1、會計學1機械設計基礎之帶傳動和鏈傳動詳解資機械設計基礎之帶傳動和鏈傳動詳解資料料設計：潘存云313-1 帶傳動的類型和應用帶傳動的類型和應用帶傳動的組成：帶傳動的組成：主動輪主動輪1、從動輪、從動輪2、環形帶、環形帶3。工作原理：工作原理： 安裝時帶被張緊在帶輪上，產生的安裝時帶被張緊在帶輪上，產生的初拉力初拉力使得帶與使得帶與帶輪之間產生帶輪之間產生壓力壓力。主動輪轉動時，依靠。主動輪轉動時，依靠摩擦力摩擦力托動托動從動輪一起同向回轉。從動輪一起同向回轉。1n2n12F0F0F0F0第1頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云類型類型平皮帶平皮帶V 型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型同

2、步帶同步帶圓形帶圓形帶 -楔形效應 摩擦牽引力大 -摩擦牽引力大 - -牽引力小，用于儀器牽引力小，用于儀器應用：應用：兩軸平行、且同向轉動的場合。稱為開口傳動。兩軸平行、且同向轉動的場合。稱為開口傳動。帶傳動的類型帶傳動的類型抗拉體 -彎曲應力小第2頁/共75頁設計：潘存云213 .57180 12dd帶傳動的幾何關系帶傳動的幾何關系中心距中心距a包角包角: 2因因較小較小, ,sin以代入得代入得: :)(12raddd帶長帶長: :ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADB

3、設計：潘存云d1d2第3頁/共75頁設計：潘存云addddaL4)(222122111CADBd1d2a帶長帶長: :已知帶長時，由上式可得中心距已知帶長時，由上式可得中心距 : : 8)( 8)(2)(221222121ddddLddLa帶傳動不僅安裝時必須把帶張緊在帶輪上，而且當帶工作一段時間之后，因帶永久伸長而松弛時，還應當重新張緊。第4頁/共75頁a a調整螺釘調整螺釘調整螺釘調整螺釘滑道式張緊裝置滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置擺架式張緊裝置a a帶傳動的張緊方法：帶傳動的張緊方法：1.1.調整中心距調整中心距 第5頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云張緊輪張緊輪帶傳動的張緊方法：帶傳動

4、的張緊方法：1.1.調整中心距調整中心距 2.2.采用張緊輪采用張緊輪第6頁/共75頁帶傳動的優點：帶傳動的優點：1. 適用于中心距較大的傳動；適用于中心距較大的傳動；2. 帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；3. 過載時帶與帶輪之間會出現打滑，避免了其它零過載時帶與帶輪之間會出現打滑，避免了其它零 件的損壞；件的損壞；4. 結構簡單、成本低廉。結構簡單、成本低廉。帶傳動的缺點：帶傳動的缺點：1. 傳動的外廓尺寸較大；傳動的外廓尺寸較大；2. 需要張緊裝置；需要張緊裝置；3. 由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳

5、動比；4. 帶的壽命較短；帶的壽命較短；5. 傳動效率較低。傳動效率較低。第7頁/共75頁應用：應用：兩軸平行、且同向轉動的場合（稱為開口傳動兩軸平行、且同向轉動的場合（稱為開口傳動），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。V帶傳動應用最廣，帶速：帶傳動應用最廣，帶速： v=525 m/s 傳動比：傳動比：i=7 效率：效率： 0.90.95第8頁/共75頁設計：潘存云13-2 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析F0F0F0F0靜止時，帶兩邊的初拉力相等：靜止時，帶兩邊的初拉力相等：傳動時，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：傳動時，由于摩擦力的作用，帶

6、兩邊的拉力不再相等：F1 = F2 = F0 為了可靠工作，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。F1 F2 F1 ，緊邊F2 松邊F1F2F1F2緊邊緊邊松邊松邊設帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：設帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等： F1 F0 = F0 F2 從動輪從動輪主動輪主動輪n1n2n1n2F0 = (F1 + F2 )/2設計：潘存云第9頁/共75頁設計：潘存云當圓周力當圓周力FF Ff時，帶與帶輪之間出現顯著的滑動，稱為時，帶與帶輪之間出現顯著的滑動，稱為打滑打滑.經常出現打滑使帶的磨損加劇、傳動效率降低，導經常出現打滑使帶的磨損加劇、傳動效率降低

