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　　链传动是通过具有特殊齿形的主动链轮、从动链轮和一条闭合的中间挠性链条啮合来传递运动和动力，其简图如图8-10所示。 按用途不同，链可分为三类：传动链，在各种机械传动装置中用于传递运动和动力；起重链，主要用在起重机械中提升重物；曳引链，在运输机械中用于移动重物。 8.2 链 传 动 8.2 链 传 动 图8-10 链传动简图 1. 链传动的组成 链传动是由主动链轮1、从动链轮2和中间挠性元件(链条3)组成，如图8-10所示。由于链条的张紧力，工作时通过链轮与链条的啮合实现主、从动轴之间的运动和动力的传递。 在一般工程中，小链轮为主动轮，而大链轮为从动轮。 8.2.1 链传动的组成及应用 2. 链传动的类型 传动链分为短节距精密滚子链(简称滚子链)、短节距精密套筒链(简称套筒链)、齿形链和成形链等，如图8-11所示。 套筒链的结构与滚子链基本相同，但少一个滚子，故易磨损，只用于低速()传动。 齿形链是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成(如图8-11(c)所示)。齿形链板的两外侧为直边，其夹角为60°或70°。齿楔角为60°的齿形链传动较易制造，应用较广。工作时链齿外侧边与链轮轮齿相啮合来实现传动。齿形链传动平稳，承受冲击载荷的能力强，允许速度可高达 ，且噪音小，故又称无声链，但其结构复杂、质量大、价格高，多用于高速或精度要求高的场合，如汽车、磨床等。 成形链结构简单、拆装方便，常用于 的一般传动及农业机械中。以下主要介绍滚子链传动。 8.2.1 链传动的组成及应用 3. 滚子链的结构和标准 如图8-12所示，滚子链由内链板l、外链板2、销轴3、套筒4及滚子5组成。 滚子链的销轴与外链板、套筒与内链板分别用过盈配合连接；滚子与套筒、套筒与销轴之间为间隙配合，构成了铰链连接，使链条成为中间挠性件。当内外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动，滚子活套在套筒上以减轻链轮齿廓的磨损。 内外链板均制成∞字形以使它的各个横剖面具有接近等强度，同时也减轻了链条的质量和运动时的惯性力。 滚子链已标准化(GB/T1243—1997)，分为A、B两个系列。A系列用于重载高速和重要场合的传动，应用广泛。B系列用于一般传动。每个系列均有不同链号，表8-8列出了A系列滚子链的主要参数、尺寸和极限拉伸载荷。 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.1 链传动的组成及应用 图8-12 滚子链 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.1 链传动的组成及应用 4. 滚子链链轮 链轮的齿形属于非共轭啮合传动，链轮齿形有较大灵活性，应保证在链条与链轮良好啮合的情况下，使链节能自由地进入和退出啮合，并便于加工。GB/T1243—1997规定了齿形，其端面齿形如图8-15所示；轴向齿廓如图8-16所示。 目前最流行的齿形为三弧一直线齿形。当选用这种齿形时，并用相应的标准刀具加工时，链轮齿形在零件图上不画出，只需注明链轮的基本参数和主要尺寸，如齿数z、节距p、配用链条滚子外径di、分度圆直径d、齿顶圆直径d a及齿根圆直径df，并注明“齿形按3R GB/Tl244—1997制造”。滚子链链轮及齿槽的主要参数和计算公式参见机械设计手册。 常用链轮的结构如图8-17所示。小直径的链轮可制成整体式；中等尺寸的链轮可制成腹板式或孔板式；大直径的链轮常采用齿圈可以更换的组合式，齿圈可以焊接或用螺栓连接在轮芯上。 链轮材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。关于链轮与链条材料的牌号、热处理、齿面硬度及应用范围参见机械设计手册。 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.1 链传动的组成及应用 图8-15 端面齿形 8.2.1 链传动的组成及应用 图8-16 轴向齿廓 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.2 链传动的工作情况分析 2. 链条的瞬时速度与瞬时传动比 因为链是由钢性链节通过销轴铰接而成，当链条与链轮啮合时，链条便呈一多边形分布在链轮上，如图8-18所示。 8.2.2 链传动的工作情况分析 8.2.2 链传动的工作情况分析 图8-18 链传动运动分析 8.2.2 链传动的工作情况分析 1. 