1、挠性传动设计挠性传动设计挠性传动的类型挠性传动的类型l挠性传动挠性传动 通过环形的通过环形的中间挠性元件中间挠性元件（带（带或链）在两个或两个以上的传动轮之间传递运或链）在两个或两个以上的传动轮之间传递运动和动力，适合于传动动和动力，适合于传动中心距较大中心距较大的场合，主的场合，主要包括带传动和链传动。要包括带传动和链传动。l按工作原理分为：按工作原理分为： 摩擦传动：摩擦传动： V带、平带、多楔带、圆带等带、平带、多楔带、圆带等 啮合传动：同步带、链传动等啮合传动：同步带、链传动等本章内容本章内容lV带传动带传动 工作原理工作原理 几何尺寸几何尺寸 受力分析受力分析 应力分析应力分析 弹性
2、滑动弹性滑动 设计方法设计方法l链传动的链传动的运动不均匀性运动不均匀性l挠性传动在多级传动中的布置挠性传动在多级传动中的布置带传动带传动由带和带轮组成。由带和带轮组成。按工作原理分按工作原理分摩擦型传动：摩擦型传动： 平带、平带、V带带、多楔带、圆带等、多楔带、圆带等啮合型传动：啮合型传动： 同步带等同步带等带传动的类型带传动的类型V带的摩擦力为：带的摩擦力为：带传动的工作原理带传动的工作原理vNNffFfFNfF2/sin2f v 当量摩擦系数当量摩擦系数V带传动利用带和带轮之间的摩擦带传动利用带和带轮之间的摩擦力传动运动和动力。力传动运动和动力。V带的带的两个侧两个侧面为工作面面为工作面
3、（2）V带的带的基准长度基准长度 Ld ：在节线上量得的带周长在节线上量得的带周长（3）V带轮的带轮的基准直径基准直径 dd ：与节线相对应的带轮直径与节线相对应的带轮直径（5）小带轮包角小带轮包角1大带轮包角大带轮包角2 1 b 2带绕过小带轮带绕过小带轮时的弯曲应力时的弯曲应力带绕过大带轮时带绕过大带轮时的弯曲应力的弯曲应力与离心拉应力不同，与离心拉应力不同，弯曲应力弯曲应力只作用在绕只作用在绕过带轮的那一部分带过带轮的那一部分带上上 。节线节线最大应力发生在最大应力发生在 紧边开始进入小带轮处紧边开始进入小带轮处:11maxbc带受带受变应力变应力作用，这将使带产生作用，这将使带产生疲劳
4、破坏疲劳破坏。带截面上的应力分布带截面上的应力分布由于由于 F1 F2，松紧边单位，松紧边单位长度上的变形量不等。长度上的变形量不等。带绕过带绕过主动轮主动轮时，由于拉时，由于拉力逐渐减小，所以带逐渐力逐渐减小，所以带逐渐收缩，使带相对于主动轮收缩，使带相对于主动轮的转向的转向向后滑动向后滑动。同样的现象也发生在从动轮上。但情况有何不同？同样的现象也发生在从动轮上。但情况有何不同？弹性滑动是由带的弹性变形和松紧边拉力差引起的。弹性滑动是由带的弹性变形和松紧边拉力差引起的。带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动思考思考弹性滑动引起的不良后果：弹性滑动引起的不良后果： 使从动轮的圆周速度低于主动轮使从动
5、轮的圆周速度低于主动轮 ，即，即 v2 1从动轮直径增大，从动轮直径增大，传动能力提高，则额定功率增加传动能力提高，则额定功率增加截面尺寸大的带，基本额定功率增量越大截面尺寸大的带，基本额定功率增量越大传动比越大，基本额定功率增量越大传动比越大，基本额定功率增量越大 带长不等于特定带长带长不等于特定带长带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。为此，引入带长修正系数长。相反，短带的寿命短。为此，引入带长修正系数 KL 。 包角包角不等于不等于小带轮包角小于小带轮包角小于，传动能力有所下降，引入包角修正系数