7、，導致傳動失效。致傳動失效。稱稱 F1 - - F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：F = F = F1 - - F2且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關系：且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關系：1000FvP 以平帶為例，分析打滑時緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間的關系。dFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧進行分析：取一小段弧進行分析：參數如圖 正壓力：正壓力：dFN 兩端的拉力：兩端的拉力：F 和和F+dF 力平衡條件：力平衡條件：忽略離心力, 水平、垂直力分別平衡2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFdd

8、FFfdFN摩擦力：摩擦力： f dFN 第10頁/共75頁由力平衡條件：由力平衡條件：2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFddFFfdFN12cos,22sindddd很小，可取因2ddF 去掉二階微量FddFNfdFdF012fdFdFFFfFF21ln積分得：積分得：緊邊和松邊的拉力之比為：緊邊和松邊的拉力之比為：feFF21繞性體摩擦的基本公式繞性體摩擦的基本公式 dFfdFN第11頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云 聯立求解：聯立求解：11ffeeFF)11 (121feFFFF112feFF F f 1fQQNFffFfF2sinQNFffF2sinfe

9、FF21F=F=F1 - - F2第12頁/共75頁在相同條件下在相同條件下 ，V帶能傳遞較大的功率。帶能傳遞較大的功率。或在傳遞功率相同時，或在傳遞功率相同時，V帶傳動的結構更為緊湊。帶傳動的結構更為緊湊。用用 f 代替代替 f 后，得以下計算公式：后，得以下計算公式：21feFF)11 (11112121ffffeFFFFeFFeeFF11ffeeFF)11 (121feFFFF112feFF21feFF第13頁/共75頁設計：潘存云13-3 帶的應力分析帶的應力分析 1.1.緊邊和松邊拉力產生的拉應力緊邊和松邊拉力產生的拉應力緊邊拉應力：緊邊拉應力：MPaAF11MPaAF22松邊拉應力

10、：松邊拉應力：A A為帶的橫截面積為帶的橫截面積 2.2.離心力產生的拉應力離心力產生的拉應力帶在微弧段上產生的離心力：帶在微弧段上產生的離心力： amdFNc帶工作時應力由三部分組成dFNcdddlr F1F2Ndqv22)(rqrdrvqrd2)(第14頁/共75頁設計：潘存云離心力離心力 F FNcNc在微弧段兩端會產生拉力在微弧段兩端會產生拉力 FcFc。 daqvdaFc22sin2由力平衡條件得：由力平衡條件得：dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin，得取dadaNqvFc2MPaAqvAFcc2離心力只發生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力確作用在帶的全

11、長。 離心拉應力：離心拉應力： 往x軸投影 第15頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云3.3.彎曲應力彎曲應力當帶繞過帶輪時，因為彎曲而產生彎曲應力MPadyEb2設設y y為帶的中心層到最外層的垂直距離；為帶的中心層到最外層的垂直距離； E E為帶的彈性模量；為帶的彈性模量；d d為帶輪直徑。為帶輪直徑。 4. 4. 應力分布及最大應力應力分布及最大應力2n1n21cb11maxy彎曲應力為彎曲應力為: :最大應力最大應力maxmax出現在緊邊與出現在緊邊與小輪的接觸處。小輪的接觸處。V帶的節線帶的節線 dV帶輪的基準圓帶輪的基準圓由材料力學公式得 離心應力拉應力彎曲應力121b2bmaxc

12、第16頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云F0F01由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為：由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為：5. 5. 作用在軸上的力作用在軸上的力 FQF0F0FQ2sin210FFQ1212第17頁/共75頁設計：潘存云F2F2F1F113-4 帶傳動的彈性滑動和傳動比帶傳動的彈性滑動和傳動比 設設帶的材料符合變形與應力成正比的規律，則帶的材料符合變形與應力成正比的規律，則變形量為變形量為：這種因材料的彈性變形而產生的滑動被稱為這種因材料的彈性變形而產生的滑動被稱為彈性滑動彈性滑動。 緊邊：緊邊：松邊：松邊：AEF11AEF22 F F1 1 F F2 2 1 1 2 2帶繞過

