lián)機(jī)交流起動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)），四缸以下的內(nèi)燃機(jī)每天工作小時(shí)數(shù)/h<101016>16<101016>16載荷變動(dòng)很小液體攪拌機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)機(jī)（£7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小帶式運(yùn)輸機(jī)（不均勻負(fù)荷）、通風(fēng)機(jī)（<7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)（非離心式）、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床等1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載輸送機(jī)1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)

19、式、顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8注：1.反復(fù)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)頻繁、工作條件惡劣等場(chǎng)合，KA應(yīng)乘1.2；2增速傳動(dòng)時(shí)KA應(yīng)乘下列系數(shù)：增速比1.251.741.752.492.503.493.5系 數(shù)1.051.111.181.28（2）選擇帶的型號(hào)根據(jù)計(jì)算功率PC、小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖10.10選定帶的型號(hào)。圖10.10 V帶型號(hào)選擇圖（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2初選小帶輪dd1 根據(jù)V帶型號(hào)，參考表10.4選取dd1。為了提高帶的壽命，在傳動(dòng)比不大時(shí)，宜選取較大的直徑。驗(yàn)算帶的速度 v=p dd1n1/（60´1000）（m/s）一般

20、應(yīng)滿足下式 5£ v £ 2530 (m/s)計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2 dd2=i12 dd1（1-e），并按表10.4選取標(biāo)準(zhǔn)值。（4）確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld如果中心距未限定，可根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定中心距a0，一般取 0.7 (dd1+ dd2) < a0 < 2 (dd1+ dd2) (10.14)選取a0后，根據(jù)式10.15初步計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長度Ld0，根據(jù)Ld0在表10.3中選取和Ld0相近的V帶的基準(zhǔn)長度Ld。再根據(jù)Ld確定帶的實(shí)際中心距a。 (10.15)由于V帶傳動(dòng)中心距一般是可以調(diào)整的，故可采用下列公式作近似計(jì)算，即a a0+（Ld Ld0

21、）/2 (10.16)（5）驗(yàn)算小帶輪上的包角a根據(jù)式（10.17）計(jì)算小輪包角，應(yīng)保證。如果，可增大中心距或采用張緊輪。 (10.17)（6）確定帶的根數(shù)z （10.18）式中 P0單根V帶傳遞的額定功率。P0值的大小是在、特定基準(zhǔn)長度、載荷平穩(wěn)工作條件下通過試驗(yàn)和計(jì)算得到的，見表10.4。表10.4 單根普通V帶傳遞的額定功率Po（摘自GB/T13575.1-1992）型號(hào)小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1/小帶輪轉(zhuǎn)速n1/ (r/min)2004007008009501200145016001800200024002800320036004000Z5056637180900.040.040.050.0

22、60.100.100.060.060.080.090.140.140.090.110.130.170.200.220.100.120.150.200.220.240.120.140.180.230.260.280.140.170.220.270.300.330.160.190.250.300.350.360.170.200.270.330.390.400.190.230.300.360.420.440.200.250.320.390.440.480.220.300.370.460.500.540.260.330.410.500.560.600.280.350.450.540.610.640.3

23、00.370.470.580.640.680.320.390.490.610.670.72A75901001121251401601800.150.220.260.310.370.430.510.590.260.390.470.560.670.780.941.090.400.610.740.901.071.261.511.760.450.680.831.001.191.411.691.970.510.770.951.151.371.621.952.270.600.931.141.391.661.962.362.740.681.071.321.611.922.282.733.160.731.15

24、.1.421.742.072.452.543.400.791.251.581.892.262.662.983.670.841.341.662.042.442.873.423.930.921.51.872.302.743.223.804.321.001.642.052.512.983.484.064.541.041.752.192.683.153.654.194.581.081.832.282.783.263.724.174.401.091.872.342.833.283.673.984.00B1251401601802002242502800.480.590.740.881.021.191.3

25、71.580.841.051.321.591.852.172.502.891.301.642.092.532.963.474.004.611.441.822.322.813.303.864.465.131.642.082.663.223.774.425.105.851.932.473.173.854.505.266.046.902.192.823.624.395.135.976.827.762.333.003.864.685.466.337.208.132.503.234.155.025.836.737.638.462.643.424.405.306.137.027.878.602.853.7

26、04.755.676.477.257.898.222.963.854.895.766.436.957.146.802.943.834.805.525.956.055.604.262.803.634.464.924.984.475.12C2002242502803153554004501.391.702.032.422.843.363.914.512.412.993.624.325.146.057.068.203.694.645.646.768.099.5011.0212.634.075.126.237.528.9210.4612.1013.804.585.787.048.4910.0511.7

