第１節(jié)帶傳動一、帶傳動的工作原理、類型和特點１.工作原理如圖６－１所示，帶傳動由主動輪１、從動輪２、環(huán)形傳動帶３及機架組成。安裝時，帶被張緊在帶輪上，產生的初拉力使得帶與帶輪之間產生壓力。當主動輪轉動時，依靠摩擦力拖動從動輪一起轉動，并傳遞一定的轉矩。２.類型帶傳動按工作原理可分為摩擦式帶傳動和嚙合式帶傳動。按帶的橫截面形狀不同又可分為平帶、Ｖ帶、多楔帶、圓形帶、齒形帶傳動等，如圖６－２所示。下一頁返回第１節(jié)帶傳動摩擦式帶傳動：依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力，如平帶、Ｖ帶等。嚙合式帶傳動：依靠帶與帶輪之間的嚙合來傳遞運動和動力，如同步帶。３.特點（１）帶有良好的彈性和撓性，能吸收震動并緩和沖擊，所以帶傳動平穩(wěn)而且噪音小。（２）當帶傳動過載時，帶與帶輪間發(fā)生相對滑動，而不會損傷其他機件，起到過載保護作用。（３）帶傳動結構簡單，制造、安裝和維護方便，成本低廉，適合于傳遞兩軸較遠的運動和動力。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動（４）由于帶與帶輪之間存在彈性滑動，故不能保證準確的傳動比，傳動精度和傳動效率較低。（５）帶在工作時的張緊力會對帶輪軸產生很大的壓軸力，使軸和軸承受力較大，所以帶傳動壽命較低。（６）帶傳動裝置外廓尺寸大，結構不緊湊，不適于高溫和有腐蝕物質的場合。由于帶傳動存在上述特點，一般情況下，帶傳動可傳遞的功率為５０～１００ｋＷ，帶速為５～２５ｍ／ｓ，平均傳動比ｉ≤５，傳動效率約為９２％～９７％。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動二、普通Ｖ帶和Ｖ帶輪１.普通Ｖ帶的結構和標準Ｖ帶有普通Ｖ帶、窄Ｖ帶、寬Ｖ帶、聯組Ｖ帶等。普通Ｖ帶為無接頭的環(huán)形帶，由包布、頂膠、抗拉體和底膠組成，如圖６－３所示。包布層由膠帆布制成。簾布結構Ｖ帶是由幾層膠簾布制成，抗拉能力強，價格低廉，應用比較廣泛；繩芯結構Ｖ帶由一排膠線繩制成，柔韌性好，抗彎強度高，但承載能力較差，適用于載荷不大、帶輪直徑小和轉速較高的場合。為了提高Ｖ帶抗拉強度，近年來已開始使用合成纖維（錦綸、滌綸等）繩芯作為強力層。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動２.Ｖ帶輪的材料和結構帶輪材料根據帶速的不同采用的有灰鑄鐵、鑄鋼或鋼板沖壓件、鑄鋁或塑料等，其中灰鑄鐵使用最為廣泛。當ｖ≤３０ｍ／ｓ時用ＨＴ１５０或ＨＴ２００；當ｖ≥２５～４５ｍ／ｓ時，宜采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接帶輪；小功率傳動時可采用鑄鋁或塑料，以減輕帶輪質量。帶輪一般由輪緣、輪轂和輪輻３部分組成。輪緣是帶輪外圈環(huán)形部分，在其表面制有與帶的根數、型號相對應的輪槽，輪槽尺寸均已標準化（ＧＢ／Ｔ１３５７５.１—１９９２）。Ｖ帶的楔角是４０°，而輪槽角有３２°、３４°、３６°和３８°等幾種。這是因為帶繞在帶輪上彎曲時，頂膠受拉橫向尺寸縮小，底膠受壓橫向尺寸增加，使帶的楔角略減小。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動為保證帶和帶輪工作面的良好接觸，故帶輪的輪槽角小于４０°，帶輪直徑越小，彎曲越顯著，所以輪槽角也越小。Ｖ帶輪根據輪輻的不同可分為四種型號（圖６－４所示）。當帶輪基準直徑ｄｄ≤（２.５～３）ｄｓ（ｄｓ為帶輪軸孔直徑）時采用Ｓ型（實心帶輪）；當帶輪基準直徑ｄｄ≤３００ｍｍ時采用Ｐ型（腹板式帶輪）；當帶輪基準直徑ｄｄ－ｄ１≥１００ｍｍ時采用Ｈ型（孔板式）；當帶輪基準直徑ｄｄ＞３００ｍｍ時采用Ｅ型（輪輻式）。每種型號根據輪轂相對腹板（輪輻）位置不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等幾種。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動三、帶傳動的工作情況分析１.帶傳動的受力分析和打滑為了保證帶傳動正常工作，傳動帶必須張緊在帶輪上。當傳動帶工作前處于靜止時，帶兩邊承受相等的拉力，稱為初拉力Ｆ０，如圖６－５（ａ）所示；而當傳動帶工作時，帶兩邊的拉力不再相等，如圖６－５（ｂ）所示。由于帶與帶輪接觸面之間摩擦力的作用，傳動帶繞入主動輪的一側被拉緊，拉力由Ｆ０增大到Ｆ１，Ｆ１稱為緊邊拉力；傳動帶繞入從動輪的一側被放松，拉力由Ｆ０減小到Ｆ２，Ｆ２稱為松邊拉力。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動３.帶的彈性滑動和傳動比傳動帶是彈性體，受拉后會產生彈性變形，拉力大則變形也大。由于帶傳動存在緊邊和松邊，在緊邊時帶被彈性拉長，到松邊時又產生收縮，引起帶在帶輪上產生微小局部滑動。