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第四章 帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng),【能力目標(biāo)】 【案例導(dǎo)入】 【知識(shí)要點(diǎn)】 4.1帶傳動(dòng)的類型 、特點(diǎn)與應(yīng)用 4.2 V帶與V帶輪 4.3帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性分析 4.4帶的彈性滑動(dòng)與打滑 4.5普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 4.6 帶傳動(dòng)的張緊裝置 4.7 帶傳動(dòng)的使用與維護(hù) 4.8 鏈傳動(dòng)組成 、特點(diǎn)、應(yīng)用及類型 4.9 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 4.10 鏈傳動(dòng)的失效形式 4.11 鏈傳動(dòng)的布置、潤(rùn)滑與維護(hù) 4.12 應(yīng)用舉例,1,【能力目標(biāo)】,1、了解帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)與適用場(chǎng)合。 2、正確區(qū)分帶傳動(dòng)的打滑、彈性滑動(dòng)等概念。 3、能夠分析影響帶傳動(dòng)工作能力的因素及帶傳動(dòng)的失效形式。 4、能夠正確安裝和布置帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)。 5、能初步設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)。 6、能夠分析鏈傳動(dòng)中的速度不均勻性及失效形式。 7、了解普通V帶、帶輪、滾子鏈和鏈輪的構(gòu)造。,返回目錄,,,2,【案例導(dǎo)入】,返回目錄,,,帶傳動(dòng)是工程中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，如圖所示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過(guò)帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)運(yùn)輸帶工作。選擇何種類型的帶傳動(dòng)及如何布置帶傳動(dòng)對(duì)傳動(dòng)最有利？如何保證帶傳動(dòng)正常工作且有一定的工作壽命？ 鏈傳動(dòng)也是機(jī)械工程中一種常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，自行車及摩托車中所用的就是滾子鏈傳動(dòng)。,3,4.1帶傳動(dòng)的類型 、特點(diǎn)與應(yīng)用,帶傳動(dòng)通常由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪3和張緊在兩 輪上的撓性傳動(dòng)帶2組成。按工作原理來(lái)的不 同，帶傳動(dòng)可以分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型 帶傳動(dòng)。,返回目錄,,,4.1.1帶傳動(dòng)的類型,圖4-2摩擦帶傳動(dòng),圖4-3嚙合帶傳動(dòng),4,摩擦型傳動(dòng)帶，按橫截面形狀可分為平帶、V 帶、多楔帶和圓帶等 。,返回目錄,,,5,平帶由多層膠帆布構(gòu)成，其截面為扁平矩形，工作面是與輪面相 接觸的內(nèi)表面（圖4-4a）；平帶傳動(dòng)的的形式有：開(kāi)口傳動(dòng)，用 于兩帶輪軸線平行且轉(zhuǎn)向相同的傳動(dòng)中（圖4-5a）；交叉?zhèn)鲃?dòng)， 用于兩帶輪軸線平行且轉(zhuǎn)向相反的傳動(dòng)中（圖4-5b）；半交叉?zhèn)?動(dòng)，用于兩帶輪軸線在空間交錯(cuò)的傳動(dòng)中（圖4-5c），交錯(cuò)角通 常為90°。,返回目錄,,,1．平帶傳動(dòng),a) 開(kāi)口帶傳動(dòng) b)交叉帶傳動(dòng) c) 半交叉帶傳動(dòng),a) 開(kāi)口帶傳動(dòng) b)交叉帶傳動(dòng) c) 半交叉帶傳動(dòng),6,V帶的橫截面為等腰梯形，其工作面是與輪槽相 接觸的兩側(cè)面，而V帶與輪槽底并不接觸。由于 輪槽的楔形效應(yīng)，初拉力相同時(shí)，V帶傳動(dòng)較平 帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，故能傳遞較大的圓 周力。