带传动和链传动
【机械设计基础】第六章 带传动和链传动
第六章
带传动和链传动
带传动和链传动都是利用挠性元件（带和链）传递运动和动力 的机械传动，适于两轴中心距较大的场合。 第一节 带传动概述
带传动常用在传递中心距大 的场合，传递的功率<50kW,传动 比常用<5
机 械 一、带传动的组成及带的类型 设 固联于主动轴上的带轮1(主动轮)； 计 固联于从动轴上的带轮3(从动轮)； 基 紧套在两轮上的传动带2。 础
5.适于两轴中心距较大的传动。
a.由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力；
b.带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑； c.带的寿命较短，传动效率较低，需要经常更换； d.不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。
第六章 带传动的应用
带传动和链传动
摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功 率的远距离传动。
带传动和链传动
弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过 载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力 差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以 机 械 设 计 基 础 弹性滑动是不可以避免的。
第六章
四、Ｖ带传动的设计准则
带传动和链传动
带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
第六章
带传动和链传动
工作情况分析(力分析)
在带即将打滑的状态下，F达到最大值。此时，根据挠性体摩擦
的欧拉公式，对于平带传动，忽略离心力的影响，F1与F2之间的关系
为：
F1 F2e
（6-5） （6-6）
e 1 2 F 2 F0 2 F0 (1 ) e 1 e 1
第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础vv带带轮的结构设计要求二vv带轮的材料和结构质量小且质量分布均匀
机械传动相关知识--20230407
4. 电传动 电传动是采用电力设备和电器元件，利用调整其电参数（电压、电流和电阻），来实现
运动或改变运动速度。如收录机中拖动磁带的小电机，机床电气控制装置，直流电机，变频 电机等。
机械传动—带传动
一、简介 带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，
且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带 传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；同步带传动可保证 传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。 带传动除用以传递动力外， 有时也用来输送物料、进行零件的整列等。
机械传动—带传动
2.9 三角带长度测量方法 三角带的标准长度是指当三角带绕皮带轮转动弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面称为中性
层。在规定的张紧力下，沿三角带中性层量得的周长称为基准长度，又称公称长度。 它主要用于带传动的几何尺寸计算和三角带的标记，其长度已标准化。另外国内三角带的长度，还有 用内周长和外周长表示的。
根据用途不同，带传动可分为一般工业用传动带、汽车用传动带、农 业机械用传动带和家用电器用传动带。摩擦型传动带根据其截面形状的不同 又分平带、V带和特殊带（多楔带、圆带）等。
传动带的种类通常是根据工作机的种类、用途、使用环境和各种带的特 性等综合选定。若有多种传动带满足传动需要时，则可根据传动结构的紧凑 性、生产成本和运转费用，以及市场的供应等因素，综合选定最优方案。
皮带传动 链传动和齿轮传动的功能
皮带传动、链传动和齿轮传动是工程领域常见的机械传动方式，它们在工业生产和机械设备中起着至关重要的作用。
本文将分别介绍这三种传动方式的功能和特点，帮助读者更好地理解和运用它们。
一、皮带传动的功能1. 皮带传动是一种通过摩擦传递动力的机械传动方式。
它主要由皮带、皮带轮、张紧装置和传动装置等部件构成。
2. 皮带传动的主要功能包括传递动力、传递转矩和改变传动方向等。
它广泛应用于各种机械设备中，如汽车、风力发电机、工程机械等。
3. 皮带传动具有隔离性好、运转平稳、噪音小、维护周期长等特点，适用于对传动平稳性要求较高的场合。
二、链传动的功能1. 链传动是一种通过链条传递运动和动力的传动方式。
它主要由链条、链轮、轴承等部件构成。
2. 链传动的主要功能包括传递动力、传递转矩和定位传动等。
它在机械制造、输送设备、农业机械等领域得到广泛应用。
3. 链传动具有传递效率高、使用寿命长、负载能力大等特点，适用于对传动效率要求较高的场合。
三、齿轮传动的功能1. 齿轮传动是一种通过齿轮互相啮合传递动力的传动方式。
它主要由齿轮、轴承、轴等部件构成。
