常用傳動方式帶傳動和鏈傳動

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1、 第五章 常用傳動方式 帶傳動和鏈 傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶 輪的摩擦或嚙合來傳遞運動和動力的。鏈傳 動屬于具有中間撓性元件的嚙合傳動。鏈傳 動與摩擦帶傳動相比，鏈傳動的傳動比準(zhǔn)確， 傳動效率稍高，能在惡劣環(huán)境下工作。 第一節(jié) 帶傳動 第二節(jié) 鏈傳動 第三節(jié) V帶傳動的認(rèn)識和使用 一、帶傳動類型、特點和應(yīng)用 1帶傳動的類型 帶傳動是由主動帶輪、從動帶輪和傳動帶所組成，分為 摩 擦帶傳動和嚙合帶傳動 兩大類。按帶橫截面的形狀，帶傳動可 分為平帶傳動、 V帶傳動、圓帶傳動和同步帶傳動等。其中平帶 傳動、 V帶傳動、圓帶傳動為摩擦帶傳動，同步帶傳動為嚙合帶 傳動。 平帶 （扁平矩形

2、） 與帶輪相接 觸的內(nèi)表面 V帶 工作面： 傳遞功率大 (普通 V帶、窄 V帶） 兩側(cè)面 （等腰梯形） 工作面： 結(jié)構(gòu)簡單、帶輪易制造、傳遞功率小。 以扁平部分為基體，下面有幾條等距的縱向槽 多楔帶 圓帶 兼有平帶彎曲應(yīng)力小和 V帶摩擦力大等優(yōu)點。 多用于傳遞 動力較大、結(jié)構(gòu)緊湊的場合。 牽引能力小。常用于儀器、家用器械、人力機械中 工作面： 側(cè)面 同步帶：是橫截面為矩形、內(nèi)表面具有等距橫向 齒的環(huán)形傳動帶，它與同步帶輪組成嚙合傳動 特點：具有恒定傳動比、效率較高。但安裝精度 要求高，成本高。 適用于數(shù)控機床、繪圖儀、錄像機、打印機、放 映機等精密機械 一、帶傳動類型、特點和應(yīng)用 2帶傳動的特

3、點和應(yīng)用 （ 1）傳動帶有彈性，能緩沖、吸振，傳動較平穩(wěn)， 噪音?。?（ 2）摩擦帶傳動在過載時帶在帶輪上的打滑，可防 止損壞其他零件，起安全保護作用。但不能保證準(zhǔn)確的 傳動比。 （ 3）結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，適用于兩軸中心距較 大的傳動。 （ 4）傳動效率低，外廓尺寸大，對軸和軸承壓力大， 壽命短，不適合高溫易燃場合。 一、帶傳動類型、特點和應(yīng)用 2帶傳動的特點和應(yīng)用 帶傳動廣泛應(yīng)用在工程機械、礦山機械、 化工機械、交通機械等。 帶傳動常用于中小功 率的傳動 ；摩擦帶傳動的工作速度一般在 5 25 m s之間，嚙合帶傳動的工作速度可達 50m s； 摩擦帶傳動的傳動比一般不大于 7，嚙合帶傳

4、動 的傳動比可達 10。 二、平帶傳動 1平帶傳動的形式及使用特點 平帶的橫截面為扁矩形，工作時，帶的環(huán) 形內(nèi)表面與輪緣接觸，結(jié)構(gòu)簡單，帶輪易制造， 成本較低，且平帶較薄，撓曲性好， 適于高速 傳動 ，又因平帶的柔性較好，故又 適于平行軸 的交叉?zhèn)鲃雍拖噱e軸的半交叉?zhèn)鲃?，其傳動形 式有三種，即： 開口傳動、交叉?zhèn)鲃雍桶虢徊?傳動 。平帶傳動形式和有關(guān)參數(shù)計算如表所示。 二、平帶傳動 60180 12aDD 601 8 0 12aDD 60180 1aD aDDDDaL 4 )()(22 21221 aDDDDaL 4 )()(2 21221 aDDDDaL 2)(22 222121 傳動簡