13、帶繞過主動輪主動輪時，將逐漸縮時，將逐漸縮短并沿輪面滑動，使短并沿輪面滑動，使帶速落帶速落后于輪速。后于輪速。帶經過帶經過從動輪從動輪時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使帶速超前于輪速。帶速超前于輪速。smndv/100060111smndv/100060222總有：總有：v v2 2 v v1 1 從動輪從動輪n2主動輪主動輪n1第18頁/共75頁得從動輪的轉速：得從動輪的轉速：帶傳動的傳動比：帶傳動的傳動比：2112)1(ddnn)1(12dd21nni V V帶傳動的滑動率帶傳動的滑動率=0.01=0.010.02，一般可忽略不計。，一般可忽略不計。定義：定義

14、：112211121ndndndvvv為滑動率。為滑動率。彈性滑動彈性滑動打滑打滑第19頁/共75頁設計：潘存云13-5 普通普通V帶傳動的計算帶傳動的計算V V帶可分為：帶可分為：普通普通V帶、窄帶、窄V帶、寬帶、寬V帶、大楔角帶、大楔角V帶、帶、汽車汽車V帶等類型。其中普通帶等類型。其中普通 V V帶應用最廣。帶應用最廣。一、一、V V帶的規格帶的規格組成：組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。抗拉體、頂膠、底膠、包布。簾布芯結構簾布芯結構繩芯結構繩芯結構包布包布頂膠頂膠抗拉體抗拉體底膠底膠節線節線節面節面節線：節線：彎曲時保持原長不變的一條周線。彎曲時保持原長不變的一條周線。節面：節面：全部節

15、線構成的面。全部節線構成的面。第20頁/共75頁設計：潘存云bbph =40，h/bp =0.7的的V帶稱為普通帶稱為普通V帶。已經標準化，有七種型號。帶。已經標準化，有七種型號。 型型 號號 O A B C D E F 頂寬頂寬b 10 13 17 22 32 38 50節寬節寬 bp 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角每米質量每米質量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52表表13-1 普通普通V帶的截面尺寸（帶的截面尺寸（GB11544-89）40 在在V帶輪上，

16、與所配用帶輪上，與所配用V帶的節面寬度帶的節面寬度相對應的帶輪直徑稱為相對應的帶輪直徑稱為基準直徑基準直徑d。dV帶在規定的張緊力下，位于帶輪基準帶在規定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度稱為直徑上的周線長度稱為基準長度基準長度Ld 。標準長度系列詳見下頁表標準長度系列詳見下頁表13-2 ，P202bp第21頁/共75頁224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550

17、1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 1250

18、01400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準長度基準長度 KL 基準長度基準長度 KL 表表13-2 普通普通V帶的長度系列和帶長修正系數（帶的長度系列和帶長修正系數（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88第22頁/共75頁設計：潘存云 =40，h/bd =0.9的的V帶稱為窄帶稱為窄V帶。帶。與普通與普通V帶相比，高度相同時，寬度減小帶相比，高度相同時，寬度減小1/3，而

19、承載，而承載能力提高能力提高1.52.5倍，適用于傳遞動力大而又要求緊湊倍，適用于傳遞動力大而又要求緊湊的場合。的場合。bh40 型型 號號 寬度寬度b(mm) 高度高度 h(mm) 3 v 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 5 V 16.0(5/8英寸英寸) 13.5 B, C , D型型8 V 25.4(1英寸英寸) 23 D, E, F型型窄窄V帶的結構及截面尺寸帶的結構及截面尺寸可替代的可替代的 普通普通V帶帶第23頁/共75頁二、單根普通二、單根普通V V帶的許用功率帶的許用功率 帶在帶輪上打滑或發生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞時，就不能傳遞動力。因此帶傳動的設計依據是保

20、證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。傳遞的功率為傳遞的功率為：)11 (121feFFFF單根帶所能傳遞的有效拉力為：單根帶所能傳遞的有效拉力為：1000)11 (1veFf1000)11 (1veAf為保證帶具有一定的疲勞壽命，應使：為保證帶具有一定的疲勞壽命，應使：maxmax = =1 1 + +b b + + c c 1 1 = = - -b b - - c c代入得：代入得：KWAvePfcb1000)11)(0在在 =，L Ld d為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結構為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結構條件下計算所得條件下計算所得 P P0 0 稱為單根帶的基本額定功率。詳見稱為單根帶

21、的基本額定功率。詳見下頁表下頁表13-3 13-3 教材教材P203P203。10000vFP第24頁/共75頁設計：潘存云200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小帶小帶輪基輪基準直準直徑徑 d1/ mm表表13-3 單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率（包角（包角= 、特定基準長度、載荷平穩時）、特定基準長度、載荷平穩時） 型型號號ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.