27、313.4815.235.296.718.219.8111.5313.3115.0416.595.847.459.0810.7212.4614.1215.5316.476.077.759.3811.0612.7214.1915.2415.576.288.009.6311.2212.6713.7314.0813.296.348.069.6211.0412.1412.5911.959.646.027.578.759.509.437.984.345.016.086.566.134.163.233.572.932.513.243.823.923.472.14DP0額定功率增量?？紤]到傳動(dòng)比時(shí)，帶在大帶

28、輪上的彎曲應(yīng)力較小，P0值應(yīng)有所提高，DP0即為單根V帶允許傳遞功率的增量，其值可根據(jù)帶型、和n1查表10.5。表10.5 單根普通V帶額定功率的增量DPo帶 型小帶輪轉(zhuǎn)速n1r/min傳 動(dòng) 比 i1.001.011.021.041.051.081.091.121.131.181.191.241.251.341.351.511.521.992.0Z型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.010.000.000.000.000.010.010.020.000.000.000.0

29、10.010.010.020.000.000.010.010.010.010.030.000.000.010.010.010.020.030.000.010.010.010.020.020.030.000.010.010.020.020.020.040.010.010.020.020.020.020.040.010.020.020.020.030.030.04A型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.010.010.010.020.020.040.010.020.020.030.030.040.080.020.030

30、.030.040.050.060.110.020.040.040.050.070.080.150.030.050.050.060.080.090.190.030.060.060.070.100.110.230.040.070.080.080.110.130.260.040.080.090.100.130.150.300.050.090.100.110.150.170.34B型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.020.030.030.040.050.100.030.050.060.070.080.100.200.0

31、40.070.080.100.130.150.290.060.100.110.130.170.200.390.070.120.140.170.210.250.490.080.150.170.200.250.310.590.100.170.200.230.300.360.690.110.200.230.260.340.400.790.130.220.250.300.380.460.89C型4006008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.040.060.080.090.120.140.270.080.120.160.190.240.280

32、.550.120.180.230.270.350.420.820.160.240.310.370.470.581.100.200.290.390.470.590.711.370.230.350.470.560.700.851.640.270.410.550.650.820.991.920.310.470.630.740.941.142.190.350.530.710.831.061.272.47KL帶長修正系數(shù)，見表10.3。Ka小帶輪包角修正系數(shù)，見表10.6。表5.6 小帶輪包角修正系數(shù)K包角a°1801751701651601551501451401351301251201.0

33、0.990.980.960.950.930.920.910.890.880.860.840.82（7）單根V帶的預(yù)緊力F0和帶作用在軸上的載荷Fr（N） (5.17)Fr = 2 F0 z sin(a1 / 2) (5.18)（8）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見10.4）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.4.1帶輪的材料及結(jié)構(gòu) 帶輪最常用的材料是灰鑄鐵，當(dāng)帶速30 m/s時(shí)用HT150或HT200；v =2540 m/s時(shí)宜采用孕育鑄鐵或鑄鋼，也可以用鋼板沖壓焊接；小功率時(shí)可用鑄鋁和塑料制造。帶輪由輪緣、和輪轂三部分組成。輪輻部分有實(shí)心、輻板（或孔板）和輪輻式三種。根據(jù)帶輪基準(zhǔn)直徑的大小選擇結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)帶輪的基準(zhǔn)直徑d

34、d=（2.53）d（d為軸的直徑）時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng)dd£400mm時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)dd> 400mm時(shí)，可采用橢圓輪輻式。其結(jié)構(gòu)尺寸的確定可參見圖10.9所列的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。根據(jù)帶的類型確定輪緣尺寸（表10.7）。d1=(1.72)d, d軸的直徑 h2=0.81hD0=(D1+d1)/2 b1=0.4h1d0=(0.20.3)(D1-d1) b2=0.8b1C=(1/71/4)B s=CL=(1.62)d,當(dāng)B<1.5d時(shí)，L=B f1=0.2h1h1= f2=0.2h2式中 P¾傳遞的功率（kw）n¾帶輪的轉(zhuǎn)速（r/min）；zf¾

35、;輪輻數(shù)圖10.9 V帶輪結(jié)構(gòu)圖 10.4.2帶傳動(dòng)的張緊帶工作一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生塑性伸長而松弛，使預(yù)緊力減少，傳動(dòng)能力降低，嚴(yán)重會(huì)產(chǎn)生打滑。為保持帶傳動(dòng)的工作能力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有張緊裝置。常用的張緊方法有兩種：一是調(diào)節(jié)中心距張緊；二是設(shè)置張緊輪張緊，如圖10.10所示。 圖10.10帶傳動(dòng)的張緊方法例10.1 設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)的電動(dòng)機(jī)與減速器之間的普通V帶傳動(dòng)（圖10。11）。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-4，額定功率P =11 kW，轉(zhuǎn)速n1=1460 r/mm，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速n2=584 r/mm，單班制工作，載荷變動(dòng)小，要求中心距不大于500 mm。解：1. 確定計(jì)算功率 由表10.3查取工作情

