机械设计基础课件-带传动和链传动.ppt
湖南大学机械设计课件第8章
8-1 第三篇 机械传动
本篇将要讲授如下几章：
第八章 带传动
第九章 链传动
第十章 齿轮传动
第十一章 蜗杆传动
第八章 带传动
构成如右图：
★属于摩擦传动
★松边、紧边问题
★张紧问题
★带属于挠性件
适用于中心距较大的场合，结构简单、成本低、吸振、可过载保护。
不适用于有油污、高温、易燃、易爆的场合。
寿命较短，一般只有2000~3000h。
一般：带速为v=5~25m/s，传动比≤7，传动效率η>0.9~0.95。
§8-1 概述
一、带传动的类型：
传动装置的作用 传递运动（变速）
传递动力
改变运动形式
机械传动 摩擦传动
啮合传动
液力传动
气力传动
电传动 分为
按传动原理分 摩擦带传动——V带、平带等
啮合带传动——同步齿形带 8-2
二、V带的类型与结构：
普通V带的结构：
◆ 有四层。
◆ 为无接头的环形带。
◆ 工作面是两侧面。
◆ 产生的摩擦力比平皮带大，故能传递更大的动力。
◆ 按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种（旧国标为O、A、B、C、D、E、F七种型号）
（窄V带的截形分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种）
普通V带的主要尺寸 按用途分 传动带
输送带
按带的截面形状分 平带
V带
多楔带
圆形带
同步带
V带分 普通V带
大楔角V带 宽V带
窄V带
联组V带
齿形V带
…… ——应用最广
——窄V带用合成纤维绳作强力层，与同样高度的普通V带相比，宽度小1/3，但承载能力高1.5～2.5倍，目前应用渐广。 8-3
节面——既不伸长也不缩短的一层
节宽bp——节面的宽度
轮槽节宽Lp——轮槽上与相应V带节宽bp相等处的槽宽
截面高度h——标准规定：h/bp=0.7（窄V带为0.9）
轮槽基准宽度bd——国标规定取bd=bp
节圆直径dp——轮槽节宽处的直径
基准直径dd——取dd=dp
基准长度Ld——在规定的张紧力下，带轮基准直径dd上的周线长度
第六章 带传动与链传动
1 第六章 带传动与链传动
带传动和链传动是在主动轮、从动轮之间通过中间挠性元件（带和链）来传递运动和动力的。带传动是利用带和带轮的摩擦（或啮合）进行工作的，链传动是利用链条和链轮轮齿的啮合来实现传动。与齿轮传动相比，它们具有结构简单、成本低廉，中心距较大等优点。因此带传动和链传动在工程上得到了广泛的应用。
本章主要介绍V带传动和滚子链传动的类型、特点、工作原理及其传动设计。
6.1 带 传 动
6.1.1带传动的组成和类型
带传动由主动轮、从动轮和环形挠性带组成（图）。它可分摩擦带传动或啮合带传动两种。摩擦带传动借助带的初拉力紧套在带轮上与带轮之间产生的摩擦力来进行传动的。啮合带传动也称同步带传动靠带轮轮齿与带工作面上的齿啮合传动（图10.1）。
摩擦带传动按带的截面形状可分为平带、V带、圆型带、多楔带等（图10.1）同步带传动等，见图10.2。
图5.1 带传动简图 图5.2 带传动的几种类型 2 平带传动的结构简单，在传动中心距较大的情况下应用。平带有胶帆布平带、编织带、锦纶片复合平带及。前3种带是成卷供应，使用时截取所需长度，用接头连城环形。高速环形带采用无接头的质量轻、厚度薄的特制编织带、聚氨酯带，其圆周速度可达50m/s。
V带传动在一般机械传动中应用最为广泛。V带横截面呈等腰梯形，可分为普通V带，楔角为40 0,相对高度近似为0.7;窄V带楔角为40 0,相对高度近似为0.9，传动功率较大；大楔角V带楔角为60 0；联组V带是将几根V带、窄V带的顶面用胶帘布连成一组，结构紧凑。
同步齿形带靠啮合传动，所需张紧力小，轴和轴承所受的载荷小；没有弹性滑动，传动比准确且传动比大（可达10～20）；带的厚度薄，质量轻，允许较高线速度（可达50m/s）和较小的带轮直径；传动效率高（可达98%）;传动功率可达200 kW。但其制造和安装精度要求较高，成本也较高。
机械设计基础课件06-(多应用版)
机械设计基础课件06：机械传动系统设计
一、引言
机械传动系统是机械装备中不可或缺的组成部分，它将动力从发动机传递到工作部件，以实现各种机械运动和动力输出。机械传动系统的设计是机械设计中的重要环节，涉及到机械设备的性能、效率和可靠性。本课件将介绍机械传动系统的设计原理和方法，帮助读者掌握机械传动系统的设计要点。
二、机械传动系统的类型
机械传动系统主要包括齿轮传动、带传动、链传动和蜗杆传动等类型。不同类型的传动系统具有不同的特点和适用范围。在设计机械传动系统时，需要根据工作条件和要求选择合适的传动类型。
1.齿轮传动：齿轮传动是一种常见的传动方式，具有传动效率高、精度高、可靠性好等优点。齿轮传动可分为直齿齿轮传动、斜齿齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等类型。
2.带传动：带传动是一种利用带子传递动力的传动方式，具有结构简单、安装方便、维护成本低等优点。带传动适用于中小功率的传动场合，常见的带传动有平带传动、V带传动和同步带传动等。 3.链传动：链传动是一种利用链条传递动力的传动方式，具有传动效率高、承载能力强、适用范围广等优点。链传动适用于高速、重载和大中心距的传动场合。