,返回目錄,,,2.V帶傳動(dòng),7,返回目錄,,,圖4-6平帶與V帶傳動(dòng)能力比較,平帶與V帶的傳動(dòng)能力比較,當(dāng)平帶和V帶在相同的初拉力作用下而受到同樣的壓緊力FN時(shí)，平帶與帶輪接觸面上的摩擦力為 ，而V帶與帶輪接觸面上的摩擦力為：,,,式中，?為V帶輪輪槽角， 為當(dāng)量摩擦系數(shù)。顯然 ，因此在相同條件下，V帶能傳遞較大的功率。V帶傳動(dòng)平穩(wěn)，且通常是多根帶并用，因此應(yīng)用更廣泛,但只能用于開(kāi)口傳動(dòng)。,,,8,多楔帶以其扁平部分為基體，上面有幾條等距 縱向槽，其工作面是楔的側(cè)面。這種帶兼有平 帶的彎曲應(yīng)力小和V帶的摩擦力大等優(yōu)點(diǎn)，常用 于傳遞動(dòng)力較大而又要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。,返回目錄,,,3．多楔帶傳動(dòng),4．圓帶傳動(dòng),圓帶的截面為圓形，圓帶的傳動(dòng)能力小，常用于輕載機(jī)械和儀表等裝置中。,9,1) 適用于中心距較大的傳動(dòng)，但傳動(dòng)的外廓尺寸較大。 2) 帶具有彈性，可緩沖和吸振；工作時(shí)帶與帶輪間存在彈性滑動(dòng)，因此傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，不能用于要求傳動(dòng)比精確的場(chǎng)合。 3) 傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。 4) 過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，使得帶傳動(dòng)失效。過(guò)載打滑可防止其他零件損壞，起安全保護(hù)作用。,返回目錄,,,4.1.2帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用,10,4.1.2帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用,5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維護(hù)方便，成本低。 6) 傳動(dòng)效率較低； 7) 帶的壽命較短； 8) 帶傳動(dòng)常需要張緊裝置； 9) 帶傳動(dòng)中由于摩擦?xí)a(chǎn)生火花，故不能用 于有易燃、易爆介質(zhì)的危險(xiǎn)場(chǎng)合。,11,普通V帶為無(wú)接頭的環(huán)形傳動(dòng)帶，如圖4-7所示，均由以下四部分 組成： 1）包布層：由膠帆布制成，起保護(hù)作用； 2）頂膠：由橡膠制成，當(dāng)帶彎曲時(shí)承受拉伸； 3）底膠：由橡膠制成，當(dāng)帶彎曲時(shí)承受壓縮； 4）抗拉層：由抗拉強(qiáng)度較高的化學(xué)纖維構(gòu)成。,返回目錄,,,4.2 V帶與V帶輪,4.2.1普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸,12,返回目錄,,,圖4-8 普通V帶結(jié)構(gòu),按結(jié)構(gòu)不同分為繩芯V帶和簾布芯V帶兩種承受基本拉伸載荷的形式。,當(dāng)V帶在帶輪上彎曲時(shí)，在帶中保持原長(zhǎng)度不變的周線稱為節(jié)線，由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面，帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，以bp表示。帶在彎曲時(shí)，該寬度保持不變。,普通V帶的帶高與節(jié)寬之比（ ）約為0.7，楔角 。,,,13,,普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)橫截面尺寸不同，分為Y、Z、A、B、C、D、E七種，各種普通V帶的基本參數(shù)和尺寸見(jiàn)表4-1。 V帶的節(jié)線稱為基準(zhǔn)長(zhǎng)度，用Ld表示。每種截型的普通V帶都有系列基準(zhǔn)長(zhǎng)度，以滿足不同中心距的需要。各種截型普通V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度及修改系數(shù)見(jiàn)表4-2。,14,返回目錄,,,4.2.2普通V帶輪的材料和結(jié)構(gòu),V帶輪是普通V帶傳動(dòng)的重要零件，它必須 具有足夠的強(qiáng)度，但又要重量輕，質(zhì)量分 布均勻；輪槽的工作面對(duì)帶必須有足夠的 摩擦，又要減少對(duì)帶的磨損。通常采用鑄鐵、鋼或非金屬制成。一般采用鑄鐵HT150、HT200，高速時(shí)宜采用鋼制齒輪。,15,返回目錄,,,圖4-9帶輪結(jié)構(gòu),V帶輪一般由輪緣、輪幅（或腹板）和輪轂三部分組成，在輪緣處有相應(yīng)的輪槽（圖4-9），各種截型V帶輪槽的參數(shù)及尺寸見(jiàn)表4-3。