22、30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15

23、 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13

24、 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小帶輪轉速小帶輪轉速 n1/( r/ min)200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 第25頁/共75頁實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0

25、值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數； 考慮帶長不為特定長度時對傳動能力的影響，見下頁表132。 第26頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450

26、 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.8

27、3 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準長度基準長度 KL 基準長度基準長度 KL 表表13-2 普通普通V帶的長度系列和帶長修正系數（帶的長度系列和帶長修正系數（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88第27頁/共75頁實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數；PP0 0-功率增量；功率增量；考慮在i1，帶

28、在大輪上的彎曲應力較小，故在壽命相同的情況下，可增大傳遞功率，取值詳見表13-4第28頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小帶小帶輪轉輪轉速速 n1表表13-4 單根普通單根普通V帶額定功率的增量帶額定功率的增量P0 型型號號ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 傳傳 動動 比比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0

29、.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 73

30、0 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 第29頁/共75頁K 包角系數。包角系數。 考慮180時對傳

31、動能力的影響，見表135 實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數；PP0 0-功率增量；功率增量；表表13-5 包角修正系數包角修正系數 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 第30頁/共75頁三、普通三、普通V V帶的型號和根數的確定帶的型號和根數的確定PKPAc計算功率：計算

32、功率：K KA A -工作情況系數工作情況系數 詳下頁見表13-6 P205K 包角系數。包角系數。實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數；PP0 0-功率增量；功率增量；第31頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云表表13-6 工作情況系數工作情況系數載荷性質載荷性質載荷變動很小載荷變動很小載荷變動小載荷變動小載荷變動較大載荷變動較大載荷變動很大載荷變動很大工工 作作 機機原原 動動 機機電動機（交流啟動、三電動機（交流啟動、三角

33、啟動、直流并勵）、角啟動、直流并勵）、四缸以上內燃機四缸以上內燃機電動機（聯機交流啟動電動機（聯機交流啟動、直流復勵或串勵）、直流復勵或串勵）、四缸以下內燃機四缸以下內燃機液體攪拌機、通風機和液體攪拌機、通風機和鼓風機、離心式水泵和鼓風機、離心式水泵和壓縮機、輕負荷輸送機壓縮機、輕負荷輸送機。每天工作小時數每天工作小時數 / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 帶式輸送機、旋轉式水帶式輸送機、旋轉式水泵和壓縮機、發電機、泵和

34、壓縮機、發電機、金屬切削機床、印刷機金屬切削機床、印刷機、旋轉篩、木工機械。、旋轉篩、木工機械。制磚機、斗式提升機、制磚機、斗式提升機、往復式水泵和壓縮機、往復式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪起重機、磨粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械等。篩、紡織機械等。破碎機（旋轉式、顎式破碎機（旋轉式、顎式）、磨碎機（球磨、棒）、磨碎機（球磨、棒磨、管磨）。磨、管磨）。第32頁/共75頁型號的確定型號的確定: : 根據根據Pc和小帶輪的轉速和小帶輪的轉速n1，由，由選型圖選型圖確定。確定。三、普通三、普通V V帶的型號和根數的確定帶的型號和根數的確定PKPAc計算功率：計算

35、功率：K KA A -工作情況系數工作情況系數K 包角系數。包角系數。實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數；PP0 0-功率增量；功率增量；第33頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云300050002000160040002008005001004003001000小帶輪的轉速小帶輪的轉速n1 ( r / min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 10