6、，传动能力有所下降，引入包角修正系数K ， K1b2减小，减小，传递的名义功率传递的名义功率P ；已知条件已知条件主动轮转速主动轮转速n1 ；从动轮转速从动轮转速n2 或传动比或传动比 i ；传动位置要求传动位置要求 ；工况条件、原动机类工况条件、原动机类型等型等；V带的型号、长度和根数带的型号、长度和根数；设计内容设计内容带轮直径和结构；带轮直径和结构；传动中心距传动中心距 a ；验算带速验算带速 v 和包角和包角 ；计算初拉力和压轴力计算初拉力和压轴力；V带传动的设计计算带传动的设计计算1、确定计算功率、确定计算功率 Pd KAP2、根据、根据n1、 Pd选择带的型号选择带的型号工况系数，
7、工况系数，查表查表2-53、确定带轮基准直径、确定带轮基准直径dd1、dd2带轮愈小，弯曲应力愈大，所带轮愈小，弯曲应力愈大，所以以dd1 dmin ，表表2-6dd2 = （1-）i dd1，圆，圆整成标准值整成标准值4、验算带速、验算带速v （v525m/s）N5、确定中心距、确定中心距 a 及带长及带长 Ld6、验算主动轮的包角、验算主动轮的包角1 0012011203 .57180adddd7、计算带的根数、计算带的根数 zN 711KKPPPPPzLdd z 7 ？NY8、确定初拉力、确定初拉力 F0 205 . 2500qvzvKPKFd9、计算压轴力、计算压轴力 FQ2sin21
8、0zFFQ10、带轮结构设计、带轮结构设计主要参数对承载能力及寿命的影响主要参数对承载能力及寿命的影响l 带型：带型：YZABCDE。截面。截面，传动能力，传动能力l 带长带长，单位时间内的应力循环次数越少，带的疲劳寿命，单位时间内的应力循环次数越少，带的疲劳寿命l 包角包角，传动能力，传动能力，一般要求，一般要求1120l 小带轮基准直径小带轮基准直径dd1，传动紧凑，但，传动紧凑，但b1，疲劳强度，疲劳强度。限制带轮最小限制带轮最小基准直径。基准直径。l 中心距中心距a，传动尺寸，传动尺寸，但带在单位时间内应力循环次数，但带在单位时间内应力循环次数，疲劳寿命，疲劳寿命；当传动比一定时，包角
9、当传动比一定时，包角1。l 带速带速v太高则离心力大，使带与带轮间的正压力减小，导致摩擦力减小，太高则离心力大，使带与带轮间的正压力减小，导致摩擦力减小，传动能力下降，易打滑；同时，离心力产生的拉应力大，且使带产生抖传动能力下降，易打滑；同时，离心力产生的拉应力大，且使带产生抖动。若带速太低，则在传递相同功率时所需的有效拉力动。若带速太低，则在传递相同功率时所需的有效拉力F增大，易使带发增大，易使带发生疲劳破坏。生疲劳破坏。v1015m/s传动链常用：传动链常用： 滚子链和齿形链滚子链和齿形链滚子链应用较多，且为标准件，其主要参数包括：滚子链应用较多，且为标准件，其主要参数包括：p 节距；节距
10、；Lp 链节数，链节数，z 链轮齿数，链轮齿数，取偶数；取偶数；取奇数。取奇数。与带传动相比，链传动的特点是：与带传动相比，链传动的特点是： 可在恶劣的环境下工作；可在恶劣的环境下工作； 传递功率比带传动大，效率较高；传递功率比带传动大，效率较高； 适用的速度比带小，适用的速度比带小，v 15 m/s ； 瞬时速比变化，振动、噪声大。瞬时速比变化，振动、噪声大。链传动的类型及特点链传动的类型及特点假定：主动边总处于水平位置，假定：主动边总处于水平位置，链轮抽象成正多边形，边长为链轮抽象成正多边形，边长为 p 。链速：链速：1的变化范围：的变化范围：而而所以：所以： z1，1，v 的变化的变化瞬