應(yīng)當(dāng)指出，各種截型普通V帶的楔角均為40°，但V帶在不同直徑的帶輪上彎曲時(shí)，其截面變形，楔角變小。為使帶能有效貼緊在輪槽兩側(cè)面上，應(yīng)使帶輪的輪槽角等于或盡量接近于變形后的V帶楔角，故限定V帶輪楔角小于40°，且隨帶輪直徑的減小而減小。帶輪上輪槽寬度等于V帶節(jié)寬的圓周直徑，稱為V帶輪的基準(zhǔn)直徑 。,16,,V帶輪結(jié)構(gòu) 實(shí)心式：d《(2.5-3)d1(d1為軸的直徑）; 腹板式：中等直徑d《300mm; 輪輻式：大直徑d》350mm,17,返回目錄,,,4.3帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性分析,1.帶傳動(dòng)的受力分析,圖4-13 帶傳動(dòng)靜止時(shí) 圖4-14 帶傳動(dòng)工作時(shí),帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。靜止時(shí)，帶兩邊的拉力都等于初拉力（圖4-13）；傳動(dòng)時(shí)，由于帶與輪面間摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等。繞進(jìn)主動(dòng)輪的一邊，拉力由F0增加到F1，稱為緊邊，F(xiàn)1為緊邊拉力；而繞出從動(dòng)輪邊帶的拉力由F0減為F2，稱為松邊，F(xiàn)2為松邊拉力(圖4-14)。 帶與帶輪接觸弧所對(duì)應(yīng)的的中心角稱為包角。,18,返回目錄,,,設(shè)環(huán)形帶的總長(zhǎng)不變，則在緊邊拉力的增加量F1-F0應(yīng)等于在松邊拉力的減少量F0-F2 ，故可得,,帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，緊邊和松邊的拉力差應(yīng)等于帶與帶輪接觸面上產(chǎn)生的摩擦力的總和 ，稱為帶傳動(dòng)的有效拉力，數(shù)值上等于帶所傳遞的圓周力F，即,,,,圓周力F（N），帶速V（m/s）和傳遞功率P（kW）之間的關(guān)系為：,,19,返回目錄,,,帶傳動(dòng)是靠摩擦力工作的，有效拉力的大小取決于帶與 帶輪接觸面上產(chǎn)生的摩擦力總和的大小。在傳動(dòng)正常的 情況下，此摩擦力屬于靜摩擦力，并存在一極限值， 即最大摩擦力 ；它的大小決定著帶傳動(dòng)的傳動(dòng) 能力。當(dāng)帶傳動(dòng)傳遞的功率P增大到使圓周力超過(guò)最大 摩擦力時(shí)，帶與帶輪間就會(huì)產(chǎn)生全面而顯著的相對(duì)滑 動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。 出現(xiàn)打滑時(shí)，雖然主動(dòng)輪還在轉(zhuǎn)動(dòng)，但帶和從動(dòng)輪都不 能正常運(yùn)動(dòng)，甚至完全不動(dòng)，這就使傳動(dòng)失效。經(jīng)常出 現(xiàn)打滑將使帶的磨損加劇，傳動(dòng)效率降低，故在帶傳動(dòng) 中應(yīng)防止出現(xiàn)打滑。,,20,返回目錄,,,在即將打滑的條件下，摩擦力總和達(dá)到極限值。帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F2之間的關(guān)系可用柔韌體摩擦的歐拉公式來(lái)表示：,,式中，F(xiàn)1、F2為緊邊和松邊拉力，N；f為帶與輪之間的摩擦系數(shù)；?為帶在帶輪上的包角，rad。 結(jié)合前面的表達(dá)式，可得：,增大包角和增大摩擦系數(shù)，都可提高帶傳動(dòng)所能傳遞的圓周力。對(duì)于帶傳動(dòng)，在一定的條件下f為一定值，而且?2?1，所以摩擦力的最大值取決于?1。從上式看F0增大，也能增大傳動(dòng)能力，但初拉力過(guò)大將使帶過(guò)早地失去彈性而縮短帶的壽命。,21,返回目錄,,,4.3.2帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析,帶傳動(dòng)時(shí)，帶中產(chǎn)生的應(yīng)力有三部分組成。,(1) 由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力?,緊邊拉應(yīng)力,松邊拉應(yīng)力,,,(2) 彎曲應(yīng)力,,,(3) 由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,,22,返回目錄,,,帶的應(yīng)力分布情況如圖所示，從圖中可見(jiàn)，帶上的應(yīng)力是變化的。最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處。