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第五章第五章 挠性传动设计挠性传动设计一、概述一、概述中心距较大的传动中心距较大的传动 采用采用 环形曵引元件传动环形曵引元件传动减少零件数量减少零件数量降低成本降低成本简化传动装置简化传动装置挠性传动挠性传动带传动带传动链传动链传动摩擦型摩擦型 普通普通 V 型带型带V 带传动的设计带传动的设计啮合型啮合型胶带：胶带：带的型号带的型号 Y Z A B C D E带的根数带的根数相应带轮相应带轮:尺寸参数尺寸参数结构结构 带的基准长度带的基准长度二、二、V V带传动的工况分析带传动的工况分析1.带的受力分析带的受力分析工作前工作前张紧才能工作张紧才能工作工作时工作时紧边紧边松边松边紧边伸长量紧边伸长量=松边缩短量松边缩短量紧边拉力增加量紧边拉力增加量=松边拉力减少量松边拉力减少量带两边所受拉力相等带两边所受拉力相等,为初拉力为初拉力-摩擦力总和摩擦力总和-带所传递的圆周力带所传递的圆周力摩檫力摩檫力(带的有效拉力带的有效拉力)2.带的应力分析带的应力分析(2)(2)离心拉应力离心拉应力V V越大，带往外甩得越厉害，越大，带往外甩得越厉害，承载能力下降承载能力下降,所以所以 v25m/sv传递圆周力传递圆周力胶带弹性变形量胶带弹性变形量滑动滑动弹性滑动不可避免弹性滑动不可避免弹性滑动的大小滑动率弹性滑动的大小滑动率令传动比令传动比则则随随变化变化一般情况取一般情况取打滑打滑弹性滑动弹性滑动当当（摩擦力总和极限）（摩擦力总和极限），带与带轮发生相对滑动，带与带轮发生相对滑动打滑打滑在达到极限在达到极限时，紧边与松边拉力有关系：时，紧边与松边拉力有关系：即所传递的即所传递的最大圆周力最大圆周力（张紧力）（张紧力）（摩擦系数）（摩擦系数）（包角）（包角）所能传递的圆周力所能传递的圆周力打滑是可以避免的打滑是可以避免的对于同样的材质对于同样的材质平带平带V 带带当量摩擦系数当量摩擦系数在在相同情况下相同情况下V 带传递转矩比平带要大带传递转矩比平带要大 4.带传动的失效形式及设计准则带传动的失效形式及设计准则打滑打滑疲劳破坏疲劳破坏不打滑不打滑不发生疲劳破坏不发生疲劳破坏设计准则设计准则失效形式失效形式确定单根带所能传递的许用功率确定单根带所能传递的许用功率 根据带传动的设计功率根据带传动的设计功率确定带安全工作的根数确定带安全工作的根数具体做法：具体做法：确定单根带所能传递的许用功率确定单根带所能传递的许用功率实验条件实验条件特定长度特定长度单根带所能传递的功率单根带所能传递的功率实际工作中单根带所能传递的许用功率实际工作中单根带所能传递的许用功率长度系数长度系数包角系数包角系数时的功率增量时的功率增量不打滑不打滑不疲劳破坏不疲劳破坏三、普通三、普通 V V 带传动设计带传动设计1.原始数据原始数据2.设计内容设计内容原动机型号原动机型号对传动尺寸的要求对传动尺寸的要求带轮结构带轮结构载荷性质载荷性质选胶带型号、规格选胶带型号、规格和根数和根数传动参数传动参数作用于轴上的力作用于轴上的力传递功率传递功率、转速、转速3.设计步骤设计步骤工况系数工况系数(2)选择带的型号选择带的型号(3)确定带轮基准直径确定带轮基准直径(1)确定设计功率确定设计功率选型选型 Y Z A B C D E：满足：满足取标准值取标准值靠标准值靠标准值(4)验算带速验算带速在在 525 m/sV V越大，带往外甩越越大，带往外甩越厉害，承载能力下降厉害，承载能力下降带传动宜放高带传动宜放高速级，且速级，且吸吸振振缓冲缓冲(5)选择带长选择带长和计算中心距和计算中心距初选中心距初选中心距初算带长初算带长计算实际中心距计算实际中心距验算包角验算包角靠标准带长靠标准带长(6)确定带的根数确定带的根数(7)计算压轴力计算压轴力根数不宜过多、否则各带受力不均根数不宜过多、否则各带受力不均型号型号 Y Z A B C、D、E推荐轮槽数推荐轮槽数 1-3 1-4 1-5 1-6 3-10 方案方案1 6.05 A 112 355 8.44 510 1800 1.61 3.76 (4)方案方案2 6.05 A 75 236 5.65 530 1600 0.73 8.3 过多过多方案方案3 6.05 B 125 4 00 9.4 2 530 2000 2.10 2.88 (3)带型带型带型带型外廓尺寸外廓尺寸(与与验算验算有关有关)初定初定4.带传动的张紧装置带传动的张紧装置调节螺钉调节螺钉绕小轴摆动绕小轴摆动张紧轮张紧轮5.