36、0 200 250 普通普通V帶選型圖帶選型圖ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100計算功率計算功率Pc/kW第34頁/共75頁型號的確定型號的確定: : 根據根據Pc和小帶輪的轉速和小帶輪的轉速n1，由，由選型圖選型圖確定。確定。根數的確定根數的確定: :0PPzcLcKKPPP)(00三、普通三、普通V V帶的型號和根數的確定帶的型號和根數的確定PKPAc計算功率：計算功率：K KA A -工作情況系數工作情況系數K 包角系數。包角系數。實際工作條件與特定條件不同

37、時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。修正結果稱為許用功率修正結果稱為許用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 長度系數；長度系數；PP0 0-功率增量；功率增量；第35頁/共75頁帶輪的直徑過小，則帶的彎曲應力大，壽命降低。應帶輪的直徑過小，則帶的彎曲應力大，壽命降低。應取：取：d d1 1ddminmin四、主要參數的選擇四、主要參數的選擇1.1.帶輪直徑與帶速帶輪直徑與帶速型型 號號 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表表13-7 帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑dmin20 22.4 25

38、28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 100020 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212

39、 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000大帶輪的直徑大帶輪的直徑d d2 2：)1(1212dnndd d1 1 、d d2 2：必須符合帶輪的必須符合帶輪的基準直徑系列：基準直徑系列：第36頁/共75頁帶速：帶速：smndv/10006011一般應使一般應使v v在在525m/s的范圍內。的范圍內。 2.2.中心距、帶長和包角中心距、帶長和包角推薦范圍：推薦范圍：0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2) ) a0 2(d350 mm；腹板式腹板式-中等直

40、徑；中等直徑；13-6 V帶輪的結構帶輪的結構帶輪的材料：常用鑄鐵，有時也采用鋼或塑料和木材。帶輪的材料：常用鑄鐵，有時也采用鋼或塑料和木材。帶輪的結構帶輪的結構 實心式實心式-直徑小；直徑小；h2drdkdha1L斜度斜度1：25ddaBh1h2 =0.8 h1a1 = 0.4 h1 a2 = 0.8 a1 f10.2 h1 f2 0.2 h2PnA3h1 =290P功率功率n轉速轉速A輪幅數輪幅數第43頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云f1.61.66.3Heb0bdBh1haddae 80.3 120.3 150.3 190.4 25.50.5 槽槽 型型 Y Z A B Cbd 5.

41、3 8.5 11 14 19 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 famin 6 7 9 11.5 16hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 min 5 5.5 6 7.5 10 60 - - - - - 80 118 190 31560 - - - - - 80 118 190 315對應的對應的d d3232343436363838( ) 表表13-8 普通普通V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸第44頁/共75頁設計：潘存云節園節園節線節線組成：組成：同步帶（同步齒形帶）是以鋼同步帶（同步齒形帶）是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠。絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡

42、膠。13-7 同步帶傳動簡介同步帶傳動簡介結構特點：結構特點：橫截面為矩形，帶面橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環形傳動帶，具有等距橫向齒的環形傳動帶，帶輪輪面也制成相應的齒形。帶輪輪面也制成相應的齒形。傳動特點：傳動特點：靠帶齒與輪齒之間的嚙合靠帶齒與輪齒之間的嚙合實現傳動，兩者無相對滑動，而使圓實現傳動，兩者無相對滑動，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。周速度同步，故稱為同步帶傳動。Pb重要參數優點：優點：1.傳動比恒定；傳動比恒定；2.結構緊湊；結構緊湊；3.由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速高達由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速高達40 m/s，傳動比可達，傳動比可達10，傳遞功率可達

43、，傳遞功率可達200 KW；4.效率高，高達效率高，高達0.98。缺點：缺點：成本高；對制造和安裝要求高。成本高；對制造和安裝要求高。pb節距節距 第45頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云13-8 鏈傳動的特點和應用鏈傳動的特點和應用組成：組成：鏈輪、環形鏈條鏈輪、環形鏈條作用：作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實靠現平行軸之間的同鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實靠現平行軸之間的同 向傳動。向傳動。第46頁/共75頁特點：特點：與帶傳動相比1. 鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑， 能保持準確的平均傳動比；能保持準確的平均傳動比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸需要的張緊

