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 教学 目的 课型 理 论 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 带传动的基本理论、弹性滑动和打滑。 难点 教辅 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 工具 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 5. 教学方法 讲 授 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。 4、 过载时，带在带轮上打滑，不至于损坏其它零件，起安全保护作用。 缺点： 1、 由于带的弹性滑动和打滑，故不能保证定传动比。 2、 传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力都比啮合传动大。 3、 传动效率低。 4、 带的寿命较短。 5、 有时需张紧装置。 四、应用： V带传动应用于对传动比无严格要求，中心距较大的场合。 带速υ =5~25m/s；（带速υ>30m/s为高速带传动）；传动比i≤7；传动效率η≈0.94~0.97 五、带传动力的分析 1．预拉力F0 带传动中，带必须以一定的预拉力张紧在带轮上，静止时，两边的拉力是相等的，都等于预拉力F0。 2．紧边拉力F1 传动时，由于带与轮面的摩擦力的作用，带两边的拉力就不再相等了。为克服从动轮的阻力矩，带的下边进一步张紧才能带动从动轮转动，带入主动轮的一边称为紧边，其拉力由F0→F1 3．松边拉力F2 另一边则称为松边，其拉力为：F0→F2 假定，带工作时的总长度不变，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量，即：F1-F0=F0-F2 F0=4．有效拉力 1（F1+F2） 2即：F=F1-F2 两边的拉力差称为带传动的有效拉力，（也就是带传递的圆周力F0） 5．圆周力F 圆周力F（N）、带速υ(m/s)和传递功率P(kw)之间的关系：F=1000P/V kw 6．打滑现象： 7．弹性滑动： 8．弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。 打滑是由过载引起的全面滑动，应当避免。 弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，必然会发生。弹性滑动是不可避免的。 9．传动比： 以上为关于带传动的基础知识和基本理论，其中力和应力分析以及弹性滑动课后小结 和打滑为其核心内容，带传动的设计方法将以上述基本理论为基础而展开。

课题 V带和V带轮 教学 学习V带和V带轮 目的 重点 难点 教辅 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 工具 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、V带类型 普通V带，窄V带，宽V带，大楔角V 带，汽车V带等多种类型，其中普通V带应用最广。 二、V 带结构 根据V带的强力层结构，带可分为：帘布结构和线绳结构。 V带的截面结构由强力层填充物和外包层所组成。 强力层：是承受负载拉力的主体，是由几层棉帘布或棉线绳制成。棉帘布结构的V带制造方便，应用广泛。棉线绳结构的V带比较柔软，抗弯强度较高，但抗拉强度较弱。主要用于带轮直经较小和载荷不大的场合。为了提高带的承载能力，近年来有的用合成纤维作为强力层。 伸张层、压缩层：上下充填物，分别承受弯曲时的拉伸和压缩。 包布层：由胶帆布制成，对胶带起保护作用。 节线：当带垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任一条周线。节面：由全部节线构成的面。 节宽：带的节面宽度称为节宽（bd），当带弯曲时，该宽度保持不变。 普通V 带：楔角=40，按截面尺寸不同，分Y，Z，A，B，C，D，E七种 。课型 理 论 5. 教学方法 讲 授 三、长度系列： 基准直径d：V带轮上，与所配用V带的节面宽度bd相对应的带轮直径。 基准长度Ld：V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。 内周长度Li ：公称长度，用于几何计算.选购时要标明V带的型号和公称长度。 四、 根普通V带的许用功率： 1、失效形式： 带在带轮上打滑而失去工作能力。 带在变应力作用下，发生疲劳损坏（脱层、断裂、撕裂）。 2、计算准则： 为了保证带工作时，既不打滑，又有足够的疲劳强度. 3、单根V带所能传递的功率： Fv1v1v F1(1f)1A(1f)1000e1000e1000将1代入上式得带传动既不打滑又有一定寿命时，单根普通V带所能传递的功率： 1Av kw P0([]bc)(1f')e1000Po=P0应大于或等于所应传递的计算功率 在载荷平稳，包角α=π(即i=1)，带长Ld为特定长度，强力层为化学纤维线绳结构的条件下，求得的单根普通V带所能传递的功率P0，称为单根V带的基本额定功率。 4、单根普通V带的许用功率 因表中P0有条件性，若实际工作条件与上述特定条件不同时，则必须对表中P0值加以修正。修正后的P0用[P0]表示，称许用功率。 [P0]=(P0+△P0) KαKL △P0:功率增量。 当i≠1(>1)时，带绕过大带轮时产生的弯曲应力比绕过小带轮要小。所以，从疲劳观点看，在带具有同样使用寿命条件下，可增大一些传递的功率（按表中P0再加上功率增量）。 • K：包角修正系数，考虑α≠180时对传动能力的影响。 KL： 带长修正系数，考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响 。 n1 ：小带轮转速 r/min 五、普通V带的型号和根数的确定： 1、型号的确定： 计算功率：PC=KAP P：传递的额定功率 KW， KA：工况系数， 由PC和n1（小轮转速）→确定普通V带的型号， 若临近两种型号的交界线时，可按两种型号同时计算，并进行分析比较，决定取舍。 2、V带的根数： zPCPC [P0](P0P0)KKL六、主要参数的选择： 1、带轮直径的选择： 2、中心矩，带长和包角 初定中心距ao 0.7(d1+d2)≤ao≤2(d1+d2) 由式可得初定V带的基准长度。 (d2d1)2 L02a0(d1d2)24a0a≈ao+(Ld-Lo)/2 amax=a+0.03Ld amin=a-0.015Ld 小轮包角：1180d2d157.3 ,为了便于安装而留有调整余量。 a一般应使 1120，否则可加大中心距或增设张紧轮。 3、预拉力F0，压轴力θ 保持适当的预拉力是带正常工作的首要条件，预拉力F0不足，会出现打滑，F0过大将增大轴上的压力，并降低带的寿命。 单根普通V带合宜的预拉力： F0500PC2.5(1)qv2 N zvK压轴力：FQ2zF0sin12 N 式中PC：计算功率 z： 带根数 ν：ν带速度 kα：包角系数 q：带每米长质量 七、V带轮的结构： 1．V带轮材料。 带速ν<25m/s时，用HT150、HT200 ν25m/s时，用铸钢或钢板冲压后焊接。 功率较小时，用非金属铝合金或工程塑料。塑料的重量轻，摩擦系数大，常用于机床中。 2．结构： 由轴毂、轮辐和轮缘组成， 实心式：用于带轮直径较小时。 辐板式：用于带轮为中等直径。 轮辐式：用于带轮直径d>350mm 课后小结 要求掌握V带和V带轮