帶中的最大應(yīng)力為：,,由于交變應(yīng)力的作用,將引起帶的疲勞破壞，這是帶傳動(dòng)過(guò)程中一種常見(jiàn)的失效形式。,23,4.4 帶的彈性滑動(dòng)與打滑,在主動(dòng)輪上，帶由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，帶中拉力由F1降到F2，帶的彈性伸長(zhǎng)相應(yīng)逐漸減小，即帶在主動(dòng)輪上包角范圍內(nèi)逐漸縮短并沿輪滑動(dòng)，使帶的速度υ小于主動(dòng)輪的圓周速度（即υυ1)。,24,,在從動(dòng)輪上，帶從C點(diǎn)到D點(diǎn)時(shí)，帶中拉力由F2逐漸增加到F1，帶在從動(dòng)輪包角范圍內(nèi)的彈性伸長(zhǎng)相應(yīng)逐漸增大，也會(huì)沿輪面滑動(dòng)，所以，從動(dòng)輪的圓周速度υ2又小于帶速υ（即υ2 υ)。 這種由于材料的彈性變形和帶兩邊的拉力差而產(chǎn)生的滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。,25,彈性滑動(dòng)定義： 由于帶的兩邊彈性變形不等所引起 的帶與帶輪之間的微量相對(duì)滑動(dòng),返回目錄,,,彈性滑動(dòng)與打滑的比較,產(chǎn)生的原因： 帶的彈性、松邊與緊邊拉力差?變形量改變，相對(duì)輪滑動(dòng) 彈性滑動(dòng)的特點(diǎn)： 彈性滑動(dòng)不可避免。 F↑? 彈性滑動(dòng) ↑? 彈性滑動(dòng)范圍↑ 后果： 帶速滯后于主動(dòng)輪，超前于從動(dòng)輪→v1 v帶 v2 ，v1 v2 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比不穩(wěn)定,26,打滑,定義： 帶沿帶輪面發(fā)生全面滑動(dòng),返回目錄,,,產(chǎn)生的原因： FeFfmax ?彈性滑動(dòng)擴(kuò)展到整個(gè)接觸弧?顯著滑動(dòng)(打滑) 特點(diǎn)： 打滑可以避免，而且應(yīng)當(dāng)避免 短時(shí)打滑起到過(guò)載保護(hù)作用 打滑先發(fā)生在小帶輪處 后果： 打滑?帶的劇烈磨損?從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速劇烈降低?失效,如何防止打滑？,27,失效形式：打滑、帶的疲勞損壞 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：,返回目錄,,,4.5 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1.帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,,,具體做法： 確定單根帶所能傳遞的許用功率 根據(jù)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率確定帶安全工作的根數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù)：保證不打滑的條件下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度或壽命,28,單根V帶能傳遞的功率,返回目錄,,,保證不打滑的條件下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度或壽命,,基本額定功率可查表4-5 基本額定功率確定條件：i =1,特定帶長(zhǎng)，工作平穩(wěn) 實(shí)際工作中單根帶所能傳遞的許用功率：,包角系數(shù),29,已知條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容：,,返回目錄,,,3.普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和計(jì)算步驟,傳遞的名義功率P 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2 或傳動(dòng)比i 傳動(dòng)位置要求 工況條件、原動(dòng)機(jī)類型等,30,具體步驟,1、確定計(jì)算功率 Pc ＝KAP,2、根據(jù)n1、 Pc 選擇帶的型號(hào),7、計(jì)算帶的根數(shù) z,3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2,帶輪愈小，彎曲應(yīng)力愈大，所以dd1 ≥ dmin,dd2 = i dd1(1–ε)，圓整成標(biāo)準(zhǔn)值,,,,工況系數(shù)，查表4-6,,,4、驗(yàn)算帶速v (v＝5～25m/s),N,,5、確定中心距 a 及帶長(zhǎng) Ld,,6、驗(yàn)算主動(dòng)輪的包角α1,,N,z ≥ 7 ？