第8章 带传动及链传动
带传动
★带传动★带传动是一种应用广泛的机械传动，它通常是由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的挠性带所组成的。
如图所示。
一、带传动的工作原理和主要类型根据带传动的工作原理不同，可将其分为磨擦传动和啮合传动两类，前者是带传动的主要类型。
磨擦型带传动，是以一定的初拉力将带张紧在两带轮上，在带与带轮的接触面间产生正压力。
当主动轮转动时，靠带与带轮之间的磨擦力，驱使从动轮转动，从而达到传递运动和动力的目的。
常用的磨擦型传动带，按横截面的形状可分为平带，V 带、多楔带、圆带和同步带。
平带的横截面为矩形或近似为矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面。
V带的横截面为等腰梯形，其工作面为与1轮槽相接触的两侧面，但V带与轮槽底不接触，在同样的初拉力下，V带传动所产生的最大磨擦力约为平带的3倍，因而V带传递的功率较大，故应用广泛。
普通V带（以下简称V带）是无接头的环形带，其横截面为梯形。
具体结构如下图所示，由四部分组成：由几层橡胶制成的伸张层1；由粗绳或帘布构成的强力层2；由橡胶填塞成的压缩层3；由几层橡胶帆布构成的包布层4。
二、带传动的特点(1)优点：1)适用于远距离的运动和动力,改变带的长度可适应不同的中心距。
2)传动带具有良好的弹性，有缓冲和吸振的作用，因而传动平稳，噪声小。
3)过载时带与带轮之间会间传出现打滑，可防止损坏其它零件，起过载保护的作用。
4)结构简单，制造、安装的维护方便，成本低廉。
2(2)缺点:1)传动的外轮廓尺寸较大,结构不紧凑,且对轴的压力大。
2)带与带轮之间存在弹性滑动和打滑，不能保证准确的传动比。
3)机械效率低，带的寿命较短。
4)需要张紧装臵。
(3)带传动的应用范围带传动应用范围广泛。
一般带速为5~25m/s，高速带可达60m/s。
平带传动的传动比通常为3左右。
较大可达到5；V带传动的传动比一般不超过8。
带传动效率较低η≈0.94~0.97,因此不宜用于大功率传动，功率通常不超过50kW。
三、V带的结构、标准及带轮结构普通V带(楔角α=40°)是标准件，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，其截面基本尺寸见下表：3普通V基准长度系列如下表四、V带和三角带传动的安装和维护V带和三角带传动的安装和维护应满足以下要求：1)普通V带和窄V带不得混用在同一传动装臵上,套装带时不得强行撬入。
机械设计基础(陈立德版)(教案)
机械设计基础（陈立德版）教案章节：第一章至第五章第一章：机械设计概述1.1 课程介绍1.2 机械设计的意义和目的1.3 机械设计的基本原则和方法1.4 机械设计的分类和阶段第二章：机械零件的材料与失效分析2.1 材料的选择与性能要求2.2 常见材料的特性与应用2.3 机械零件的失效模式与原因2.4 失效分析的方法和步骤第三章：机械零件的强度计算与校核3.1 力学基础回顾3.2 机械零件的应力与变形分析3.3 机械零件的强度计算方法3.4 强度校核的步骤与判定准则第四章：轴的设计与强度计算4.1 轴的分类和应用4.2 轴的设计原则与要求4.3 轴的强度计算方法4.4 轴的设计实例与强度校核第五章：轴承的设计与选用5.1 轴承的作用与分类5.2 轴承的选用原则与要求5.3 轴承的设计计算方法5.4 轴承的润滑与维护第六章：联轴器、离合器与制动器的设计与选用6.1 联轴器的作用与类型6.2 联轴器的设计与选用6.3 离合器的工作原理与类型6.4 离合器的设计与选用6.5 制动器的工作原理与类型6.6 制动器的设计与选用第七章：齿轮的设计与强度计算7.1 齿轮的分类与特性7.2 齿轮的设计原则与要求7.3 齿轮的强度计算方法7.4 齿轮的材料选择与热处理7.5 齿轮的设计实例与强度校核第八章：带传动与链传动的设计与选用8.1 带传动的特点与类型8.2 带传动的张力计算与设计8.3 链传动的特点与类型8.4 链传动的参数计算与设计8.5 带传动与链传动的选用与维护第九章：弹簧的设计与选用9.1 弹簧的分类与特性9.2 弹簧的设计原则与要求9.3 弹簧的强度计算方法9.4 弹簧的材料选择与热处理9.5 弹簧的设计实例与选用第十章：机械设计实例分析10.1 机械设计实例概述10.2 机械设计实例的分析和评价10.3 机械设计实例的改进和优化10.4 机械设计实例的实施和验证重点和难点解析重点一：机械设计的意义和目的机械设计的意义和目的是机械设计基础课程的核心内容，需要重点关注。
齿轮传动、链传动和带传动优缺点
齿轮传动、链传动和带传动优缺点
齿轮传动、链传动和带传动都是常用的机械传动方式，它们之间各有优缺点。
首先，相较于链传动和带传动，齿轮传动具有以下优势：
1. 传动效率高：齿轮传动的精度高，能够达到很高的传动效率，这是由于齿轮传动的摩擦系数低且能够直接传力的特点。
2. 高可靠性：由于齿轮传动的精度和耐久性，因此齿轮传动可以保持长时间的高可靠性。
3. 自约束性：齿轮传动具有自约束性，不需要其他约束装置的辅助。
这种自约束性可以使齿轮传动使用过程中的振动和噪声减少。
4. 精度高：齿轮传动的制造精度高，传动精度也相对高，这使得他们在高要求精度的应用中有非常明显的优势。