44、力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承承 的摩擦損失的摩擦損失 ；3.結構緊湊；結構緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環境下工作；能在高溫，有油污等惡劣環境下工作；與傳齒輪動相比5.制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結構簡單制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結構簡單；缺點：缺點： 瞬時轉速和瞬時傳動比不是常數，傳動的平穩瞬時轉速和瞬時傳動比不是常數，傳動的平穩性性 較差，有一定的沖擊和噪聲。較差，有一定的沖擊和噪聲。應用：應用： 廣泛應用于礦山機械、農業機械、石油機械、廣泛應用于礦山機械、農業機械、石油機械、機機 床及摩托車中。床及摩托車中。第47頁/共75頁工作范圍：工作范圍：傳動比：傳

45、動比： i 8;8; 中心距：中心距： a 556 m;6 m; 傳遞功率：傳遞功率： P 100 KW;100 KW; 圓周速度：圓周速度： v 15 m/s;15 m/s; 傳動效率：傳動效率： 0.950.950.98 0.98 第48頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內外鏈節。內外鏈節構成一個鉸鏈。當鏈條嚙入嚙出時，內外鏈節作相對轉動。同時滾子沿鏈輪鏈齒滾動，可減少鏈條與輪齒的磨損。內外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各橫截面的強度大致相等13-9 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪一、一、 鏈條鏈條類型類型 滾子鏈的組成：滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內鏈板、外鏈

46、板。滾子、套筒、銷軸、內鏈板、外鏈板。 齒形鏈齒形鏈滾子鏈滾子鏈套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合銷軸銷軸滾子滾子外鏈板外鏈板套筒套筒內鏈板內鏈板內鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內鏈節 。第49頁/共75頁鏈條材料：鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經熱處理，以提高強度和耐磨性。碳素鋼或合金鋼，經熱處理，以提高強度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結構：套筒滾子鏈的剖面結構：滾子滾子套筒套筒銷軸銷軸內鏈板內鏈板外鏈板外鏈板第50頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云設計：潘存云鏈條的主要參數節距鏈條的主要參數節距p：節距節距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。 p 越大，越大， 鏈條各零件

47、尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結構類型：結構類型：單排鏈和多排鏈。單排鏈和多排鏈。滾子鏈已標準化，分為滾子鏈已標準化，分為A、B兩個系列，常用的是兩個系列，常用的是A系列系列.pppt雙排滾子鏈雙排滾子鏈 第51頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云鏈鏈 號號08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60表表139 A系列滾子鏈的主要參系列滾子鏈的主要參數數節距節距P 排距排距pt 滾子外徑滾子外徑d1 極限載荷極限載荷Q(單排單排) 每米長質量每米長質量q(單排單排) mm mm mm N kg/m10A 15.875 18.11 1

48、0.16 21800 1.0012A 19.05 22.78 11.91 31100 1.0016A 25.40 29.29 15.88 55600 2.6020A 31.75 35.76 19.05 86700 3.8024A 38.10 45.44 22.23 124600 5.6028A 44.45 48.87 25.40 169000 7.5032A 50.80 58.55 28.58 222400 10.1040A 63.50 71.55 39.68 347000 16.1048A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60第52頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云

49、鏈條長度以鏈節數表示。鏈節數最好取鏈條長度以鏈節數表示。鏈節數最好取偶數偶數，以便鏈，以便鏈條聯成環形時正好是外鏈板與內鏈板相接。條聯成環形時正好是外鏈板與內鏈板相接。若鏈節數為若鏈節數為奇數奇數時，則采用過渡鏈節，在鏈條受拉時時，則采用過渡鏈節，在鏈條受拉時，過度鏈節還要承受附加的彎曲載荷，通常應避免采，過度鏈節還要承受附加的彎曲載荷，通常應避免采用。用。過渡鏈節過渡鏈節第53頁/共75頁設計：潘存云齒形鏈板的兩側是直邊，工作時鏈板的側邊與鏈輪齒廓相嚙合。鏈板的成形孔內裝入棱柱，兩棱柱相互滾動，可減小摩擦和磨損。齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈聯接而成。齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈聯接而成。優點