5、圖 開口式 交叉式 半交叉式 小帶輪 包角 膠帶幾 何長度 開口傳動 交叉?zhèn)鲃?半交叉?zhèn)鲃?平帶 兩輪 同向 轉(zhuǎn)動 兩軸空間交錯 帶磨損快 兩輪 反向 轉(zhuǎn)動 二、平帶傳動 通常使用的平帶是橡膠帆布帶，另外還有 皮革帶、棉布帶等。平帶的接頭一般應(yīng)用圖示的 幾種方法。經(jīng)膠合和縫合的接頭，傳動時沖擊小， 傳動速度可以高一些。鉸鏈帶扣的接頭傳遞的功 率較大，但速度不能太高，否則會引起強烈的沖 擊和振動。當(dāng)速度超過 30m s時，可采用輕而薄 的高速傳動帶，通常是用滌綸纖維繩作強力層， 外面用耐油橡膠粘合而成的無接頭的環(huán)形帶。 1221 / DDnni 二、平帶傳動 2平帶傳動的主要參數(shù) （ 1）傳動比

6、 帶輪的轉(zhuǎn)速與其直徑成反比， 。 通常平帶傳動采用的傳動比為 5。 （ 2）帶輪的包角 () ，就是帶與帶輪接觸面 的弧長所對應(yīng)的中心角。包角越小，接觸面的弧 就越短，接觸面之間所產(chǎn)生的摩擦力總和也就越 小。所以必須保證要有足夠大的包角，一般要求 包角 120 。 1221 / DDnni 1221 / DDnni i 二、平帶傳動 2平帶傳動的主要參數(shù) 由于大帶輪的包角總比小帶輪的包角大，所以 只要驗算小帶輪的包角是否符合要求即可。 （ 3）平帶的幾何長度 平帶的幾 何長度可按公式來計算，這樣計算出的長度稱為 計算長度，在實際使用中，還必須考慮膠帶裝在 帶輪上的張緊量、懸垂量（中心距較大時）

7、和膠 帶的接頭量。 1221 / DDnni 1221 / DDnni i 安裝時，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上 Ff n2 Ff F1 帶工作前： 帶工作時： F0 F0 此時，帶只受 初拉力 F0作用 n1 F2 F2 松邊 退出主動 輪的一邊 緊邊 進入主 動輪的一邊 由于摩擦力的作用： 緊邊拉力 - 由 F0 增加到 F1； 松邊拉力 - 由 F0 減小到 F2 。 Ff 帶輪作用于 帶的摩擦力 3. 帶傳動的受力分析 三、 V帶傳動 1.普通 V帶 （ 1） V帶的結(jié)構(gòu) 普通 V帶是無接頭的環(huán) 形帶，截面形狀為等腰梯形，兩側(cè)面為工作面， 夾角。 V帶分為簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié)構(gòu)兩種。

8、V帶由 頂膠層 1、抗拉層 2、底膠層 3和包布層 4組成。頂 膠層和底膠層均為橡膠；包布層由幾層橡膠布組 成，是帶的保護層。簾布結(jié)構(gòu)抗拉強度高，制造 方便，一般場合采用簾布結(jié)構(gòu)；而線繩結(jié)構(gòu)比較 柔軟，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小場合。 1221 / DDnni 三、 V帶傳動 1221 / DDnni （ 2） V帶的型號 V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面高度與 節(jié)寬比值不同， V帶又可分為普通 V帶、窄 V帶、 半寬 V帶和寬 V帶等多種形式。普通 V帶按截面尺 寸由小到大分別為 Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 E七種型 號，其中 E型截面積最大，其傳遞功率也最大， 生產(chǎn)現(xiàn)場中使用最多的是 A、