5. 适用于高负载：齿轮传动是各种机械传动中少有能够承受高负载和高扭矩的。
当然，链传动和带传动也有各自的优点。
比如链传动更能适应长距离传动和弯曲等等。
而带传动则非常适合对噪声需求较高的应用场景。
总的来说，齿轮传动具有高效、高可靠性、高精度、高负载等优点，这些优势使得齿轮传动得到广泛的应用。
链 传动
酸性肥料:硫酸铵
化学性质
中性肥料:尿素
碱性肥料:碳酸氢铵
化学肥料的分析项目包括水分含量，有效成分含量和杂质含量等分析。
有效成分含量，磷肥以有效五氧化二磷的质量分数表示。氮肥以氮元素 的质量分数表示。钾肥以氧化钾的质量分数表示。微量元素以该元素的质量 分数表示。
二、肥料的取样
对于袋装化肥，通常规定50件以内抽取5件；51～100件，每增10件，加 取1件；101～500件，每增50件，加取2件；501～1000件以内，每增100 件，加取2件；1001～5000件以内，每增100件，加取1件。将子样均匀地 分布该批物料中，然后用采样工具进行采集。
磷肥的组成较为复杂，往往一种磷肥中同时含有几种不同性质的 含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的钙盐，有的还含有游离的磷酸。
磷肥组成不一样，溶解性不一样，制样方法也是有差异的。
（a）
（b） 图3.5-4 滚子链的接头
（c）
表3.5-1 滚子链的基本参数和结构尺寸及抗拉荷载（GB/T1243-2006）
2．传动链的结构 传动链按结构不同可分为滚子链和齿形链两种。 （1）滚子链的结构 如图3.5-2所示，滚子链由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4 和外链板5所组成。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间 都是过盈配合连接；套筒与销轴之间为间隙配合，使内、外 链板能作相对运动。滚子活套在套筒上，工作时滚子沿链轮 齿廓滚动，以减轻轮齿的磨损。由于链条的磨损主要发生在 销轴与套筒的接触面上，所以在内、外链板间留有少许间隙， 以便润滑油渗入摩擦面间。链板一般制成“8”字形，以减 轻重量并保持链板各横截面的抗拉强度大致相等。
1.5
16A 25.4 29.29 15.88 15.75 22.60 24.13 7.94 33.5 62.7 55.6 111.2 2.6
机设复习思考题
第三章 机械零件的强度复习思考题1、单向稳定循环变应力的种类有哪些？2、分别写出最大应力σmax 、最小应力σmin 、应力循环特性γ的表达式。
3、综合影响因素K σ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？5、如何由σ-1、σ0和σs 三个试验数据作出材料的简化极限应力图？习题1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。
取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。
3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。
如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。
第五章 螺纹联接和螺旋传动复习思考题1、受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 。
①相等的；②与到几何中心距离成正比；③与到几何中心距离成反比；2、螺纹联接中摩擦防松、机械防松装置各有哪几种？（各举出二例）。
3、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式][43.121σπσ≤=d Q ca ，Q 为 。
4、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了 。
①美观；②受力最小；③联接方便；④接合面受力较均匀。
5、受轴向变载荷的普通螺栓联接的应力类型？可以采用什么措施减小螺栓的应力幅σa ？6、为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力Q P 过小后果是什么？7、简述提高螺纹联接强度的四种措施：8、螺栓组受力分析的目的是什么，说明如何计算最大受载螺栓的载荷。
9、举二种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？10、螺旋传动有哪些类型？滚珠螺旋传动有何特点？习 题1．如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N 时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。
课件修改1(带传动与链传动)