,,,N,Y,8、確定初拉力 F0,,9、計(jì)算壓軸力 FQ,10、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,問(wèn)題：帶傳動(dòng)適合于高速級(jí)還是低速級(jí)？,,,根據(jù)圖4-16,,,,帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度，表4-2,31,確定中心距,初定中心距 a0 0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2),返回目錄,,,a 過(guò)小，帶短，易疲勞 a 過(guò)大，易引起帶的顫動(dòng),（圓整）,32,為什么要張緊？,返回目錄,,,4.6 帶傳動(dòng)的張緊裝置,帶工作一段時(shí)間后產(chǎn)生塑性變形而使帶松弛，導(dǎo)致帶中的初拉力下降，影響正常傳動(dòng)，為了使帶傳動(dòng)能正常工作，必須使帶重新張緊。 Ｐ＝Fv/100 →調(diào)整F0 →增大F 但安裝制造誤差、塑性變形? → F0不保證→ 設(shè)張緊裝置,常見(jiàn)的張緊裝置: 調(diào)整中心距 定期張緊 自動(dòng)張緊 調(diào)整張緊輪,33,調(diào)整中心距,定期張緊,返回目錄,,,自動(dòng)張緊,圖4-20 中心距可調(diào)張緊裝置,34,調(diào)整張緊輪,返回目錄,,,圖4-21 中心距不可調(diào)張緊裝置,Ｖ帶傳動(dòng)：張緊輪設(shè)置在松邊內(nèi)側(cè)靠大輪處(∵Ｖ帶只能單向彎曲，避免過(guò)多減小包角） 平帶傳動(dòng)：張緊輪設(shè)置在松邊外側(cè)靠小輪處(∵平帶可以雙向彎曲，應(yīng)盡量增大包角),35,返回目錄,,,4.7 帶傳動(dòng)的使用與維護(hù),(1) 安裝時(shí)兩帶輪軸線必須平行，兩輪輪槽中心必須對(duì)正，以減輕帶的磨損。 (2) 安裝帶時(shí)，最好縮小中心距后套上V帶，再予以調(diào)整，不應(yīng)硬撬，以免損壞膠帶，降低其使用壽命。 (3) 嚴(yán)防V帶與油、酸、堿等介質(zhì)接觸，以免變質(zhì)，也不宜在陽(yáng)光下曝曬。 (4) 多根帶并用時(shí)，為避免各根帶受載不均，帶的配組代號(hào)應(yīng)相同。若其中一根帶松馳或損壞，應(yīng)全部帶同時(shí)更換，以免新舊帶并用時(shí)，載荷分配不勻，加速新帶的磨損。 (5) 為了保證安全生產(chǎn)，帶傳動(dòng)須安裝防護(hù)罩，并在使用過(guò)程中定期檢查、調(diào)整帶的張緊力。,36,一、構(gòu)成 主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、鏈 二、工作原理 靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 有中間撓性件的嚙合傳動(dòng) 三、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 遠(yuǎn)距離傳動(dòng) 工作可靠, 效率η較高 平均傳動(dòng)比恒定 i = z2/z1 壓軸力Fp小于帶傳動(dòng)的 結(jié)構(gòu)緊湊(與帶傳動(dòng)比較),返回目錄,,,4.9.1鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用,缺點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)不均勻 (z小、 p大 →不均勻↑) 瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定 傳動(dòng)平穩(wěn)性差(沖擊、振動(dòng)大，噪音高→動(dòng)載荷 → 不宜高速傳動(dòng)) 外廓尺寸大,37,傳動(dòng)鏈可分為：滾子鏈、齒形鏈 1 滾子鏈（套筒滾子鏈） 組成: 內(nèi)、外鏈板，套筒，銷軸，滾子,返回目錄,,,4.9.2 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)類型,1.內(nèi)鏈板 2.外鏈板 3.銷軸 4.套筒 5.滾子,配合狀況: 內(nèi)鏈板、套筒之間—過(guò)盈配合 外鏈板、銷軸之間—過(guò)盈配合 套筒、銷軸之間—間隙配合，使內(nèi)外鏈板能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 鏈板形狀的特點(diǎn)→等強(qiáng)度，制成橫八字形。,38,參數(shù),返回目錄,,,鏈長(zhǎng)— 鏈節(jié)數(shù)，滾子鏈的長(zhǎng)度。,鏈節(jié)距p—相鄰兩銷軸中心之距離。主要參數(shù)。