9、B、 C三種型號。 V帶繞在帶輪上產(chǎn)生彎曲，頂膠層受拉伸長， 底膠層受壓縮短，其中必有一處既不受拉也不受 壓，周長不變。 節(jié)線 :在 V帶中這種保持原長度不變的任一條周 線稱為節(jié)線 (圖 a)， 節(jié)面 :由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面 (圖 b)， 節(jié)寬 :節(jié)面寬度稱為節(jié)寬。 1221 / DDnni 1221 / DDnni 基準(zhǔn)寬度 :在 V帶輪上，與所配用 V帶節(jié)面處于 同一位置的槽形輪廓寬度稱為基準(zhǔn)寬度。 基準(zhǔn)直徑 :基準(zhǔn)寬度處的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直 徑。 基準(zhǔn)長度 :V帶在規(guī)定張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn) 直徑上的周線長度稱為基準(zhǔn)長度。 V帶的型號 和基準(zhǔn)長度都壓印在膠帶的外表面上，以供識 別和

10、選用，例如 “ B2500” 即表示 B型 V帶，基 準(zhǔn)長度為 2500 mm。 三、 V帶傳動 （ 3） V帶的使用特點 V帶與平帶傳動一樣， 都是依靠傳動帶與帶輪之間的 摩擦力 來傳遞運動 和動力的。但 V帶是利用帶和帶輪梯形槽面之間 的摩擦力來傳遞動力的，所以傳遞能力比平帶大， 一般在相同條件下，可增大三倍。因此， 在同樣 條件下， V帶傳動的結(jié)構(gòu)較平帶傳動緊湊，故一 般機械傳動中廣泛使用 V帶傳動。但 V帶傳動的效 率低于平帶傳動，且價格較貴，壽命較短。 V帶 傳動多采用開口式，它的傳動比、帶輪包角、基 準(zhǔn)長度計算均與開口平帶相同。 三、 V帶傳動 平帶的摩擦力為： fFNfF Nf

11、V帶的摩擦力為： vNNf fF fFNfF 2/s in2 f v 當(dāng)量摩擦系數(shù)，顯然 f v f 相同條件下， V帶的摩擦力大于平帶，傳動能力更大 普通 V帶與平帶摩擦力之比較 2 V帶帶輪 （ 1）帶輪材料 帶輪常采用灰鑄鐵制造。當(dāng)帶輪 圓周速度 時，常用 HT150或 HT200制造。轉(zhuǎn)速較高 時，用鑄鋼或輕合金，以減輕重量。低速轉(zhuǎn)動 和 小功率傳動時，常采用木材和工程塑料。 （ 2）帶輪結(jié)構(gòu) V帶輪通常由輪緣、輪輻和輪轂組 成。帶輪的外圈是輪緣，在輪緣上有梯形槽，與軸配合 的部分稱為輪轂，連接輪轂與輪緣的部分稱為輪輻。帶 輪的結(jié)構(gòu)形式有四種，分別為實心式、輻板式、孔板式 和輪輻式結(jié)構(gòu)

12、。一般當(dāng) （ 為軸的直徑）時， 采用實心式； 時，采用 輻 板式； 時，采用 孔板式； 時，采用輪輻式。 smv 30 smv 15 0)35.2( dd 0d mmd 250 400d mm mmd 400 三、 V帶傳動 三、 V帶傳動 （ 4）帶輪的溝槽尺寸 膠帶繞帶輪時會彎曲， 此時膠帶節(jié)面外側(cè)受拉伸長，其橫向相應(yīng)收縮； 內(nèi)側(cè)受壓縮短，其橫向擴張，其結(jié)果將使 V帶的 橫截面變形，楔角比彎曲前的 40 標(biāo)準(zhǔn)值減小， 為保證彎曲變形后的膠帶兩側(cè)仍能與帶輪貼合， 應(yīng)將輪槽角制成比 40 略小些。帶輪直徑越小， 帶彎曲變形越厲害，輪槽角應(yīng)越小。 三、 V帶傳動 3 V帶傳動的安裝和維護 （ 1