36、況系數(shù)KA=1.1 PC=KAP=1.1´11=12.1 Kw2. 選擇V帶型號(hào)圖10。11 傳動(dòng)簡圖 根據(jù)PC=12.1Kw和n1=1460r/min，查圖10.10， 選用B型帶3. 確定帶輪直徑 （1）由表10.4 B型帶，取基準(zhǔn)直徑 dd1 = 140 mm （2）驗(yàn)算帶速 m/s 在5 25 m/s范圍內(nèi)，故合適 （3）確定大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2 取e = 0.02，由式10.12 mm 由表10.4取dd2 = 355 mm （4）驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差 理論傳動(dòng)比 i = n1/n2 = 1460 / 584 = 2.5 實(shí)際傳動(dòng)比 傳動(dòng)比誤差 合適4. 確定中心距a及帶的基準(zhǔn)長

37、度Ld （1）初定中心距 由題目要求 a0 = 500 mm （2）確定V帶基準(zhǔn)長度Ld0 由式10.1 V帶計(jì)算的基準(zhǔn)長度 由表10.3 選帶的基準(zhǔn)長度Ld = 1800 mm （3）由式（10.15）計(jì)算實(shí)際中心距a a » a0 +（LdLd0）/ 2 = 500 + (11800 1800.66) / 2 » 500 mm5. 驗(yàn)算小帶輪包角a1由式10.1 合適6. 確定V帶根數(shù) 由表10.4 查得P0 = 2.82 kW，DP0 = 0.46 kW，由表10.6 查得Ka= 0.93，由表10.2 查得KL= 0.95。 V帶根數(shù) 取z = 5根7. 計(jì)算預(yù)緊力

38、F0及壓軸力Fr 由式（10.17） 由式（10.18） Fr = 2 Z F0 sin (a1/2) = 2 ´ 5 ´ 210.37 ´ sin (155.36°/2) = 2055.25 N8. 帶輪工作圖（略） 10.5 鏈傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用10.5.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)是兩個(gè)或多個(gè)鏈輪之間用鏈作為撓性件的嚙合傳動(dòng)。常用的鏈傳動(dòng)通常由主、從動(dòng)鏈輪和鏈條組成，如圖10.13所示。鏈傳動(dòng)圖10.13 鏈傳動(dòng)肩有帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的一些特點(diǎn)。與摩擦帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：無彈性滑動(dòng)與打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比和較高的機(jī)械效率；預(yù)緊力小，因此

39、對(duì)軸上的徑向壓力?。绘渹鲃?dòng)中心距適應(yīng)范圍大，相同條件下比帶傳動(dòng)緊湊；能在高溫，甚至在可燃?xì)夥障?、有油污及腐蝕環(huán)境下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，因?yàn)閷俜枪曹棁Ш?，鏈輪齒形可以有較大的靈活性，鏈輪制造安裝精度要求低；鏈條與鏈輪多齒嚙合，輪齒受力小、強(qiáng)度高；有較好的緩沖、吸振能力；中心距大，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。主要缺點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)不平穩(wěn)；工作時(shí)有沖擊、噪聲；鏈節(jié)易磨損而使鏈條伸長，從而使鏈造成跳齒，甚至脫鏈，不宜在載荷變化大和急速反轉(zhuǎn)的傳動(dòng)中應(yīng)用。10.5.2鏈條的種類按用途不同，鏈條可分為：傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。作為傳動(dòng)鏈主要有短節(jié)距精密滾子鏈，簡稱滾子鏈（圖10。14）；短節(jié)距精密套筒鏈

40、，簡稱套筒鏈（圖10。14）；齒形鏈，也稱無聲鏈及成型鏈。目前應(yīng)用最廣的是，它已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了（GB/T12431997）。本章重點(diǎn)介紹滾子鏈的選擇和計(jì)算。10.5.3 鏈傳動(dòng)的應(yīng)用鏈傳動(dòng)作為主機(jī)的配件，是一種應(yīng)用廣泛的重要機(jī)械基礎(chǔ)件。我國年產(chǎn)滾子鏈約5000萬米，產(chǎn)值10億元。主要用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、工程機(jī)械等?，F(xiàn)代鏈傳動(dòng)技術(shù)已使優(yōu)質(zhì)滾子鏈傳動(dòng)功率達(dá)5000 kW,速度可達(dá)35 m/s；高速齒形鏈的速度可達(dá)40 m/s,效率可達(dá)0.98。滾子鏈傳動(dòng)的工作范圍是：傳遞的功率一般在100kw以下，鏈速一般不超過15m/s，推薦使用的最大傳動(dòng)比imax= 6，常用23，