,,,過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板需單獨(dú)制造，且承受附加彎曲載荷，故盡量避免使用。 滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系列，常用是A系列。 按照GB1243.1-1997的規(guī)定，套筒滾子鏈的標(biāo)記為： 鏈號(hào)—排數(shù)?整鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào),例如：A級(jí)、雙排、70節(jié)、節(jié)距為38.1mm的標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈，標(biāo)記應(yīng)為：24A—2?70 GB1243.1—1997 表4-9 A系列滾子鏈的主要參數(shù),39,假定：主動(dòng)邊總處于水平位置，鏈輪抽象成正多邊形，邊長(zhǎng) 為 p（鏈節(jié)距）。,返回目錄,,,,4.10 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,鏈條繞上鏈輪后形成折線，因此鏈傳動(dòng)相當(dāng)于一對(duì)多邊形輪子之間的傳動(dòng)（見(jiàn)圖4-27）。 鏈條速度,則平均鏈速：,平均傳動(dòng)比為：,,40,返回目錄,,,瞬時(shí)鏈速：當(dāng)鏈節(jié)與鏈輪輪齒在A點(diǎn)嚙合時(shí)，鏈輪上該點(diǎn)的圓周速度的水平分量即為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度（圖4-27） e—A點(diǎn)的圓周速度與水平線的夾角。,瞬時(shí)傳動(dòng)比,結(jié)論：鏈傳動(dòng)的平均速度和平均傳動(dòng)比是不變的。鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。,41,返回目錄,,,多邊形效應(yīng)： 由于鏈節(jié)是剛性的，鏈條繞到 鏈輪上形成一正 多邊形，從而使 瞬時(shí)鏈速發(fā)生變 化，引起動(dòng)載荷 。這種現(xiàn)象稱為 速度多邊形效應(yīng)。,鏈傳動(dòng)的速度多邊形效應(yīng),42,返回目錄,,,4.11 鏈傳動(dòng)的失效形式,鏈輪的失效形式通常是輪齒的磨損。在多數(shù)情況下，鏈的失效先于鏈輪失效，因此下面僅討論鏈的失效形式。滾子鏈常見(jiàn)失效形式有以下幾種：,（1）鏈板疲勞破壞 （2）滾子、套筒的沖擊疲勞破壞 （3）銷軸與套筒的膠合 （4）鏈條鉸鏈磨損 （5）過(guò)載拉斷,43,返回目錄,,,4.12 鏈傳動(dòng)的布置、潤(rùn)滑與維護(hù),1．鏈傳動(dòng)的布置,在鏈傳動(dòng)中，兩鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，兩軸線必須平行，最好成水平布置，如需傾斜布置時(shí)，兩鏈輪中心連線與水平線的夾角?應(yīng)小于45?。同時(shí)鏈傳動(dòng)應(yīng)使緊邊（即主動(dòng)邊）在上，松邊在下，以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進(jìn)入和退出嚙合。如果松邊在上，可能會(huì)因松邊垂度過(guò)大而出現(xiàn)鏈條與輪齒的干擾，甚至?xí)鹚蛇吪c緊邊的碰撞。,44,為防止鏈條垂度過(guò)大造成嚙合不良和松邊的顫動(dòng)，需用 張緊裝置。如中心距可以調(diào)節(jié)時(shí)，可用調(diào)節(jié)中心距來(lái)控 制張緊程度；如中心距不可調(diào)節(jié)時(shí)，可用張緊輪。張緊 輪應(yīng)安裝在鏈條松邊靠近小鏈輪處，放在鏈條內(nèi)，外側(cè) 均可。張緊輪可以是鏈輪，也可以是無(wú)齒的滾輪，其直 徑可比小鏈輪略小些。,返回目錄,,,2．鏈傳動(dòng)的張緊,,45,,3．鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 常用的潤(rùn)滑方式有： 人工定期潤(rùn)滑（見(jiàn)圖4-29a） 滴油潤(rùn)滑（見(jiàn)圖4-29b） 油浴潤(rùn)滑（見(jiàn)圖4-29c） 飛濺潤(rùn)滑（見(jiàn)圖4-29d） 壓力油循環(huán)潤(rùn)滑（見(jiàn)圖4-29e）,46,返回目錄,,,3．鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑,,47,返回目錄,,,4.13 應(yīng)用舉例,例4-1 設(shè)計(jì)某振動(dòng)篩的V帶傳動(dòng)，已知電動(dòng)機(jī)功率P=1.7kW，轉(zhuǎn)速n1=1430r/min，工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n2=285 r/min，根據(jù)空間尺寸，要求中心距約為500mm左右。