這種由于帶兩邊拉力不相等致使兩邊彈性變形不同，從而引起帶與帶輪間的滑動稱為帶傳動的彈性滑動。彈性滑動造成帶的線速度略低于帶輪的圓周速度，導致從動輪的圓周速度ｖ２低于主動輪的圓周速度ｖ１，其速度降低率用相對滑動率ε表示。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動式中，ｎ１，ｎ２分別為主、從動輪轉速（ｒ／ｍｉｎ）；ｄｄ１，ｄｄ２分別為主、從動輪的基準直徑（ｍｍ）。帶在正常工作時其滑動率ε＝０.０１～０.０２，其值不大，一般情況下可不予考慮。四、普通Ｖ帶的設計１.帶傳動的主要失效形式和設計準則根據帶傳動的工作情況分析可知，帶傳動的主要失效形式有：①帶在帶輪上打滑，不能傳動動力；②帶發(fā)生疲勞破壞（經歷一定應力循環(huán)次數后發(fā)生拉斷、撕裂、脫層）。因此，帶傳動的設計準則為：①帶在傳動規(guī)定功率時不發(fā)生打滑，即滿足式（６－５）；②具有一定疲勞強度和壽命，即滿足式（６－１０）。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動２.普通Ｖ帶傳動設計步驟和方法設計普通Ｖ帶時，一般已知條件有：傳遞的功率Ｐ１、兩帶輪轉速n1、ｎ２（或傳動比ｉ）、原動機類型、帶傳動的用途和工作條件，以及對傳動的位置和外廓尺寸要求等。設計任務主要包括：確定Ｖ帶的型號、長度和根數；帶輪的結構尺寸和材料；傳動的中心距；帶的初拉力和作用在軸上的壓力；Ｖ帶的張緊和防護等。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動五、帶傳動的張緊、安裝和維護１.傳動帶的張緊帶傳動工作一段時間后，會因帶的塑性變形和磨損而產生松弛，使張緊力減小，傳動能力下降。為保證帶傳動正常工作，必須對其重新張緊，常用的張緊方法有調整中心距法和張緊輪法兩種。（１）調整中心距法如圖６－１０所示。調節(jié)螺釘改變電動機位置或擺動架位置，以增大中心距，從而達到使傳動帶張緊的目的。圖６－１０（ｃ）所示為自動張緊裝置，把電動機裝在擺架上，利用電動機和機座的質量，使帶輪繞固定軸擺動，自動調整中心距，以達到張緊傳動帶的目的。上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動（２）張緊輪張緊法如圖６－１１所示。在傳動帶的松邊安裝張緊輪，利用張緊輪來張緊，此法通常用于中心距不可調整的帶傳動。張緊輪一般安裝在松邊內側，盡量靠近大帶輪，使帶呈單向彎曲且不致使小帶輪包角α１過小。２.帶傳動安裝和維護正確的安裝和維護是保證帶傳動正常工作、延長帶使用壽命的有效措施，一般應注意以下幾點：（１）安裝Ｖ帶時，先將中心距縮小后將帶套入，然后慢慢調整中心距，直至張緊；上一頁下一頁返回第１節(jié)帶傳動（２）安裝Ｖ帶時，兩帶輪軸線應相互平行，各帶輪相對應的輪槽的對稱平面應重合，其偏角誤差不得超過２０′，如圖６－１２所示；（３）對于多根Ｖ帶傳動，要選擇公差值在同一檔次的帶配成一組使用，以免各帶受力不均勻；（４）新舊帶不能同時混合使用，更換時必須成組更換；（５）定期對Ｖ帶進行檢查，以便及時調整中心距或更換Ｖ帶；（６）為了保證安全，帶傳動應安裝防護罩，同時應防止油、酸、堿等對Ｖ帶的腐蝕。上一頁返回第２節(jié)鏈傳動一、鏈傳動結構特點和類型鏈傳動由兩軸平行的主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成，如圖６－１３所示。鏈傳動是以鏈條作為中間撓性件，依靠鏈與鏈輪的嚙合來傳遞動力和運動的。與帶傳動相比，鏈傳動屬嚙合傳動，無彈性滑動和打滑現象，低速時可傳遞較大的載荷，傳動效率較高（潤滑良好的鏈傳動的效率約為９７％～９８％）；能保證準確的平均傳動比；張緊力小，故對軸的壓力??；結構緊湊，易于安裝，成本低廉，在遠距離傳動時，結構更顯輕便，在高溫、潮濕和油污等惡劣環(huán)境下仍能正常工作。因此，鏈傳動主要應用于工作要求可靠且兩軸相距較遠，以及其他不宜采用齒輪傳動的場合，如農業(yè)機械、建筑機械、石油機械、采礦、起重、金屬切削機床、摩托車、自行車等。下一頁返回第２節(jié)鏈傳動鏈的種類繁多，按工作用途不同，鏈可分為：傳動鏈（一般機械中傳遞運動和動力）、起重鏈（起重機械中提升重物）和牽引鏈（運輸機械中移動重物）三類。根據結構的不同，傳動鏈又可分為：齒形鏈、滾子鏈、彎板鏈和套筒鏈等。其中滾子鏈結構簡單、成本低廉，應用范圍廣泛。上一頁下一頁返回第２節(jié)鏈傳動２.鏈輪滾子鏈鏈輪是鏈傳動的主要零件，由輪緣、輪輻、輪轂三部分組成。對鏈輪的基本要求是：鏈節(jié)能平穩(wěn)而順利地進入和退出嚙合；與鏈條接觸良好、受力均勻，不易發(fā)生脫鏈；能容許節(jié)距有較大的伸長率以延長傳動的壽命，且應該形狀簡單，便于加工。目前廣泛應用的鏈輪端面齒形為國家標準ＧＢ１２４４—１９