50、：優點：與滾子鏈相比，齒形鏈運轉平穩、噪聲小、承與滾子鏈相比，齒形鏈運轉平穩、噪聲小、承 受沖擊載荷的能力高。受沖擊載荷的能力高。缺點：缺點：結構復雜、價格較貴、比較重。結構復雜、價格較貴、比較重。應用場合：應用場合：多應用于高速（鏈速可達多應用于高速（鏈速可達40 m/s）或運動）或運動 精度要求較高的場合。精度要求較高的場合。p直邊直邊O60 第54頁/共75頁設計：潘存云Zpd180sin二、二、 鏈輪鏈輪標準參數：標準參數： 滾子鏈鏈輪的參數滾子鏈鏈輪的參數齒面圓弧半徑：齒面圓弧半徑：r re e 齒溝圓弧半徑：齒溝圓弧半徑： r ri i 齒溝角：齒溝角： minmin 、maxma

51、x鏈輪的節距：鏈輪的節距：p -p -弦長弦長 分度圓直徑：分度圓直徑：pd1dreri360360 Z Z df=d- -d1 齒頂圓直徑：齒頂圓直徑：daZctgpda18054.0齒根圓直徑：齒根圓直徑：各種鏈輪的實際斷面齒形介于最大最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設計具有很大的靈活性。但齒形應保證鏈節能平穩自如地進入或推出嚙合，并便于加工。國標規定最大值和最小值：國標規定最大值和最小值： 鏈輪主要尺寸計算公式：鏈輪主要尺寸計算公式：df第55頁/共75頁設計：潘存云d180180 Z Z 滾子鏈鏈輪端面齒形滾子鏈鏈輪端面齒形端面齒形端面齒形 ：三圓弧一直線三圓弧一直線 這種三圓

52、弧一直線齒形基本上符合標準齒槽形狀范圍，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa第56頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云bg(h)r5gbB2B3ptptr5軸面齒形軸面齒形 ：圓弧圓弧+ +直線直線 便于進入或退出嚙合單排鏈輪單排鏈輪軸面齒形軸面齒形多排鏈輪多排鏈輪軸面齒形軸面齒形零件工作圖：零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。 齒面需經熱處理以提高接觸強度和耐磨性。齒面需經熱處理以提高接觸強度和耐磨性。直線指采用標準刀具加工r4第57

53、頁/共75頁設計：潘存云鏈輪的結構鏈輪的結構實心式實心式-小直徑小直徑設計：潘存云第58頁/共75頁設計：潘存云孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結構鏈輪的結構實心式實心式-小直徑小直徑第59頁/共75頁設計：潘存云設計：潘存云組合式組合式-大直徑，齒圈可更換。大直徑，齒圈可更換。孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結構鏈輪的結構實心式實心式-小直徑小直徑第60頁/共75頁設計：潘存云smpnzz/1000606022113-10 鏈傳動的運動分析和受力分析鏈傳動的運動分析和受力分析一、鏈傳動的運動分析一、鏈傳動的運動分析 10006011pnzv1221zznni鏈條的平均線速度：鏈條的平

54、均線速度：平均傳動比為：平均傳動比為：d121分度圓瞬時線速度：分度圓瞬時線速度：鏈條的瞬時線速度沿鏈條的瞬時線速度沿AB方向，方向，2111dvAAB180z1180z1為相位角：為相位角：10101800180zz鏈輪每轉過一齒，鏈速時快時慢變化一次。由此可知，當鏈輪等速回轉時，瞬時鏈速和順時傳動比都作周期性變化。鏈條進入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動相當于一對多邊形輪之間的傳動。變化范圍d1其大小為：其大小為：1cos211dv 2011maxdv時，鏈速最大，當111min10180cos2180zdvz時，鏈速最小，當第61頁/共75頁設計：潘存云鏈條的瞬時線速度沿垂直方向的分量為：鏈條

55、的瞬時線速度沿垂直方向的分量為：也作周期性變化，從而使鏈條上下抖動。由于鏈速是變化的，鏈傳動在工作時，產生振動鏈傳動在工作時，產生振動和動載荷！和動載荷！d121AB180z1180z1d11sin211dv 從動輪上，滾子中心從動輪上，滾子中心B的圓周速度為的圓周速度為而其水平速度為而其水平速度為故故瞬時傳動比瞬時傳動比222dcos222dv coscoscos22122RRRvcoscos2221RRi第62頁/共75頁設計：潘存云二、鏈傳動的受力分析二、鏈傳動的受力分析為了保證松邊垂度不至于過大，安裝鏈傳動時，應為了保證松邊垂度不至于過大，安裝鏈傳動時，應:y作用在鏈作用在鏈上的力有上