4.蜗杆传动：蜗杆传动是一种利用蜗杆和蜗轮传递动力的传动方式，具有传动比大、传动平稳、自锁性好等优点。蜗杆传动适用于大传动比和单向传动的场合。
三、机械传动系统的设计要点
1.工作条件：了解机械设备的工作条件，包括工作负载、工作速度、工作环境等，以确保传动系统的可靠性和稳定性。
2.传动类型的选择：根据工作条件和要求，选择合适的传动类型。对于高速、重载和大中心距的传动场合，可以选择链传动；对于大传动比和单向传动的场合，可以选择蜗杆传动。
3.传动比的确定：根据工作要求和传动类型，确定合适的传动比。传动比过小会导致传动效率低，传动比过大会导致传动装置体积增大。
4.传动装置的布局：合理布局传动装置，确保传动平稳、噪音低、维护方便。对于多级传动系统，应考虑各级传动比的分配和传动装置的布局。 5.传动零件的选材和热处理：根据工作条件和传动要求，选择合适的传动零件材料和热处理工艺，以提高传动零件的耐磨性和承载能力。
机械设计基础(第四版)第10章带传动1
1 第10章带 传 动
本章教学要求：
通过本章的教学，要求了解带传动的工作原理类型、特点及其应用；了解V带与V带轮的结构、材料及相应的标准，了解V带与V带轮的标记的含义；掌握带传动的受力分析及应力分析。理解带传动的弹性滑动与打滑的区别及滑动率的意义，掌握带传动的传动比的计算；理解掌握带传动的失效形式和设计准则，掌握单根V带传递功率的确定和主要参数的合理选择，了解带传动的一般设计步骤；了解带传动的张紧、安装与维护。
10.1 概述
带传动是机械传动系统中用以传递运动和动力的常用传动之一。带传动通常是由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的挠性传动带3所组成。如图9-1所示。
图10-1 带传动的组成
10.1.1 带传动的类型与应用
根据工作原理的不同，带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。
摩擦带传动中，传动带呈环形，并以一定的张紧力F0紧套在两轮上，从而使带与带轮接触面间产生一定的正压力FN。当主动轮1转动时，依靠带与带轮间的摩擦力Ff，将主动轮1的运动和动力传递到从动轮2上。
按照带的截面形状，传动带可分为平带、V带（俗称三角带）、多楔带与圆形带等，如图10-2所示。平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面接触的内表面（图10-2(a)），其传动
2 结构最简单，多用于中心距较大的传动。近年来平带传动应用已大为减少，但在高速带传动中，多采用薄而轻的平带。V带的横截面为等腰梯形。其两侧面为工作表面，即靠带的两侧面与轮槽两侧面相接触产生的摩擦力进行工作（图10-2(b)）。当张紧力相同时，由于V带传动利用楔形槽摩擦原理，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，如图10-2(a)和图10-2(b)所示。故其传动能力也较平带传动为大，在传递同样功率的情况下，V带传动的结构更为紧凑。
QQNfFffFfFF2sin
QNffFfFF 2sinff>f
机械设计基础(课件)
金属工艺学
1.弹性变形：当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的变形。
塑性变形：当外力去掉后残余的永久变形。
强度：指材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
(1)屈服强度σs ：试样在屈服点时的应力(Mpa) 。
(2)条件屈服强度σ 0.2 ：试样在塑性变形量为0.2%时的应力。
(3)抗拉强度σ b (Mpa)：试样在断裂前所能承受的最大应力。
塑性：指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。
(1)断面收缩率：试样拉断处横截面积S k的收缩量与原始横截面积S0之比。
S0 - S k
ψ = × 100%
S0
硬度：指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力。
疲劳强度：表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。
液压传动
1.液压传动系统由以下四部分组成：
动力元件—将机械能转换成液压能（液压泵）
执行元件—将压力能转换成机械能输出（液压缸和马达）
控制元件—对流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节(液压阀)
辅助元件—如油箱、管件等
2.粘性的定义：
液体在外力作用下流动时，由于液体分子间的内聚力而产生的一种阻碍液体分子之间进行相对运动的内摩擦力，液体的这种产生内摩擦力的性质称为液体的粘性；包括动力粘度（绝对粘度）、相对粘度（条件粘度）、 运动粘度。
3.液压系统基本参量：压力和流量；压力取决于负载，速度取决于流量。