课题 带传动设计和张紧装置 教学 目的 重点 难点 教辅 工具 授课 班级 授课 日期 1 掌握带传动设计参数选择和计算方法； 2了解带传动张紧的原因和张紧装置 带传动设计参数选择和计算方法。 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 讲 授 课型 理 论 教 学 过 程 一、带传动设计 1、已知条件（原始数据） 传动用途，工作情况和原动机种类；传递的功率P(Kw)；主从动轮的转速(n1,n2)或(n1,i) 其它要求: 如中心距大小，安装位置限制，外廓尺寸的要求等。 2、设计计算内容 v带的型号，长度（Ld），根数(z)；确定带轮的材料，结构和尺寸；传动的中心距a 作用在轴上压轴力FQ等 3、设计步骤 1）计算功率Pc: Pc=kAP 2）选取V带型号：由Pc,n1→图13-15型号。 3) d1,d2: d1≥dmin d n11v4）验算ν: 601000 5≤ν≤25m/s 5）定V带长度Ld、中心距 a 6）验算包角：11807）带的根数z d2d157.3120 a8）作用在带轮轴上的压轴力 FQ 9）带轮结构设计 二、V带传动的张紧方法： 1、改变中心距: a) 定期改变中心距 b)自动紧张。 2、用张紧轮张紧： a)用张紧轮定期张紧 b)用张紧轮自动张紧。 以上为带传动的设计方法，其中参数选择是关键，依据上述设计方法，我们课后小结 将完成带式运输机中带传动的设计计算工作。

课题 带传动习题课 教学 2掌握带传动设计计算的基本技能； 目的 1 掌握机械传动装置总体设计的基本方法； 3进行查阅图表和运用标准的基本训练。 课型 理 论 重点 带传动设计计算能力训练 难点 教辅 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 工具 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、传动装置总体设计 1．电机选择. 2．总传动比确定及其分配. 3．运动学计算. 二、带传动设计 1．带传动设计已知条件. 2．带型号确定. 3．带轮直径确定. 4．带速不合适如何调整. 5．带长、中心距和包角确定. 6．包角不合适如何调整. 7．带根数确定. 8．带初拉力和压轴力确定. 三、作业 5. 教学方法 讲 授 课后小结 设计过程关键是参数选择，设计参数调整能力是重要的设计技能.

课题 链传动 1 熟悉链传动的类型、特点和应用情况； 3 熟悉链传动的布置和张紧方法。 课型 理 论 教学 2 掌握链传动的运动特性、套筒滚子链的设计计算方法； 目的 重点 链传动的运动特性和设计计算 难点 教辅 1.模型 2.挂图√ 3.投影 4.多媒体√ 5. 教学方法 工具 授课 班级 授课 日期 教 学 过 程 一、链传动概述 1．特点和应用 （1）链传动优缺点 （2）链传动应用实例和应用特点 2．链传动分类 （1）链传动基本类型 （2）各类链传动的结构特点 （3）套筒滚子链的结构和接头形式 二、链传动的运动特性 三、套筒滚子链的设计计算 1．参数选择 （1）传动比选择 （2）链轮齿数选择 （3）节距选择 （4）中心距和链节数选择 2．设计计算公式 （1）强度校核公式. （2）静强度校核公式. （3）受力分析. 四、链传动的使用和维护 课后小结 本章主要介绍了链传动的运动不均匀性、动载荷、参数选择和设计计算方法

讲 授