带轮结构带轮结构实心式实心式辐板式辐板式轮辐式轮辐式轴上受力较小传动装置复杂过载无保护缓冲性不好靠摩擦传动靠啮合传动缓冲、吸振过载保护传动装置简单轴上受力较大传动比恒定传动比不恒定外廓尺寸较小外廓尺寸较大寿命较长寿命较短齿轮传动带传动带传动的基本现象张紧张紧才能工作才能工作丢丢转速转速方案比较方案比较1.概述概述挠性传动挠性传动带传动带传动链传动链传动套筒滚子链套筒滚子链与带传动相比、链传动具有：与带传动相比、链传动具有：(1)没有滑动，平均传动比准确没有滑动，平均传动比准确(2)张紧力小，故轴上受力小张紧力小，故轴上受力小(3)能在高温、潮湿、油污等恶劣环境下工作能在高温、潮湿、油污等恶劣环境下工作(4)工作时有冲击和噪音，不宜在高速中使用工作时有冲击和噪音，不宜在高速中使用(5)价昂价昂四、链传动工作情况分析四、链传动工作情况分析滚子链的规格：节距滚子链的规格：节距 p(链号链号)链传动的设计链传动的设计链条链条链号链号排数排数链节数链节数16A-180 GB1243.1-8380节节单排单排链号链号16，p25.4链轮链轮链轮分度圆直径链轮分度圆直径链条各元件尺寸链条各元件尺寸传动功率传动功率节距节距 p：滚子链上相邻两滚子中心的距离滚子链上相邻两滚子中心的距离2.链传动的平均传动比链传动的平均传动比 链节与链轮相啮合，可看成是链节与链轮相啮合，可看成是链条绕在正多边形的链轮上链条绕在正多边形的链轮上每分钟小轮上链条转过的长度每分钟小轮上链条转过的长度 每分钟大轮上链条转过的长度每分钟大轮上链条转过的长度 链的平均速度链的平均速度平均传动比平均传动比3.链传动运动的不均匀性链传动运动的不均匀性分析主动轮链条销轴轴心分析主动轮链条销轴轴心A的速度的速度水平分速度水平分速度垂直分速度垂直分速度变化范围：变化范围：每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度周期性由小大小周期性由小大小变化范围变化范围瞬时速度变化瞬时速度变化垂直分速度亦周期性变化，链条抖动垂直分速度亦周期性变化，链条抖动 同理，从动轮链条销轴轴心同理，从动轮链条销轴轴心B的的水平速度水平速度则有：则有：瞬时传动比：瞬时传动比：4.链传动的动载荷链传动的动载荷周期性变化产生的加速度：周期性变化产生的加速度：链速链速当当时，时，链轮转速越高链轮转速越高节距越大节距越大(齿数越少齿数越少)链传动的动载荷越大链传动的动载荷越大5.链传动的失效及其设计准则链传动的失效及其设计准则失效形式：失效形式：(3)多次冲击破断多次冲击破断(5)过载拉断过载拉断(4)胶合胶合(2)链的疲劳破坏链的疲劳破坏(1)铰链磨损铰链磨损与带传动设计类似与带传动设计类似，确定确定不发生失效的链条规格不发生失效的链条规格(链号链号)设计准则：设计准则：链号链号转速转速链额定功率链额定功率（节距节距）该曲线图表是在实验条件下测试绘制的该曲线图表是在实验条件下测试绘制的单排数单排数链长链长齿数齿数齿数系数齿数系数链长系数链长系数多排链系数多排链系数实验条件实验条件实际情况引入修正系数实际情况引入修正系数实验条件下链条所能传递的功率实验条件下链条所能传递的功率实际情况下链条所能传递的功率实际情况下链条所能传递的功率链传动的计算功率链传动的计算功率由由将将实际功率实际功率 P 转化为图表纵坐标值转化为图表纵坐标值五、链传动的设计五、链传动的设计1.设计步骤设计步骤(1)确定链轮齿数确定链轮齿数运动的不均匀性运动的不均匀性重量重量节圆外移量节圆外移量易脱链易脱链根据传动比根据传动比选取选取最好选奇数最好选奇数(链节数为偶数，磨损均匀链节数为偶数，磨损均匀)(防脱链防脱链)节距增长量节距增长量一定时一定时(2)选择链条型号、确定链节距和排数选择链条型号、确定链节距和排数由由链号链号(节距节距)，尽量选用小节距尽量选用小节距高速重载宜用小节距、多排数高速重载宜用小节距、多排数低速重载宜用大节距、较少排数低速重载宜用大节距、较少排数(3)确定中心距和链节数确定中心距和链节数初定中心距初定中心距计算链长计算链长节数节数圆整为偶数链节数圆整为偶数链节数计算实际中心距计算实际中心距(4)计算轴压力计算轴压力低速链链条失效为静力拉断，校核安全系数低速链链条失效为静力拉断，校核安全系数为单排链极限拉伸载荷为单排链极限拉伸载荷其中其中 方案方案1 3.08 25 77 28.6 40P 134 1 19.76 16A 25.4 1032.7 10.3 2563方案方案2 3.08 25 77 28.6 40P 134 2 11.62 10A 15.875 645.4 6.4 4125排数排数链号链号压轴力压轴力2.链传动的润滑链传动的润滑油壶加油油壶加油油浴润滑油浴润滑飞溅润滑飞溅润滑油泵油泵3.链轮结构链轮结构