三角带 通常是数根并用,带轮上有相应数目的型槽。用三角带传动时,带与轮接触良好,打滑小,传动 比相对稳定,运行平稳。三角带传动适用于中心距较短和较大传动比(7 左右)的场合,在垂直 和倾斜的传动中也能较好工作。此外,因三角带数根并用,其中一根破坏也不致发生事故。 三角胶带是三角带中用得最多的一种,它是由强力层、伸张层、压缩层和包布层制成的无端 环形胶带。强力层主要用来承受拉力,伸张层和压缩层在弯曲时起伸张和压缩作用,包布层 的作用主要是增强带的强度。三角胶带的截面尺寸和长度都有标准规格。此外,尚有一种活 络三角带,它的截面尺寸的标准与三角胶带相同,而长度规格不受限制,便于安装调紧,局部 损坏可局部更换,但强度和平稳性等都不如三角胶带。三角带常多根并列使用,设计时可按 传递的功率和小轮的转速确定带的型号、根数和带轮结构尺寸。 同步齿形带传动 这是一种特殊的带传动。带的工作面做成齿形,带轮的轮缘表面也做成相应的齿形,带与带 轮主要靠啮合进行传动。同步齿形带一般采用细钢丝绳作强力层,外面包覆聚氯脂或氯丁橡 胶。强力层中线定为带的节线,带线周长为公称长度。带的基本参数是周节 p 和模数 m 。周 节 p 等于相邻两齿对应点间沿节线量得的尺寸,模数 m=p/π 。中国的同步齿形带采用模数 制,其规格用模数×带宽×齿数表示。 与普通带传动相比,同步齿形带传动的特点是: ①钢丝绳制成的强力层受载后变形极小,齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传 动比恒定、准确; ②齿形带薄且轻,可用于速度较高的场合,传动时线速度可达 40 米/秒,传动比可达 10, 传动效率可达 98%; ③结构紧凑,耐磨性好; ④由于预拉力小,承载能力也较小;⑤制造和安装精度要求甚高,要求有严格的中心距,故 成本较高。同步齿形带传动主要用于要求传动比准确的场合,如计算机中的外部设备、电影 放映机、录像机和纺织机械等。 带传动的功率损失有: (1)滑动损失 摩擦型带传动工作时,由于带轮两边的拉力差及其相应的变形差形成弹性滑 动,导致带与从动轮的速度损失。弹性滑动率通常在 1%~2%之间。严重滑动,特别是过载打 滑,会使带的运动处于不稳定状态,效率急剧降低,磨损加剧,严重影响带的寿命。滑动损 失随紧、松边拉力差的增大而增大,随带体弹性模量的增大而减小。 (2)内摩擦损失 带在运行中的反复伸缩,在带轮上的挠曲会使带体内部产生摩擦引起功率 损失。 内摩擦损失随预紧力、带厚与带轮直径比的增加而增大。减小带的拉力变化,可减小 其内摩擦损失。 (3)带与带轮工作面的粘附性以及 V 带楔入、退出轮槽的侧面摩擦损失。 带传动 (4)空气阻力损失 高速运行时,运行风阻引起的功率损失。其损失与速度的平方成正比。 因此设计高速带传动时,应减小带的表面积,尽量用厚 而窄的带;带轮的轮辐表面应平滑(如用椭圆轮辐)或用辐板以减小风阻。 (5) 轴承摩擦损失 轴承受带拉力的作用, 是引起功率损失的重要因素之一。 综合上述损失, 带传动的效率约在 80%~98%范围内,进行传动设计时,根据带的种类选取。 本段特点 (1)优点:传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性、过载打 滑。 (2) 缺点:传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。 因此,带传动常适用于大中心距、中小功率、带速 v =5~25m/s, i≤7 的情况。 注意事项 (1)安装:减小中心距,松开张紧轮,装好后再调整。 (2)V 带注意型号、基准长度。 (3)两带轮中心线平行,带轮断面垂直中心线,主、 从动轮的槽轮在同一平面内,轴与轴 端变形要小。 (4)定期检查。不同带型、不同厂家生产、不同新旧程度的 V 带不易同组使用。 (5)保持清洁,避免遇酸、碱或油污使带老化。 定义:利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。 链传动 链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮 的一种传动方式。 链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比 准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧 力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的 缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转 时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。 链传动是啮合传动,平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动 的机械传动。 链条 链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数,以便链条联成环形 时正好是外链板与内链板相接,接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。若链节数为奇数时,则需 采用过渡链节。在链条 链传动基本结构 受拉时,过渡链节还要承受附加的弯曲载荷,通常应避免采用。 齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成,为避免啮合时掉链,链条应有导向板(分 为内导式和外导式)。齿形链板的两侧是直边,工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。铰链可做 成滑动副或滚动副,滚柱式可减少摩擦和磨损,效果较轴瓦式好。与滚子链相比,齿形链运 转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高;但结构复杂、价格较贵、也较重,所以它的应用 没有滚子链那样广泛。齿形链多用于高速(链速可达 40m/s)或运动精度要求较高的传动。 国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径 、 齿沟圆弧半径 和齿沟角 的最大和最小 值(详见 GB1244-85)。各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。这样处理 使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,并 便于加工。符合上述要求的端面齿形曲线有多种。最常用的齿形是“三圆弧一直线” ,即端面 齿形由三段圆弧( )和一段直线( )组成。 链轮 链轮轴面齿形两侧呈圆弧状,以便于链节进入和退出啮合。 齿形用标准刀具加工时,在链轮工作图上不必绘制端面齿形,但须绘出链轮轴面齿形,以便 车削链轮毛坏。轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。 