13、）選用的 V帶型號和長度不要搞錯，以保證 V帶截 面在輪槽中的正確位置。 V帶的外邊緣應(yīng)與帶輪的輪緣 取齊（新安裝時可略高于輪緣）（圖 a）。使 V帶與輪槽 的工作面充分接觸。如果 V帶的外邊緣高出輪緣太多 （圖 b），則接觸面積減小，會使傳動能力降低，如果 V 帶陷入輪緣太深（圖 c），則會使 V帶的底面與輪槽的底 面接觸，從而使 V帶的兩工作側(cè)面接觸不良， V帶與帶輪 之間的摩擦力喪失。 三、 V帶傳動 （ 2）安裝帶輪時，兩帶輪軸軸線應(yīng)相互平行，主動 輪和從動輪槽必須調(diào)整在同一平面內(nèi)。 （ 3） V帶的張緊程度調(diào)整適當(dāng)，一般可根據(jù)經(jīng)驗來調(diào) 整，如在中等中心距的情況下， V帶的張緊程度，以

14、大 拇指能按下 15mm左右為合適 . （ 4）套裝帶時不得強行撬入，應(yīng)先將中心距縮小， 將帶套在帶輪輪槽上后，再慢慢調(diào)大中心距，使帶張緊。 （ 5）對 V帶傳動應(yīng)定期檢查有無松弛和斷裂現(xiàn)象，以 便及時張緊和更換 V帶；更換時必須使一組 V帶中的各根 帶的實際長度盡量相等，以使各根 V帶傳動時受力均勻， 所以要求成組更換。 三、 V帶傳動 （ 6） V帶傳動裝置必須裝安全防護罩，以防止絞傷人， 也可防止油、酸、堿和其他雜物飛濺到 V帶上而對 V帶腐 蝕和影響傳動，另外使用防護罩還可防止 V帶在露天作 業(yè)下的曝曬和灰塵，避免過早老化。 （ 7）帶傳動主要失效形式?？磕Σ凉ぷ鞯膸鲃樱?當(dāng)傳遞的載

15、荷超過帶與帶輪之間的最大摩擦力時，帶傳 動將出現(xiàn)打滑，這是帶傳動的主要失效形式之一；另外 因為帶在傳動中，帶承受的是變應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過極限 值時，傳動帶的局部將出現(xiàn)簾布（或線繩）與橡膠脫離 現(xiàn)象，即脫離，以至斷裂，喪失傳動能力，這種現(xiàn)象稱 疲勞損壞，它將引起帶傳動失效，嚴(yán)重的疲勞損壞可導(dǎo) 致膠帶斷裂 。 四、帶傳動的張緊裝置 帶傳動的張緊裝置可采用調(diào)整中心距和使用張緊輪兩種方法。 1.調(diào)整中心距 一般利用調(diào)整螺釘來調(diào)整中心距。在水平傳動（或接近水平） 時，電動機裝在滑槽上，利用調(diào)整螺釘調(diào)整中心距（圖 a）；圖 b所 示為垂直傳動。電動機可裝在托架座上，利用調(diào)整螺釘來調(diào)整中心 距；也可利用電動機

16、自身的重量下垂，以達到自動張緊的目的（圖 c），這種方法多用在小功率的傳動中。 四、帶傳動的張緊裝置 2.使用張緊輪 當(dāng)中心距不能調(diào)整時可采用張緊輪裝置。圖 a所示，為平帶傳動 時采用的張緊輪裝置，它是利用重錘使張緊輪張緊平帶，平帶傳動 時的張緊輪應(yīng)安放在平帶松邊的外側(cè)，并要靠近小帶輪處，這樣小 帶輪的包角得以增大，提高了平帶的傳動能力。圖 b所示，為 V帶傳 動時采用的張緊輪裝置，對于 V帶傳動的張緊輪，其位置應(yīng)安放在 V 帶松邊的內(nèi)側(cè)，這樣可使 V帶傳動時只受到單方向的彎曲，同時張 緊輪應(yīng)盡量靠近大帶輪的一邊，這樣可使小帶輪的包角不至于過分 減小。 第二節(jié) 鏈傳動 鏈傳動由主動鏈輪 1、