例3.6 在标准条件下，选用08A 单列链，额定功率KW P 50=情况下，功率曲线上对应得两个转速1n ( 1100r/min 和2450r/min )，若润滑良好，输出功率衡定，试分析下面三种转速情况下，使用该链条将有什么结果：①min /11001r n <；②min /2450~11001r n =③min /24501r n >［解］标准条件下的额定功率曲线图如例图3.5 所示，从图上功率曲线内区域中的条件下，组合的点在润滑良好的和10n P 均能在规定寿命期限内正常工作。
由此可见，1n 在min /2450~1100r 范围内能正常工作，而min /2450min /110011r n r n ><和均不能在规定寿命内正常工作，前者会提前出现链板的疲劳拉断，后者会出现铰链的胶合破坏。
例3.7 链传动的传动比可写成12211212d d n n z z i ===是否可以？如有错误，错在何处？ [解] 链传动的平均传动比12122112,d d z z n n i 但不等于==。
因为链是按一多边形分布在轮上的，当主动链轮转过一个齿，链便转动一个链节，从动轮也就相应的转过一个齿，所以链的平均传动比可以看成主、从链轮两多边形周长的比，而同一边长、不同边数多边形周长的比不等于其外切圆半径之比。
这可从链轮圆直径公式看，链轮分度圆 z pd180sin = 12211212180sin 180sin 180sin 180sin z z z z z p z pd d ≠== 例3.8 链传动瞬时速度变化给传动带来什么影响？如何减轻这种影响？[解] 由于链传动的多边形效应使链的瞬时运动变化；同时使从动链轮瞬时角速度变化；,cos cos 2212γβωd v =从动角速度受βγ、变化而变化；特别是它拖动的后链质量亦作变速运动，这些都给传动产生很大的动载荷和冲击。
为减轻这种影响，可采取下述两种措施：（1） 由于β在21ϕ±和γ在22ϕ±范围内变化，一个节距对应的中心角2211360360z z ==ϕϕ、，所以增加两链轮齿数减少，链数变化减少。
链传动
链传动的主要参数及其选择 1、链轮的齿数
链速 v 齿数z 齿数 1
节距增长量 , 节圆外移量 因为多边形效应，为使链传动运动平稳，小链轮齿数不宜过少。
小链轮的齿数z 表 小链轮的齿数 1 0.63~3 ≥ 17 3~8 ≥ 21 ≥8 ≥ 25 P+∆p
m/s
大链轮的齿数: 大链轮的齿数 z2 =i z1链条铰链磨损后，节距将变 长，链轮节圆将向齿顶移动。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i>2 a =(30~50)p
两轮轴在同一水 平面，紧边在上、 平面，紧边在上、 在下均能正常工 作。
两轮轴不在同一水 平面， 平面，松边应在下 面。否则松边下垂 量增大后链条与链 轮容易卡死。 轮容易卡死。
i>2 a < 30p
表 续
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
12.70 14.38 15.875 18.11 19.05 22.78 25.40 29.29 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83
7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63
B3
r4
直线
pt
轴面齿形：圆弧 直线 直线(GB1244-85) 轴面齿形：圆弧+直线
实心式-------小直径 实心式----小直径 链轮的结构
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径 组合式----大直径，齿圈可更换。 组合式----大直径，齿圈可更换。 ----大直径
机电一体化-《机械设计基础》课程标准(新)-毛鹏枭11.14
@四川电子机械职业技术学院《机械设计基础》课程标准@适用专业：机电一体化专业编写单位：机电一体化教研室编写人：:毛鹏枭审核人：审批人：批准时间："机电一体化《机械设计基础》课程标准课程名称：机械设计基础课程性质：专业基础课学分：4计划学时：64适用专业：机电一体化一、制定依据《机械设计基础》是3年制机电一体化专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课，该课程的主要目标是为了提高学生安装、使用和维护机械设备能力；使学生掌握中小型机械的结构、基本工作原理，机械特性及运行特性，掌握齿轮传动、带传动、链传动的基本运动形式；常用的凸轮机构设计方法及其他常用机构的设计方法高职检修，熟悉新型机械、及电气设备的分析调试维护方法，培养学生分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
二、课程性质按照工艺文件要求操作机械设备及机电设备、按照设备管理要求进行机械设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理等典型工作任务进行分析后，归纳总结出其所需的机械传动装置的总体计算、传动零件的设计计算、减速器的结构与润滑、装配图的设计与绘制、零件工作图的设计与绘制五个学习情境。
三、本课程与其他课程的关系《机械设计基础》这门课程主要掌握机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与气动、电气控制技术、自动生产线技术及机电设备维修等基本知识，具备机电一体化设备操作、安装、调试、维护和维修能力，从事自动生产线等机电一体化设备的安装调试、维护维修、生产技术管理、服务与营销以及机电产品辅助设计与技术改造等工作的高素质技术技能人才。