2. 齿轮传动的主要功能包括传递运动和动力、传递转矩和改变传动方向等。
它在汽车、船舶、飞机等各种机械设备中得到广泛应用。
3. 齿轮传动具有传动效率高、传动精度高、传动比可设计范围广等特点，适用于对传动精度和效率要求较高的场合。
皮带传动、链传动和齿轮传动各自具有不同的功能和特点，适用于不同的传动需求。
在实际应用中，我们需要根据具体的工程要求和条件选择合适的传动方式，才能发挥其最大的作用。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和运用这三种传动方式。
皮带传动、链传动和齿轮传动作为常见的机械传动方式，各自具有独特的功能和特点。
在工程领域中，选择合适的传动方式对于确保机械设备的正常运行和性能发挥起着至关重要的作用。
在本文的后续部分中，我们将进一步讨论这三种传动方式的特点、优缺点以及应用场景，帮助读者更全面地了解和运用它们。
传动的几种方式
传动的几种方式常用机械传动方式有：带传动、齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动。
1、带传动：是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。
根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。
2、齿轮传动指由齿轮副传递运动和动力的装置，它是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式。
它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。
3、链传动通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
4、蜗杆传动以蜗杆为主动作减速传动，当反行程不自锁时，也可以蜗轮为主动作增速传动。
传动功率一般应在50kW以下(最大可达到1000kW左右)，齿面间相对滑动速度应在15m/s以下(最高可达35m/s)。
5、螺旋传动：是靠螺旋与螺纹牙面旋合实现回转运动与直线运动转换的机械传动。
螺旋传动按其在机械中的作用可分为：传力螺旋传动、传导螺旋传动、调整螺旋传动。
扩展资料机械传动机构，可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，被人们有目的地加以利用。
中国古代传动机构类型很多，应用很广，除了上面介绍的以外，像地动仪、鼓风机等等，都是机械传动机构的产物。
中国古代传动机构，主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。
带传动工作时，为使带获得所需的张紧力，两带轮的中心距应能调整；带在传动中长期受拉力作用，必然会产生塑性变形而出现松弛现象，使其传动能力下降，因此一般带传动应有张紧装置。
带传动的张紧方法主要有调整中心距和使用张紧轮两种，其中它们各自又有定期张紧和自动张紧等不同形式。
第06章 带传动和链传动
三.V带传动的设计步骤和方法：
已知数据： P、n1、n2(i12)、传动位置要求及工作条件 设计内容：1)带的型号(截面形状)、长度、根数； 2)传动中心距； 3)带轮结构设计； 4)张紧装置。
1.确定计算功率Pc： 工作情况系数，见表6－4 2.选V带型号： 根据Pc和n1由图6-8选取。 3.求小、大带轮基准直径d1、d2： 带的弯曲应力 b
MPa
3.弯曲应力： b
( y为带的中性层到最外层的垂直距离)
2 yE d
MPa
max
min
c
d
a
b
c
由带的应力分布图可得如下结论： • 带在变应力作用下工作，疲劳破坏必然是其失效形式之一。 • 最大应力发生在紧边与小带轮接触处，其值为：
max 1 b1 c
第6章 带传动和链传动
重点：
1)带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的 失效形式、设计准则； 2)提高带传动承载能力的措施； 3)平带传动和V带传动的特点； 4)“多边形效应”所引起的链传动运动不均匀性及其改善措施。
难点：
带、链传动的受力分析及应力分析； 带传动的弹性滑动与打滑的区别； 链传动的“多边形效应”。
递更大功率。
二. 单根普通V带的许用功率 1.失效形式 (1).打滑； (2).疲劳损坏(脱层、撕裂或拉断)。
2.设计依据(准则)：保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
3.Ｖ带设计的内容：选择带的型号 确定带的根数 确定带轮结构及张紧装置等 4.单根V带的许用功率： 以[σ]表示根据疲劳寿命要求确定的单根带的许用应力， 则带的疲劳强度条件为： b1， b2 ) max 1 b c [ ] ( b max 而在不打滑情况下，单根V带能传递的最大功率为： Fmaxv 1 v 1 v A ( 1 ) F ( 1 ) P0 1 1 e f 1000 ef 1000 1000 则满足设计准则时，单根V带能传递的功率为： 1 Av P0 ([ ] b c )(1 f ) kW e 1000
第14章 带传动和链传动
表14-12
工作情况系数KA
空、轻载起动 工作情况
<10
重载起动
每天工作小时数/h
10～16
>16
1.2