41、效率0.940.96。10.6 滾子鏈與鏈輪10.6.1滾子鏈的結(jié)構(gòu)型式、基本參數(shù)和主要尺寸 圖10.15 單排滾子鏈結(jié)構(gòu)滾子鏈由內(nèi)鏈節(jié)、外鏈節(jié)和連接鏈節(jié)組成。內(nèi)鏈節(jié)由兩個(gè)內(nèi)鏈板1、兩個(gè)套筒4和兩個(gè)滾子5組成（圖10.15）。內(nèi)鏈板與套筒之間過盈配合，以防止二者發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。外鏈節(jié)由兩個(gè)外鏈板2和兩個(gè)銷軸3組成。外鏈板與銷軸之間固聯(lián)。滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合，可相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)，滾子沿鏈輪齒廓滾動(dòng)，這樣可減輕磨損。鏈板為8字形鋼板沖壓而成，使截面具有等強(qiáng)度并減輕了鏈的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的慣性力。圖10.16 雙排鏈滾子鏈結(jié)構(gòu)當(dāng)傳遞較大的載荷時(shí)，可采用雙排鏈（圖10.16）或多排鏈

42、。排數(shù)越多承載能力越高，但由于制造與裝配精度影響，很難達(dá)到各排鏈?zhǔn)芰鶆颍逝艛?shù)不宜超過4排。在組成環(huán)形鏈條時(shí)，鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)連接鏈節(jié)可用開口銷或彈性鎖片鎖緊（圖10.17a、b），如設(shè)計(jì)要求鏈條節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，就必須采用過渡鏈節(jié)（圖10.17c）。滾子鏈有三個(gè)主要尺寸，即節(jié)距p、滾子直徑d1和內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1（對(duì)于多排鏈還有排距pt，見圖10.16），其中節(jié)距p是鏈條的基本特性參數(shù)，滾子鏈的公稱節(jié)距是指鏈條相鄰兩個(gè)鉸接元件中心之間的距離公稱值。鏈條是標(biāo)準(zhǔn)件，短節(jié)距傳動(dòng)用精密滾子鏈標(biāo)準(zhǔn)見 GB/T1243-1997。表10.7摘錄了 A系列滾子鏈主要參數(shù)。表中的鏈號(hào)為用英制單位表示的節(jié)距，以1in

43、/16為1個(gè)單位，因此，鏈號(hào)數(shù)乘以25.4mm/16,即為該型號(hào)鏈條的的米制節(jié)距制。滾子鏈的標(biāo)記規(guī)定如下：鏈號(hào) 排數(shù) 整數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)例如：08A188 GB/T1243¾1997，表示A系列、8號(hào)鏈、節(jié)距12.7mm、單排、88節(jié)的滾子鏈。表10.7 A系列滾子鏈主要參數(shù)（摘自GB/T1243-1997）ISO鏈號(hào)節(jié)距p/mm排距pt /mm滾子直徑d1max/mm銷軸直徑d2 max/mm內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min內(nèi)鏈板高度h2max/mm極限拉伸載荷Q/kN單排每米質(zhì)量q/kg/m單排雙排08A12.7014.387.923.987.8512.0713.827.60.6510A1

44、5.87518.1110.165.099.4015.0921.843.61.0012A19.0522.7811.915.9612. 5718.0831.162.31.5016A25.4029.2915.887.9415.7524.1355.6111.22.6020A31.7535.7619.059.5418.9030.1886.7173.53.8024A38.1045.4422.2311.1125.2236.20124.6249.15.6028A44.4548.8725.412.7125.2242024169338.17.5032A50.8058.5528.5814.2931.5548.26222.4444.810.1040A 63.5071.5539.6819.8537.8554.31347693.916.1048A76.2087.8347.6323.8147.3572.39500.41000.822.6010.6.2 滾子鏈鏈輪1. 基本參數(shù)及主要尺寸鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的參數(shù)：節(jié)距p、滾子的外徑d1、排距pt以及鏈輪的齒數(shù)z。鏈輪的主要尺寸(見圖10.17)分度圓直徑：d = p/sin(180/z)齒頂圓直徑：若為三圓弧以直線齒形，則 da=p0.54+cot(1800/z)齒根圓直徑：df