同时面对就业方向：机械维修工艺员、机械设备安装于维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。
本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识，掌握从事机电一体化专业、机械设计与制造、机械制造及自动化专业等工作领域，实际工作的基本能力和基本技能。
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题 文字版
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1 就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。
思考题0-1 什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。
0-2 什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧辊，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。
0-3 本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4 本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1 机械设计的内容和一般程序是什么？1-2 机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3 机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4 机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5 合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6 作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7 作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8 何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限 rN如何计算？说明寿命系数K N的意义。
1-9 材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10 影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11 表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz），接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。
带传动齿轮链传动的特点
带传动齿轮链传动的特点带传动、齿轮传动和链传动各自的特点如下：1. 带传动：* 只能实现平行轴间同向传动。
* 效率较低，瞬时传动比不准确。
* 在传递同样大的圆周力时，带传动装置轮廓尺寸较大，轴上压力较大。
* 可在大的轴间距和多轴间传递动力，且不需润滑。
* 传动平稳，噪声低，能缓冲吸振，能过载打滑。
* 造价低廉，安装使用维护方便。
* 带寿命低。
2. 齿轮传动：* 效率高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%。
* 结构紧凑，适用于近距离传动。
* 工作可靠，寿命长。
* 瞬时传动比恒定。
* 可实现不同方向轴间的传动。
* 传动精度高。
* 适用范围宽，传递的功率范围极宽。
* 可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动。
* 工作可靠，使用寿命长。
* 制造和安装要求较高，因而成本也较高。
* 对环境条件要求较严，除少数低速、低精度的情况以外，一般需要安置在箱罩中防尘防垢，还需要重视润滑。
* 不适用于相距较远的两轴间的传动。
* 减振性和抗冲击性不如带传动等柔性传动好。
3. 链传动：* 只能实现平行轴间同向传动。
* 瞬时传动比不恒定。
* 与齿轮传动相比，制造与安装精度要求较低，成本较低。
* 工作可靠，效率高，适用于远距离传动，能很好地工作于恶劣环境。
* 与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作；可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低。
* 缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声。
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