链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性,故齿面多经热处理。小链轮的啮合次数比大链轮多, 所受冲击力也大,故所用材料一般应优于大链轮。常用的链轮材料有碳素钢(如 Q235、Q275、 ZG310-570 等)、灰铸铁(如 HT200)等。重要的链轮可采用合金钢。 小直径链轮可制成实心式;中等直径的链轮可制成孔板式;直径较大的链轮可设计成组合式, 若轮齿因磨损而失效,可更换齿圈。链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。 编辑本段基本类型 按照用途不同,链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起 重物, 其工作速度 v≤0.25m/s; 牵引链主要用于链式输送机中移动重物, 其工作速度 v≤4m/s; 传动链用于一般机械中传递运动和动力,通常工作速度 v≤15m/s。 传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的, 如图 9-2 所示。齿形链传动平稳,噪声很小,故又称无声链传动。齿形链允许的工作速度可 达 40m/s,但制造成本高,重量大,故多用于高速或运动精度要求较高的场合。 用于动力传动的链主要有套筒滚子链和齿形链两种。套筒滚子链由内链板、外链板、套筒、 销轴、滚子组成。外链板固定在销轴上,内链板固定在套筒上,滚子与套筒间和套筒与销轴间 均可相对转动,因而链条与链轮的啮合主要为滚动摩擦。套筒滚子链可单列使用和多列并用, 多列并用可传递较大功率。套筒滚子链比齿形链重量轻、寿命长、成本低。在动力传动中应 用较广。 齿形链是用销轴将多对具有 60°角的工作面的链片组装而成。链片的工作面与链轮相啮合。 为防止链条在工作时从链轮上脱落,链条上装有内导片或外导片。啮合时导片与链轮上相应 的导槽嵌合(图 1)。齿形链传动平稳,噪声很小,故又名无声链,常用于高速传动。套筒滚 子链和齿形链链轮的齿形应保证链节能自由进入或退出啮合,在啮入时冲击很小,在啮合时 接触良好。 基本特点 特点与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比;需要的张紧力 小,作用于轴的压力也小,可减少轴承的摩擦损失;结构紧凑;能在温度较高、有油污等恶 劣环境条件下工作。 与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低;中心距较大时其传动结构简单。瞬时 链速和瞬时传动比不是常数,因此传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。 链传动平均传动比准确,传动效率高,轴间距离适应范围较大,能在温度较高、湿度较大的环 境中使用;但链传动一般只能用作平行轴间传动,且其瞬时传动比波动,传动噪声较大。 由 于链节是刚性的,因而存在多边形效应(即运动不均匀性) ,这种运动特性使链传动的瞬时传 动比变化并引起附加动载荷和振动,在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通 运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。 主要参数 链轮齿数 为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过 多,否则 =i 会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。 链条工作一段时间后,磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷 F 的作用下,链条 的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆 d 向齿顶移动。 一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节 数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。 链的节距 链的节距越大,理论上承载能力越高。但如上节所述:节距越大,由链条速度变化和链节啮 入链轮产生冲击所引起的动载荷越大,反而使链承载能力和寿命降低。因此,设计时应尽可 能选用小节距的链,重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更 好。 中心距和链长 链传动中心距过小,则小链轮上的包角小,同时啮合的链轮齿数就少;若中心距过大,则易 使链条抖动。一般可取中心距 a=(30~50)p,最大中心距 ≤80p。 链条长度用链的节数 表示。 按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数 须圆整为整数, 最好取为偶数。 运用上式可解得由 求中心距 a 的公式: 为便于安装链条和调节链的张紧程度,一般应将中心距设计成可调节的;或者应有张紧装置。 失效形式 链传动的失效形式主要有以下几种: (1) 链板疲劳破坏 链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下,经过一定的循环次数,链板会发 生疲劳破坏。正常润滑条件下,链板疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 (2) 滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲 击下,经过一定循环次数,滚子、套筒可能会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、 高速闭式链传动中。 (3) 销轴与套筒的胶合 润滑不当或速度过高时,销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限 定了链传动的极限转速。 (4) 链条铰链磨损 铰链磨损后链节变长,容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或 润滑密封不良时,极易引起铰链磨损,从而急剧降低链条的使用寿命。 (5) 过载拉断 这种拉断常发生于低速重载的传动中。 在一定的使用寿命下,从一种失效形式出发,可得出一个极限功率表达式。为了清楚,常用 线图表示。为在正常润滑条件下,对应各种失效形式的极限功率曲线。图中阴影部分为实际 上使用的区域。若润滑密封不良及工况恶劣时,磨损将很严重,其极限功率会大幅度下降。 功率曲线图 采用推荐的润滑方式时,各型号 A 系列滚子链所能传递的功率 。若润滑不良或不采用推荐的 润滑方式时,应将图中 值降低;当链速 v≤1.5m/s 时,降低到 50%;当 1.5m/s 7m/s 而又润滑不当时,传动不可靠。 张紧装置时,应将计算的中心距减小 2~5mm 使链条有小的初垂度。 编辑本段常见实例 自行车 若要将自行车速度增大,应该将牙盘半径增大,飞轮半径减小,后轮半径增大。