4.液压泵的选用原则：
是否要求变量： 要求变量选用变量泵。
工 作 压 力: 柱塞泵的额定压力最高。
工 作 环 境: 齿轮泵的抗污能力最好。
噪 声 指 标: 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。
效 率: 轴向柱塞泵的总效率最高。
机械设计基础完整课件第15章机械传动系统设计
机械设计基础完整课件第15章机械传动系统设计
返回目录第15章机械传动系统设计
15.1 教学基本要求
1.了解现代机器的组成、机械传动系统的功用和设计的一般程序。
2.掌握原动机的选择方法及其机械传动系统的运动、动力参数的计算；了解常用的机械传动方式及其特性，能据此进行机械传动系统的方案设计与评价。
15.2 重点与难点分析
本章的重点是机械传动系统方案拟定的基本原则，难点是机械传动系统的设计与评价。
1.机械传动系统方案拟定的基本原则
（1）对高速、大功率、长期工作的工况，应选用承载能力高、传动平稳、传动效率高的传动系统；（2）速度较低，中、小功率，要求传动比大的场合，可采用单级蜗杆传动、多级齿轮传动、带-齿轮传动、带-齿轮-链传动等多种方案，并进行分析比较，从中选择效率高的方案；（3）工作环境恶劣、粉尘较多时，尽量采用闭式传动，以延长传动件的寿命；工作环境温度较高或易燃烧的场合，不宜采用带传动；（4）传动比较大时，应优先选用结构紧凑的蜗杆传动和行星齿轮传动；原动机输出轴与工作机构输入轴平行时，可采用圆柱齿轮传动；中心距较大时，可采用带传动或链传动；两轴平面相交时，可用锥齿轮传动；两轴空间交错时，可用蜗杆传动；两轴同轴布置时，可用二级同轴式圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。
2.多级传动在机械传动系统方案中布置顺序的基本原则
（1）带传动靠摩擦力工作，承载能力较小，传递相同转矩时，结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，应布置在高速级，使所传递的转矩小；（2）链传动由于有多边形效应，瞬时传动比不断变化，产生冲击、振动，而使转速不均匀，故不宜用于高速级，应布置在低速级；（3）蜗杆传动能实现大传动比，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率或间歇运转的场合；当它与齿轮传动同时应用时，若蜗杆传动布置在高速级，使其传递较小的转矩，以减小蜗
轮尺寸，节约有色金属，且传动效率较高；若蜗杆传动布置在低速级，则齿轮传递转矩较小，而使整个转动装置的尺寸减小；（4）锥齿轮加工较困难，特别是大模数的锥齿轮，因此只在需要改变轴的方向时才采用，且应尽量布置在高速级和限制其传动比，以减小其尺寸和模数；（5）斜齿轮传动的平稳性较直齿轮好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。
机械设计基础常用机械传动课件
机械设计基础常用机械传动课件
带传动的传动方式 第3章 常用机械传动
传动装置将能量由原动机传递到工作机的一套装置 原因 1工作机的工作机构所需要的速度常常与原动机的输出速度不一致 2工作机的工作机构的速度经常需要变换而直接通过变换原动机的速度不经济甚至不可能 3工作机的工作机构在工作时常要改变运动形式 传动方式机械传动液压传动气压传动电气传动 3
§3-1 带传动 带传动的组成 主动轮1从动轮2环形带3 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 1 n2 n1 2 F0 F0 F0 F0 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 抗拉体 开口传动－两轴平行两轮向同一方向转动 交叉传动－两轴平行两轮向相反方向转动传动
带的紧边和松边在交叉处有摩擦易磨 损 半交叉传动－两轴在空间成900交叉只能单向传动 α2 θα1 θ 带传动的几何关系 中心距a 包角α 因θ较小 代入得 带长 θ a C A D B d1 d2 α1 α1 C A D B d1
d2 a θ 带长 已知带长时由上式可得中心距 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
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 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 5 传动效率较低 应用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 v 525 ms
同步带传动和链传动
1 同步带传动和链传动
第一讲
一、基本内容
1、本课时课题：同步带传动
2、本课时重点：受力分析、弹性滑动和带的应力分布图。
3、本课时难点：同步带传动的受力分析和应力分析
二、教学目的
1、研究同步带传动的受力分析和应力分析。
三、教学要求
1、掌握同步带传动受力分析和欧拉公式，了解弹性滑动的概念，了解同步带传动的类型与特点。