帶傳動(dòng)每天工作16小時(shí)，試設(shè)計(jì)該V帶傳動(dòng)。,解： （1）確定計(jì)算功率PC 根據(jù)V帶傳動(dòng)工作條件。查表4.6，可得工作情況系數(shù)KA=1.3，所以 Pc=KAP=1.3×1.7=2.21 kW （2）選取V帶型號(hào) 根據(jù)Pc、n1，由圖4-16，選用Z型V帶。 （3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2 由圖4-16及表4.4選d1=80mm 根據(jù)式（4-19），從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑為 mm 根據(jù)表4.4，選d2=400 mm,48,（4）驗(yàn)算帶速v m/s v在 5~15 m/s范圍內(nèi)，故帶的速度合適。 （5）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距； 因題目要求中心距約為500mm左右，故初選中心距a0=500mm。 根據(jù)式（4-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： =1804.8mm 由表4.4，選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1800 mm。 按式（4-23）計(jì)算實(shí)際中心距： =497.6 mm,返回目錄,,,,,,,,49,（6）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角?1 由式（4-24）得 故主動(dòng)輪上的包角合適。,返回目錄,,,,,=143.16 ?120?,（7）計(jì)算V 帶的根數(shù)z，由式（4-25）得,,,取z=6根,50,（8）計(jì)算V帶合適的初拉力F0 由式（4-26）得 查表4-1得q=0.06kg/m，所以,返回目錄,,,,,=56.8,（9）計(jì)算作用在軸上的載荷FQ,FQ=2zF0sin,,=646.7,51,【能力訓(xùn)練1】,通過(guò)分析影響帶傳動(dòng)傳動(dòng)能力的有關(guān)因素及 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)，說(shuō)明為何將帶傳動(dòng)放在機(jī)器 的高速級(jí)上？,返回目錄,,,52,影響帶傳動(dòng)傳動(dòng)能力的主要因素有：初拉力；小輪 包角；摩擦系數(shù)；帶速及工況。 帶傳動(dòng)時(shí)，若所需傳遞的功率一定，當(dāng)帶速提高 時(shí)，所需傳動(dòng)的圓周力就下降，因此就可降低帶中 的初拉力。通常將帶傳動(dòng)放在機(jī)器的高速級(jí)上，其 主要的目的是為了減小帶中的初拉力，防止膠帶過(guò) 早失去彈性；延長(zhǎng)膠帶的使用壽命。另外帶傳動(dòng)有 緩沖、吸振及過(guò)載保護(hù)的作用，放在高速級(jí)上可更 好的發(fā)揮其特點(diǎn)。,返回目錄,,,53,鏈傳動(dòng)過(guò)程中的速度不均勻性是如何產(chǎn)生的？影響 速度不均勻性的因素有哪些？在實(shí)際應(yīng)用中，該如 何考慮各個(gè)因素？,返回目錄,,,【能力訓(xùn)練2】,54,鏈傳動(dòng)過(guò)程中，由于鏈條的鏈節(jié)是剛性的，鏈條繞到鏈輪上后，實(shí)際上形成的是一正多邊形，因此使鏈輪的圓周速度和鏈條的瞬時(shí)速度不完全相等，這一現(xiàn)象稱為速度多邊形效應(yīng)。 當(dāng)主動(dòng)鏈輪作等角速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度多邊形效應(yīng)的存在，使鏈條和從動(dòng)鏈輪的速度作周期性變化，從而使鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷，并且鏈輪轉(zhuǎn)速越高，鏈節(jié)距越大，鏈輪齒數(shù)越少，則工作時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷就越大。在實(shí)際應(yīng)用中，為了減少動(dòng)載荷，提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，應(yīng)選用較小的鏈節(jié)距（鏈節(jié)距越大，其傳動(dòng)能力也越大，因此在傳遞功率較大時(shí)，可選用小節(jié)距的多排鏈），適當(dāng)增加鏈輪齒數(shù)，并限制鏈輪的最高轉(zhuǎn)速。,返回目錄,,,55,返回目錄,,,謝謝,56,