17、從動鏈輪 3和傳動鏈 2 組成 。 鏈傳動靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞 平行軸間的運動和動力 。 第二節(jié) 鏈傳動 一、鏈傳動的傳動比 鏈傳動中，主動鏈輪的齒數(shù)為 z1，轉(zhuǎn)速為 n1,從動鏈輪的齒數(shù)為 z2，轉(zhuǎn)速為 n2.由于是嚙合 傳動 ,在單位時間里兩鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)應(yīng)相等 , 即 ； 并用 表示傳動 比，所以 2211 nznz 1221 zznn i 1221 zznni 二、鏈傳動的傳動類型 鏈傳動的類型很多，按用途不同，鏈傳動 分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。傳動鏈用于傳 遞運動和動力；起重鏈用于起重機械中提升重 物；牽引鏈用于運輸機械驅(qū)動輸送帶等。 傳動鏈種類繁多，最常用的是滾子鏈和齒

18、形鏈。 第二節(jié) 鏈傳動 二、鏈傳動的傳動類型 1滾子鏈 滾子鏈又稱套筒滾子鏈，其結(jié)構(gòu)如圖所示， 是由內(nèi)鏈板 1、外鏈板 2、銷軸 3、套筒 4和滾子 5 組成。 第二節(jié) 鏈傳動 二、鏈傳動的傳動類型 滾子鏈的主要參數(shù)是鏈條的節(jié)距， 節(jié)距是 指滾子鏈上相鄰兩銷軸中心的距離，用 p表示 ， 節(jié)距越大，鏈的各元件尺寸越大，承載能力越 大；但當(dāng)鏈輪齒數(shù)一定時，節(jié)距增大將使鏈輪 直徑增大。因此，在承受較大載荷，傳遞功率 較大時，可用 多排鏈 ，如圖所示，它相當(dāng)于幾 個普通單排鏈之間用長銷軸聯(lián)接而成。但排數(shù) 越多，就越難使各排受力均勻，故排數(shù)不能過 多，常用雙排鏈或三排鏈，四排以上的很少用。 二、鏈傳動的

19、傳動類型 鏈條的長度常以鏈節(jié)數(shù)表示 。根據(jù)需要確定 鏈節(jié)數(shù)后，將其聯(lián)接成環(huán)形，接頭形式如圖所示， 如果鏈節(jié)數(shù)目正好是偶數(shù)，鏈條連成環(huán)形時可以 將內(nèi)、外鏈板搭接，入銷軸后可以用開口銷或彈 簧夾鎖??；如果鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，則需采用過渡鏈 節(jié)，才能首尾相連，鏈條受拉時，過渡鏈節(jié)將受 到附加彎矩。故一般情況下要盡量采用偶數(shù)鏈節(jié) 的鏈條。 二、鏈傳動的傳動類型 2齒形鏈 齒形鏈根據(jù)鉸接的結(jié)構(gòu)不同，可分 圓銷鉸 鏈?zhǔn)健⑤S瓦鉸鏈?zhǔn)胶蜐L子鉸鏈?zhǔn)?三種。圖所示 為圓銷鉸鏈?zhǔn)烬X形鏈。主要由套筒 1、齒形板 2、 銷軸 3和外鏈板 4組成。銷軸 3與套筒為間隙配合。 這種鉸鏈的承壓面僅為寬度的一半，故比壓大， 易磨損，

20、成本較高。但它比套筒滾子鏈傳動平 穩(wěn)，傳動速度高，且噪聲小，因而齒形鏈又叫 無聲鏈。 二、鏈傳動的傳動類型 3鏈輪 為保證鏈輪輪齒面具有足夠強度和耐磨性， 鏈輪的材料通常采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼，并經(jīng) 過熱處理。 鏈輪的齒形已標(biāo)準(zhǔn)化，用標(biāo)準(zhǔn)刀具加 工。鏈輪的結(jié)構(gòu)可根據(jù)尺寸的大小來確定，直徑 小的鏈輪制成實心式，中等直徑的鏈輪可做成腹 板式或孔板式，直徑較大時可采用組合式結(jié)構(gòu)， 輪齒磨損后可更換齒圈。 三、鏈傳動的應(yīng)用特點 1鏈傳動是靠 嚙合 工作，可獲得 準(zhǔn)確的平 均傳動比 。 2與帶傳動相比，鏈傳動張緊力小， 軸上 受力較小，傳遞功率較大 ，效率也較高，必要 時，鏈傳動可以在低速高溫、油污的情