2、掌握带应力分布规律和V带设计方法，掌握同步带传动设计和了解带的张紧与维护特点。
四、教学环节
1 同步带传动的类型和应用
一、 同步带传动的特点
1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
分析：主动轮①；从动轮②。绷上带（张紧）具有初拉力（F0），接触面间产生绕压力（N），当①回转产生摩擦力（Ff1），Ff1拖动带，产生摩擦（Ff2）,使②轮回转。以实现两轴间的运动与动力的传递。（Ff1=Ff2=Ff）
2、特点：主要根据①摩擦传动；②挠性带；③特点相对于其它传动（啮合传动）讲的。
见书本：1）有过载保护作用；2）有缓冲吸振作用；3）运行平稳无噪音；4）适于远距离传动（amax=15m）；5）制造、安装精度要求不高
缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定；2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大；3）结构尺寸较大、不紧凑；4）打滑，使带寿命较短；5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。
3、应用，适用于中心距较大的中心功率两轴之间的传递运动与动力，一般适于高速端。
二、同步带传动的类型
同步带传动的类型非常多，但最常用的有：
1.平型同步带传动——最简单，适合中心距a较大的情况 2 2.V同步带传动——三角带—三角同步带传动
3.多楔带—适于传递功率较大而又要求结构紧凑的场合
4.同步同步带传动—啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。
2 V带和V带轮
带传动和链传动
六、带传动和链传动
课题 带传动基础知识和基本理论 课型 理 论
教学
目的 1 了解带传动的类型、特点和应用情况；
2 熟悉普通V带的结构和标准；
3 掌握带传动工作原理、受力分析和应力分布、弹性滑动和打滑等基本理论；
4 掌握带传动的失效形式和计算准则、承载能力确定方法。
重点
难点 带传动的基本理论、弹性滑动和打滑。
教辅
工具 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授
授课
班级
授课
日期
教 学 过 程
一、带传动概述
1．带传动组成
主动轮、从动轮、环形带
2．带传动性质
安装带传动时，须将环形带紧套在两个带轮的轮缘上，使带和带轮轮缘接触面间产生压紧力（由于预紧，静止时已受到预拉力），当主动轮回转时，靠带与带轮接触面间的摩擦力拖动从动轮一起回转。这样，主动轴的运动和动力就通过带传给了从动轴。
二、带传动分类
（按截面形状分）
1．平（型）带：截面为扁平矩形，工作面是与轮面相接触的内表面。
2．V（型）带：（三角带）截面为梯形，工作面是与轮槽相接触的两侧面，但V带与底槽不接触，由于轮槽的楔形效应，预拉力相同时，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，故具有较大牵引能力（传递较大功率）应用更广。
3．多楔带：以扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面为楔的侧面，这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大的优点。（可取代若干根V带），故常用于传递动力大，而要求结构紧凑的场合。
圆（形）带：截面为圆形，只能用于低速轻载的仪器或家用机械，
三、特点：（与齿轮传动相比）
优点：因为带传动是具有中间挠性件并靠摩擦力工作的，所以：
1、 具有良好弹性，缓和冲击，吸收振动，（运行平稳，无噪音） 2、 适用于中心距较大的工作条件上（可达15年），可通过增加带长得到。
3、 制造维护方便，（制造安装难度不象齿轮那样严格）结构简单成本低廉。
机械设计基础-8.5链链传动的受力分析
第五节 链链传动的受力分析
链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，其张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生振动、
跳齿或脱链现象，因而所需的张紧力比起带传动来要小得多。
与带传动一样，链传动在工作过程中也有紧边和松边之别。若忽略传动中的动载荷，则链的紧边拉力F1由链传动的圆周力Fe、链运动所产生的离心拉力Fc和由链本身质量而产生的悬垂拉力Ff三部分组成，为：
松边拉力则由两部分组成，为：
链传动的圆周力为：
Fe＝1000/ (N)
式中：P为链传递的功率(kW)； v为链的速度(m/s)。
链运动所产生的离心拉力为：
Fc＝ (N)
式中：为链单位长度的质量(kg/m)；
由链本身质量而产生的悬垂拉力为：
式中：a为链传动的中心距(m)；
Kf为垂度系数，即下垂度为y=0.02a时的拉力系数，见图9-11，为两链轮中心联线与水平面的倾斜角；g为重力加速度()；
链作用于轴上的压轴力可近似取为：
＋(1.2～1.3) (N) fc2FFF