11、时传动比：瞬时传动比：瞬时速比周期性变化，瞬时速比周期性变化，称为称为多边形效应多边形效应。平均传动比：平均传动比：平均传动比为常数平均传动比为常数链传动运动的不均匀性链传动运动的不均匀性链轮齿数链轮齿数小链轮齿数小链轮齿数 z1 愈多，愈多，传动愈平稳，动载荷减小。传动愈平稳，动载荷减小。通常取通常取 z1 17， 且传动比且传动比 i 越小，越小， z1可越多。可越多。大链轮齿数大链轮齿数 z2 i z1 ，常取常取 z2 120，以防止脱链。，以防止脱链。节距节距 p节距节距 p 越大，承载能力越大。越大，承载能力越大。但但 p 过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。过大，运动越不均
12、匀，冲击越大，且结构庞大。所以，高速重载时，宜选小节距多排链；所以，高速重载时，宜选小节距多排链；低速重载时，宜选大节距单排链；低速重载时，宜选大节距单排链；中心距中心距 a常取常取 a （3050）p链传动主要参数的选择链传动主要参数的选择带传动在多级传动中的布置带传动在多级传动中的布置l 带传动具有带传动具有缓冲、吸振、平稳性好缓冲、吸振、平稳性好的特点，放在的特点，放在高速级，可使执行机构的冲击振动不致传给原动高速级，可使执行机构的冲击振动不致传给原动机；而且当过载时，带在带轮上打滑，对整个机机；而且当过载时，带在带轮上打滑，对整个机械起到械起到安全保护安全保护作用。作用。l 如果将其放
13、在低速级，不仅不能充分利用这些特如果将其放在低速级，不仅不能充分利用这些特长，而且由于其依靠带与带轮之间的摩擦力传递长，而且由于其依靠带与带轮之间的摩擦力传递动力，动力，传动能力较低传动能力较低，当处于低速级传递较大扭，当处于低速级传递较大扭矩时，带的根数增多，带轮尺寸和重量显著增大矩时，带的根数增多，带轮尺寸和重量显著增大。思考思考链传动在多级传动中应如何布置？链传动在多级传动中应如何布置？本章小结本章小结l 带传动为什么会产生紧边和松边？什么情况会产生打滑？带传动为什么会产生紧边和松边？什么情况会产生打滑？l 带所受的应力由几部分组成？应力最大的地方在哪里？带所受的应力由几部分组成？应力最
14、大的地方在哪里？l 为什么会产生弹性滑动？弹性滑动与打滑的区别是什么？为什么会产生弹性滑动？弹性滑动与打滑的区别是什么？l 带传动的主要失效形式是什么？带传动的主要失效形式是什么？l 其它条件不变，只改变中心距、小带轮基准直径或小带轮其它条件不变，只改变中心距、小带轮基准直径或小带轮包角，对带传动有什么影响？包角，对带传动有什么影响？l 链传动的多边形效应是什么？改变链轮齿数和链节距对多链传动的多边形效应是什么？改变链轮齿数和链节距对多边形效应有什么影响？边形效应有什么影响？l 多级传动中，为什么带传动适宜放在高速级？为什么链传多级传动中，为什么带传动适宜放在高速级？为什么链传动适宜放在低速级？动适宜放在低速级？作业作业l 2-7l 2-8普通普通V带选型带选型普通普通V带轮基准直径带轮基准直径计算中心距及带长计算中心距及带长 初定中心距初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2)初算带长初算带长Ld0 计算实际中心距计算实际中心距 aa 过小，带短，易疲劳过小，带短，易疲劳a 过大，易引起带的扇动过大，易引起带的扇动（圆整）（圆整）取基准带长取基准带长 Ld（表（表2-4）带传动压轴力带传动压轴力l压轴力对轴的强度、刚度，轴承的寿命有压轴力对轴的强度、刚度，轴承的寿命有影响。影响。