21、況下工 作。 3與齒輪傳動相比，它可在兩軸 中心距較 大的場合 下工作。 4由于瞬時鏈速是變化的，因此瞬時傳動 比不是常數(shù)， 傳動平穩(wěn)性較差 ，有噪音且鏈速 不宜過高。 三、鏈傳動的應(yīng)用特點 以上特點說明， 鏈傳動主要適用于不宜采 用帶傳動和齒輪傳動，而兩軸平行，且中心距 較大，功率較大，而又要求平均傳動比準(zhǔn)確的 場合， 目前在礦山、石油、化工、印刷、交通 運輸及建筑工程等部門的機械中均有應(yīng)用。 通常傳動鏈傳遞的功率 P100kw ，鏈速 v15 m s，傳動比 i6 8，中心距 a8m ， 潤滑良好時，效率可達 0.97 0.98。 四、鏈傳動的主要失效形式 1 鏈板的疲勞斷裂。 鏈條工作時

22、，緊邊比 松邊拉力大，兩邊的應(yīng)力也不一樣，所以鏈板 承受著變應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過疲勞強度極限時， 鏈板將因疲勞而斷裂。 2 套筒、滾子的疲勞點蝕。 在鏈條與鏈輪 嚙合時，鏈節(jié)與輪齒接觸時產(chǎn)生沖擊，速度越 高，沖擊力也越大。當(dāng)沖擊應(yīng)力超過疲勞強度 極限時，滾子或套筒產(chǎn)生細微的疲勞裂紋，裂 紋逐漸發(fā)展，使表面金屬微粒脫落，這種現(xiàn)象 稱為疲勞點蝕。這種失效形式發(fā)生在潤滑良好 的高速傳動中。 四、鏈傳動的主要失效形式 3 銷軸和套筒膠合。 速度過高時，鏈節(jié)所 受的沖擊和振動載荷增大，積累的熱量也增大， 當(dāng)銷軸和套筒在高溫情況下直接摩擦接觸時， 容易導(dǎo)致兩者膠合而失效。 4 鏈條脫落。 銷軸與套筒間相對轉(zhuǎn)動

23、產(chǎn)生 磨損，磨損后導(dǎo)致鏈條的節(jié)距增大，當(dāng)節(jié)距增 大過多時，導(dǎo)致脫鏈現(xiàn)象而使傳動失效。 5 鏈條過載拉斷。 在低速（ ） 重載或突然過載時，鏈條傳遞的拉力超過了靜 強度極限時，鏈條將被拉斷。 smv 6.0 五、鏈傳動的安裝與維護 (1)安裝鏈傳動時，兩鏈輪軸線必須 平行 ， 并且兩鏈輪旋轉(zhuǎn)平面應(yīng) 位于同一平面內(nèi) ，否則 會引起脫鏈和不正常的磨損。 (2)為了防止鏈傳動松邊垂度過大，引起嚙 合不良和抖動現(xiàn)象，應(yīng) 采取張緊措施 。張緊方 法有：當(dāng)中心距可調(diào)時，可增大中心距，一般 把兩鏈輪中的一個鏈輪安裝在滑板上，以調(diào)整 中心距；當(dāng)中心距不可調(diào)時，可去掉 2個鏈節(jié)， 或采用張緊輪張緊，張緊輪應(yīng)放在松邊外側(cè)靠 近小輪的位置上。 五、鏈傳動的安裝與維護 (3)良好的潤滑可減輕磨損、緩和沖擊和振 動，延長鏈傳動的使用壽命。采用的潤滑油要 有較大的運動粘度和良好的油性，通常選用的 牌號為 L AN32、 L AN46、 L AN68等全損耗系 統(tǒng)用油。對于不便使用潤滑油的場合，可用潤 滑脂，但應(yīng)定期涂抹，定期清洗鏈輪和鏈條。 (4)在鏈傳動的使用過程中，應(yīng)定期檢查潤 滑情況及鏈條的磨損情況。