<10
1.1
10～16
>16
载荷变 动微小
液体搅拌机、通风机和鼓风机 （≤7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻 型输送机 带式输送机（不均匀负荷）、通风机 （＞7.5kW）、旋转式水泵和压缩机 （非离心式）、发电机、金属切削机床、 印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械 制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩 机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶 机械、振动筛、纺织机械、重载输送机 破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机 （球磨、棒磨、管磨）
图14-18 双排滚子链
滚子链已标准化，有A、B两种系列产 品，A系列用于重载、较高速度和重要的 传动，B系列用于一般传动。常用的A、B 系列滚子链的基本参数和尺寸见表14-16。
带传动适用于传递功率不大或不需要 保证精确传动比的场合。在多级减速装置 中，带传动通常配置在高速级。普通V带 传递的功率一般不超过100kW，带的工作 速度为5～35m/s。
14.2 V带和带轮
14.2.1 V带
V带有普通V带、窄V带、联组V带、 齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型， 见表14-3 。
图14-11 带轮安装的位置
② 安装V带时，应先缩小中心距，将V带 套入槽中后，再调整中心距并予以张紧， 不应将带硬往带轮上撬，以免损坏带的工 作表面和降低带的弹性。
③ 胶带不宜与酸、碱或油接触，工作温度 不宜超过60℃，应避免日光直接曝晒。 ④ 带传动装置应加防护罩，以免发生意外 事故。 ⑤ 定期检查胶带，发现其中一根过度松弛 或疲劳破坏时，应全部更换新带，不能新 旧混合使用。
第13章带传动和链传动 69页PPT文档
带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，具
有一定的疲劳强度和寿命。
P0
F1(1e1f '
)v 1000
V带的疲劳强度条件：
ma x1b 1c []
1[ ]b1c
P 0( []b1c)1 (e1 f')1A0v00
单根V带基本额定功率P0见表13-3。
应用：
多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
二、链轮
基本参数：节距p，套筒最大外径d1，排距pt及齿数z
链 轮 齿 形
国标仅规定链轮的最大和最小齿槽形状及其极限参数 目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形) 注明“齿形按3R GB/T 1244-1985规定制造” 链轮轴向齿廓及尺寸，应符合GB/T 1244-1985的规定。
预紧力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 带的总长度不变：
F0 F0
F0
F0
F1F0F0F2 2F0 F1F2
F2 F2
n1
n2
F1 F1
取主动轮端带为分离体
Ff F1F2
有效拉力F：
Ff
FFf F1F2
设：有效拉力F，N；带速v，m/s；则
带所能传递的功率P： P Fv 1000
最大应力发生 在带的紧边开 始饶上小带轮 σb1 处
b1
2 yE d1
b2
2 yE d2
σ2
σc
σ1
σb2
§13-4 带的弹性滑动和传动比
弹性滑动：由于带的弹性变形而引
起的带与带轮间的相对滑动。
A2
弹性滑动产生的原因：
B1
1、带是弹性体；
n1
工程实践中常见的传动方式
工程实践中常见的传动方式传动方式是指将动力从一个部件传递到另一个部件的方式。
在工程实践中，有许多常见的传动方式被广泛应用于各种机械设备中。
本文将介绍几种常见的传动方式，包括链传动、带传动、齿轮传动和液力传动。
一、链传动链传动是一种通过链条将动力传递的传动方式。
链传动具有结构简单、传动效率高、承载能力强的特点，广泛应用于各种机械设备中。
链传动的链条由一系列相互连接的链节组成，链节通过链轮传递动力。
链传动常见的应用包括自行车、摩托车、拖拉机等。
二、带传动带传动是一种通过传动带将动力传递的传动方式。
传动带由橡胶、尼龙等材料制成，具有良好的弹性和耐磨性。
带传动具有结构简单、传动平稳、噪音小的特点，广泛应用于各种机械设备中。
带传动常见的应用包括汽车发动机的正时带、工业机械的传动带等。
三、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮将动力传递的传动方式。
齿轮传动具有传动效率高、承载能力强的特点，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮传动的齿轮由一系列相互啮合的齿轮组成，通过齿轮的转动传递动力。
齿轮传动常见的应用包括汽车变速器、工业机械的传动装置等。
四、液力传动液力传动是一种通过液体介质将动力传递的传动方式。
液力传动具有传动平稳、无级调速的特点，广泛应用于各种工程设备中。