链传动的失效形式、额定功率及设计准则 1) 链传动的主要失效形式 (1) 链的疲劳破坏。链在工作时受到变应力作用，经一定循环次数后，链板将会出现疲劳断裂，或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀，这是链传动在润滑良好、中等速度以下工作时首先出现的一种失效形式，也是决定链传动传动能力的主要因素。 (2) 链的冲击疲劳破坏。链在工作时，由于反复启动、制动、反转，尤其在高速时，由于多边形效应，而使滚子、套筒和销轴产生冲击疲劳破坏。 (3) 链条铰链的胶合。当链轮转速达到一定数值时，销轴与套筒的工作表面，由于链节啮入时受到的冲击能量增大或摩擦产生的温度过高，造成销轴与套筒工作表面润滑油膜破裂而导致胶合破坏。 (4) 链条铰链的磨损。当链条在润滑条件恶劣的情况下工作，铰链的销轴和套筒既承受压力又要产生相对转动，必然引起磨损，使节距p增大，从而引起跳齿、脱链及其他破坏。当按推荐方式润滑时，磨损大大降低，这种失效得以避免。 (5) 链条的静力拉断。在低速(v＜0.6 m/s)重载或瞬间尖峰载荷过大时，链条所受拉力超过了链条的静强度时，链条将被拉断。 2) 额定功率曲线种失效形式的发生，对各型号的滚子链，在不同转速下进行测定其额定功率，作为设计依据。如图8-19所示为在标准实验条件下，A系列常用滚子链的额定功率曲线及推荐的润滑方式。由此可查出相应链条在链速v?0.6m/s情况下允许传递的额定功率。当实际工作条件与标准实验条件不符时，应加以修正。 8.2.3 链传动的设计和计算 8.2.3 链传动的设计和计算 图8-19 滚子链额定功率曲线章 挠性传动 （时间：2次课，4学时） 教学目标： 机械传动中常常利用中间挠性元件，如带、链、绳等，依靠摩擦或啮合来实现两个或多个传动轮之间传递运动和动力，这类传动统称为挠性传动。通过本章的学习了解带传动、链传动的基本类型及应用，并能分析与设计。 第8章 挠性传动 教学重点和难点： 了解带传动、链传动的类型、特点和应用场合。 熟悉普通V带和滚子链的结构及其标准。 通过带传动工作情况分析掌握普通V带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动和打滑的概念及区别、传动的失效形式及设计准则。 通过链传动工作情况分析掌握滚子链传动的工作原理及运动特点。 了解V带传动、滚子链传动的参数选择及设计方法和步骤。 第8章 挠性传动 案例导入： 在图1-2所示的自动组装机传动图中电机与变速箱之间采用的是带传动。另外，我们最熟悉的自行车用链传动。这些传动装置是我们最常见的，为什么要使用这些传动？若换作其他传动会出现什么问题？通过本章的学习，会解决这些问题，并且能对带传动、链传动进行分析及设计。 第8章 挠性传动 8.1 带 传 动 8.2 链 传 动 8.3 实验与实训 8.4 习 题 第8章 挠性传动 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.3 V带传动的设计和计算 8.1 带 传 动 带传动是利用张紧在带轮上的带，在两轴(或多轴)间传递运动或动力(如图8-1所示)。环形传动带采用易弯曲的挠性材料制成。带传动按工作原理可分为摩擦传动和啮合传动两大类，其常见的是摩擦带传动。 8.1 带 传 动 8.1 带 传 动 图8-1 带传动的工作原理 本节介绍带传动的组成和类型，重点介绍普通V带传动。 1. 带传动的组成 带传动是由主动轮、从动轮和中间挠性元件带组成(如图8-1所示)。由于带的初拉力，在带轮上产生一定的正压力，工作时主动轮依靠摩擦力带动带，带又靠摩擦力带动从动轮，从而实现主、从动轴之间的运动和动力的传递。 工程上一般需要的是作减速运动，因此，通常小带轮为主动轮，而大带轮为从动轮。 2. 带传动的类型 根据带的截面形状不同(如图8-2所示)，可分为平带、V带、多楔带和圆带等。 平带传动靠带的环形内表面与带轮外表面压紧产生摩擦力。平带传动结构简单，带的挠性好，带轮容易制造，大多用于传动中心距较大的场合。 V带传动靠带的两侧面与轮槽侧面压紧产生摩擦力。与平带传动比较，当带对带轮的压力相同时，V带传动的摩擦力大，故能传递较大功率，结构也较紧凑，且V带无接头，传动较平稳，因此V带传动应用最广。 多楔带(又称复合V带)传动靠带和带轮间的楔面之间产生的摩擦力工作。兼有平带和V带的优点，适宜于要求结构紧凑且传递功率较大的场合，特别适用要求V带根数较多或带轮轴线垂直于地面的传动。 圆带传动靠带与轮槽压紧产生摩擦力。它用于低速小功率传动，如缝纫机、磁带盘的传动等。 