56、的力有：圓周拉力圓周拉力: 離心拉力離心拉力:懸垂拉力懸垂拉力:緊邊拉力為：緊邊拉力為：F1 = F + Fc + Fy N松邊拉力為：松邊拉力為：F2 = Fc + Fy NF = 1000P/ v NFc= qv2 NFy=Kyqga N q為米長質量為米長質量a-為中心距，為中心距，=90 Ky= 1g- 為重力加速度，為重力加速度，Ky為下垂量為下垂量y=0.02a時的垂度系數。時的垂度系數。其值與鏈輪中心線與水平夾角有關=0 Ky= 7=75 Ky= 2.5=60 Ky= 4=30 Ky= 6適當張緊適當張緊 n1n2-有效拉力有效拉力 F1F1F2F2第63頁/共75頁設計：潘存云

57、p與與d 之間的關系：之間的關系：13-11 鏈傳動的主要參數及其選擇鏈傳動的主要參數及其選擇一、鏈輪的齒數一、鏈輪的齒數大鏈輪的齒數大鏈輪的齒數: z2 =i z1P+p1180sin zpd得：鏈條鉸鏈磨損后，節距將邊長，鏈輪節圓將向齒頂移動。p一定時一定時: z d 越容易發生跳齒和脫鏈現象。越容易發生跳齒和脫鏈現象。一般取：一般取： z2 120因為多邊形效應，為使鏈傳動運動平穩，小鏈輪齒數不宜過少。一般一般鏈節數為偶數，鏈輪齒數最好取鏈節數為偶數，鏈輪齒數最好取奇數奇數， 以使以使磨損均勻。磨損均勻。表表 13-10 小鏈輪的齒數小鏈輪的齒數z1鏈速鏈速 v m/s 0.633 38

58、 8齒數齒數z1 17 21 25Zpd180sin由：d分度圓直徑節距增長量 , 節圓外移量d180zpd+d第64頁/共75頁設計：潘存云二、鏈的節距二、鏈的節距。一般取：一般取： a=(3050)p節距越大，節距越大，嚙合瞬間的沖擊也越大。嚙合瞬間的沖擊也越大。-高速重載時，應選用小節距多排鏈高速重載時，應選用小節距多排鏈。鏈的節距越大，其承載能力越高。根據相對原理，當鏈輪以運動時，鏈節以進入輪齒而產生沖擊。三、中心距三、中心距a 過小過小 同時嚙合的齒數同時嚙合的齒數a 過大過大鏈條容易抖動。鏈條容易抖動。amax= 80p鏈條節數：鏈條節數：21221222zzapzzpaLp212

59、2212128224zzzzLzzLpapp中心距：中心距：計算結果應圓整，計算結果應圓整，并取偶數！并取偶數！為便于安裝和調節張緊程度，中心距一般應設計成可調節的。為便于安裝和調節張緊程度，中心距一般應設計成可調節的。d1按帶傳動公式導出此式若中心距不能調整，而又沒有張緊裝置時，應將計算中心距減小25mm,這樣可使鏈條有小的初垂度，保持蓮傳動的張緊。 p第65頁/共75頁設計：潘存云實際使用區域實際使用區域13-12 滾子鏈傳動的計算滾子鏈傳動的計算一、失效形式一、失效形式1.1.鏈板疲勞破壞；鏈板疲勞破壞；2.2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.3.銷軸與套筒鉸鏈的

60、膠合；銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.4.鏈條鉸鏈磨損；鏈條鉸鏈磨損；5.5.過載拉斷。過載拉斷。二、功率曲線圖二、功率曲線圖4321極限功率曲線極限功率曲線n1P對應每種失效形式，可得出一個極限功率表達式。常用線圖表示。曲線曲線1 1-正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線曲線2 2-鏈板疲勞強度限定的極限功率；鏈板疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線3 3-滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線4 4-鉸鏈膠合限定的極限功率；鉸鏈膠合限定的極限功率；其極限功率急劇下降；密封潤滑不良密封潤滑不良其極