液力传动的原理是利用液体在密闭容器中传递压力来传递动力。
液力传动常见的应用包括自动变速器、液压系统等。
总结：本文介绍了工程实践中常见的传动方式，包括链传动、带传动、齿轮传动和液力传动。
这些传动方式在各种机械设备中得到了广泛应用，具有各自的特点和优势。
工程师在设计和选择传动方式时，应根据具体需求和要求，合理选择最适合的传动方式，以保证设备的正常运行和性能的发挥。
通过合理应用传动方式，可以提高设备的效率、可靠性和使用寿命，为工程实践的发展做出贡献。
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第十三章 带传动和链传动题10-1 简答题（1）带传动的带速v 为什么规定在5～25 m/s 范围内？答：因为P = F e v /1000 kW ，故当功率P 确定，v 过小时，则力F e 过大使带的根数过多，故v 不宜小于5m/s 。
而v 过大时，由于离心力过大，带与轮间正压力减小，摩擦力严重下降，带传动能传递的极限有效拉力F e li m 减小，容易使得F e ≥ F e li m 产生打滑，且此时抖动严重，故v 不宜大于25m/s 。
（2）带传动为什么要限制最大中心距、最大传动比、最小带轮直径？答：中心距过大，将引起严重抖动。
在中心距一定条件下，传动比大，小带轮包角过小。
带轮直径过小弯曲应力则过大。
故应对三个参数加以限制。
（3）影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？答：影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。
设计中采用较多的小链轮齿数，较小的链节距，并限制链轮转速不要过高，对降低动载荷都是有利的。
（4）链传动的传动比写成121221d d z z n n i ===是否正确？为什么？答：不正确。
因z p d ︒=180sin /，故1212d d z z ≠。
题10-2 单根V 带传动的初拉力F 0=354N ，主动带轮的基准直径d d1=160mm ，主动轮转速 n 1=1500r/min ，主动带轮上的包角α1=150°，带与带轮上的摩擦系数为f =0.485。
试求：（1）V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2；（忽略带的离心拉力的影响）（2）V 带传动能传递的最大有效拉力F e 及最大功率P 0 。
解答：1．求V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2()()559371827182N708N 3542261824850180150485021021...e F F F F F ...fa =====⨯==+⨯π⨯︒︒⨯解得： F 1=552.703N ， F 2=155.297N2．求V 带传动能传递的最大有效拉力F e li m 及最大功率P 0(1) 最大有效拉力：N 406397N 15593155933542112110...e e F F f f lim e =+-⨯⨯=+-=αα(2) 带 速：m/s 5712m/s 100060150016010006011.n d v =⨯⨯⨯π=⨯π=(3) 最大功率： kW 994kW 1000561240639710000...v F P lim e =⨯==题10-3 一带传动的大、小带轮的基准直径d 1=100mm ，d 2=400mm ，小带轮转速n 1=1460r/min ，滑动率ε=0.02，传递功率P=10 kW 。
求：带速V 、有效拉力F e 、大带轮实际转速n 2 。
解答：1．带 速： m/s 67m/s 100060146010010006011.n d v =⨯⨯⨯π=⨯π=；2．有效拉力： N 1316N 671010001000=⨯==.v P F e ；3．大带轮实际转速：()()r/mim358r/min400146010002.0112112=⨯-=-=dndnε。
题 10-4测得一普通V带传动的数据如下：n1=1460r/min，中心距a=400mm，小带轮直径d1=140mm，大带轮直径d2=400mm，B型带共3根，传动水平布置，张紧力按标准规定，采用电动机传动，一班制工作，工作平稳，试求：该V带传动允许传递的最大功率。
解答：查教材表13－3得单根B型带所能传递的功率P0=2.83kW；传动比86214040012.ddi===，查教材表13－4并用插入计算得功率增量△P0=0.47kW；小轮包角1211403.57180≈⨯--=αadd，查表13－5得包角系数Kα=0.89；V带计算长度()()mm1634mm4221221≈-+++≈addddzaLcπ取基准长度1600mm，由表13－2得带长修正系数K L=0.92；则V带传动允许传递的最大功率：P=Z（P0+△P0）KαK L=8.11 kW。
题 10-5设计一用电动机驱动破碎机的普通V带传动。
已知电动机额定功率P=5.5 kw，转速n1=960 r/mim，带传动传动比i=2，两班制工作，要求轴间中心距a＜600 mm。
解答：1．选择V带的型号（1）求计算功率P C：原动机为电动机，工作机为破碎机及两班制工作的已知条件，查教材表13－6取工况系数K A=1.4。