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 普通V带为梯形截面无端头橡胶带，由4部分组成：顶胶1，当V带弯曲在带轮上时，顶胶被伸长，是由胶料制成；抗拉体2，承受载荷的主体，材料为化学纤维织物；底胶3，当V带弯曲在带轮上时，底胶被缩短，是由胶料制成；包布层4，由胶帆布制成。 帘布结构与线绳结构区别在于抗拉体，帘布结构由胶帘布制造，便于制造；线绳结构由胶线绳制造，柔韧性好，抗弯强度高，寿命长。 V带的横截面为梯形，当带弯曲时，带中长度和宽度均不变的一层称为中性层，其宽度bp称为节宽。V带截面高度h和节宽bp的比值称为相对高度。楔角为40°，相对高度高约为0.7的V带称为普通V带。普通V带有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；最常用的是A、B型。 普通V带是标准件，截面尺寸和长度已标准化，各型号的截面尺寸见表8-1。 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 4. 普通V带轮 V带轮由3部分组成：轮缘，用以安装传动带的部分；轮毂，与轴接触配合的部分；轮辐或腹板，用以连接轮缘和轮毂的部分。 如图8-5所示，带轮按结构不同分为实心式、腹板式、孔板式和轮辐式。 V带安装在带轮上，带的节宽bp与轮槽的基准宽度bd重合并相等，其对应的带轮直径称为基准直径dd(见表8-2)。 带轮基准直径较小时[dd≤(2.5～3)ds，ds为轴径]，常用实心式结构(如图8-5(a)所示)；当dd≤300mm时，可采用腹板式结构(如图8-5(b)所示)，且当d1-dh≥100mm时，为了便于吊装和减轻质量可在腹板上开孔，称为孔板式(如图8-5(c)所示)；当dd＞300mm时，一般采用轮辐式结构(如图8-5(d)所示)。 带速v≤30m/s的传动带，其带轮常用铸铁HT150制造，重要的也可用HT200；高速时宜使用钢制带轮，速度可达45m/s；小功率可用铸铝或塑料。 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.1 带传动的组成及应用 (d) 轮辐式 图8-5 V带轮结构 5. V带传动的特点及应用 因为V带传动具有中间挠性件并靠摩擦力工作，所以具有以下优点：①能缓和载荷冲击；②运行平稳，无噪声；③过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；④可增加带长以适应中心距较大的工作条件；⑤结构简单，制造和安装精度要求不像啮合传动那样严格，成本低廉。 8.1.1 带传动的组成及应用 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.2 带传动的工作情况分析 3. 带的弹性滑动、打滑和传动比 1) 带的弹性滑动 带是弹性体，在工作时，由于紧边和松边的拉力不同，所以弹性变形也不同。 如图8-8所示，带自A1点绕上主动轮，此时带和带轮表面的速度是相等的。但在带自A1点转到B1点的过程中，带的拉力由F1降低到F2，带因弹性变形渐小而回缩，因此带的速度要滞后于带轮，带与带轮之间发生了相对滑动。同样的现象也发生在从动轮上，但情况相反，带的速度超前于带轮。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动，又称丢转，是带传动正常工作时固有的特性，是不可避免的。选用弹性模量大的带材料可以降低弹性滑动。 带的弹性滑动会引起下列后果：①从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度；②降低传动效率；③引起带的磨损；④使带温度升高。 2) 打滑 当传递的有效拉力大于极限摩擦力时，带与带轮间将发生全面滑动，这种现象称为打滑。打滑将造成带的严重磨损并使从动轮转速急剧降低，致使传动失效。带在大轮上的包角一般大于在小轮上的包角，所以打滑总是先在小轮上开始。 带的弹性滑动和打滑是两个完全不同的概念，打滑是因为过载引起的，因此打滑可以避免。而弹性滑动是由于带的弹性和拉力差引起的，是传动中不可避免的现象。 3) 传动比 由弹性滑动引起从动轮圆周速度的相对降低率称为滑动率，用 表示。 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.2 带传动的工作情况分析 8.1.3 V带传动的设计和计算 8.1.3 V带传动的设计和计算 8.2.1 链传动的组成及应用 8.2.2 链传动的工作情况分析 8.2.3 链传动的设计和计算 8.2 链 传 动 *

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