则：P c=K A P=1.4×5.5 kW =7.7 kW，(2) 查图13－15（普通V 带选型图），根据P c 及n 1选择A 型带。
2．设计参数选择及主要几何尺寸计算（1）确定带轮基准直径d 1、d 2① 选择小带轮基准直径d 1： 教材表13－7中最小基准直径及带轮基准系列，选取小带轮基准直径d 1=125mm 。
② 验算带速：m/s 28610006011.n d v =⨯π=，符合5-25m/s 要求。
③ 确定大带轮基准直径：d 2 = id 1 = 2×125 mm = 250 mm 。
（2）确定基准带长L d① 初选中心距a 0：根据 0.7 (d 1+d 2)＜a 0＜2（d 1+d 2）及设计要求初选。
0.7 (d 1+d 2) = 262.5 mm ，2（d 1+d 2）=750 mm ，设计要求轴间中心距a ＜600 mm ，初选a 0 = 500 mm 。
② 初算带长：()()()()m m 1597m m 5004125250250125250024222122100≈⨯-+++⨯=-+++≈ππa d d d d z a L c ③ 确定基准带长L d ：由基准带长系列选取L d = 1600 mm 。
（3）计算实际中心距a ：mm 5501mm 21597160050020.L L a a c d =-+=-+=取a =502 mm 。
（4）验算小轮包角1α：()适用︒≥︒=︒⨯--︒=︒⨯--︒=α1207165357502125250180357180121...a d d 。
3．确定V 带根数Z单根A 带、n 1=960 r/mim 及d 1=125 mm ，查教材表13－3得基本额定功率P 0=1.4kW ； A 带、n1=960 r/mim 、i=2，查教材表13－4用插入法计算得功率增量△P 0=0.12kW ； 查教材表13－2得 带长修正系数： K L =0.99；查表13－5得包角系数K α=0.965则带根数：()()3599096501204177......K k p p P Z L o o c =⨯⨯+=∆+=α，取Z =6，未超过A 型V 带传动推荐的Z max =6，故该设计可用。
4．计算初拉力F 0及压轴力F Q查教材表13－1得A 型带q =0.1kg/mN 5166N 2861096509650522866775005250022........qv K K .zv P z F co ≈⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ααN 1982N 251666222716510≈⨯⨯⨯=α=︒.Q sin .sin ZF F 。
5．带轮结构和尺寸（略）题 10-6 某带传动装置主动轴扭矩为T 1，两轮直径d 1、d 2各为100mm 与150mm ，运转中发生了严重打滑现象，后带轮直径改为d 1=150mm ，d 2=225mm ，带长相应增加，传动正常，试问其原因何在？解题分析：因为，带传动正常工作的条件是：需要传递的有效拉力F e ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=αα112110f f lime e e F F 。
而带传动需要传递的有效拉力112000d T F e =，当小轮直径由d 1=100 mm 变为150mm ，扩大了1.5倍，则有效拉力F 下降1.5倍。
而在初拉力F 0、带和带轮材料不变时，带传动能传递的极限拉力F elim 却变化不太大，故可使得F ≤F flim ，避免了打滑。
题10-7 一链号为16A 的滚子链传动，主动轮齿数z 1=17，链轮转速n 1=730r/min ，中心距a=600mm 。
求平均链速v ，瞬时链速的最大值v max 和最小值v min 。
解答：1．平均链速v ：链号为16A 时，链节距p=25.4mm 。
s m 255m/s 1000607304251710006011..pn z v =⨯⨯⨯=⨯=2．瞬时链速v max 、v min 。
βω=cos d v 112，其中： mm 23.138mm 17180sin /4.25180sin /1=︒=︒=z p ds rad 4476rad 60730260211.n =⨯π⨯=π=ω当β=0时，有：m 28.5m 44.761000223.138cos 211max =⨯⨯==βωd v 当︒±=︒±=59.101801z β时有：()s m 19.5s m 59.10cos 44.761000223.138cos 211min =︒±⨯⨯⨯==βωd v题10-8 某单排滚子链传动，已知主动轮转速n 1=800r/min ，齿数z 1=19，z 2=90，中心距a ≈900mm ，该链的极限拉伸载荷Q=55600N 。
若工作情况系数K A =1.2，求该传动能传递的功率。
解答：实际能传递功率Ap lz K KKKPP0≤查得Q=55600N时，链号为16A，其节距p=25.4mm；又由n1=800r/min，可查得额定功率P0=30kW。
由z1=19，可查得K z=1；因单排，故K p=1。
链长47.138)2(2212221=π-+++=aPzzPazzL P，取L P=138节，查得K l =1.09。
故能传递动率kW25.27kW2.1109.1130=⨯⨯⨯=P。