第 15章 带传动和链传动
§ 15-1 带传动概述
§ 15-2 V带和 V带轮
§ 15-3 带的传动的工作情况分析
§ 15-4 V带传动的设计计算
§ 15-5 V带传动的张紧装置
§ 15-6 链传动的基本知识
§ 15-7 滚子链传动的设计计算
§ 15-8 链传动的布置、张紧和润滑带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。
3
§ 15-1 带传动概述带传动的组成：
主动轮 1、从动轮 2、环形带 3。
工作原理：
安装时带被张紧在带轮上，产生的 初拉力 使得带与带轮之间产生 压力 。主动轮转动时，依靠 摩擦力 托动从动轮一起同向回转。
1
n2
n1 2
F0
F0F
0
F0
类型平皮带
V 型带多楔带摩擦型啮合型 同步带圆形带
----摩擦牵引力大
----摩擦牵引力大
----牵引力小，用于仪器应用,两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。
带传动的类型抗拉体
α2
θ
α1 θ
3.571 8 0 12
dd
带传动的几何关系中心距 a
包角 α, 2
因 θ 较小, s in?以代入得,
)(12 r a ddd
带长,ADBCABL 2
)2(2)2(2c os2 12 dda
22
2
11s i n1c o s以 代入得：及
a
dd
2
12
θ
a
dd
2
12
)()(2c os2 1221 dddda
a C
A
D
B
d1
d2
a
ddddaL
4)(22
2
12
21
α1α1
C
A
D
B
d1
d2
a
θ
带长,
已知带长时，由上式可得中心距,
8
)(8)(2)(2 21222121 ddddLddL
a
带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，
因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
带传动的优点：
1,适用于中心距较大的传动；
2,带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3,过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；
4,结构简单、成本低廉。
带传动的缺点：
1,传动的外廓尺寸较大；
2,需要张紧装置；
3,由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；
4,带的寿命较短；
5,传动效率较低。
应用,两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。
V带传动应用最广，带速,v=5~25 m/s
传动比,i=7
效率,η≈ 0.9~0.95
§ 15-2 V带和 V带轮一,V带二,V带轮一,V带
V带可分为,普通 V带、窄 V带、宽 V带、大楔角 V带、
汽车 V带等类型。其中普通 V带应用最广。
V带的规格组成,抗拉体、顶胶、底胶、包布。
帘布芯结构 绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节面节线,弯曲时保持原长不变的一条周线。
节面,全部节线构成的面。
b
bd
φ =40?,h/bd =0.7的 V带称为普通 V带。已经标准化，有七种型号。
型 号 O A B C D E F
顶宽 b 10 13 17 22 32 38 50
节宽 bd 8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角 φ
每米质量 q（ kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
表 15-1 普通 V带的截面尺寸（ GB11544-89）
40?
在 V带轮上，与所配用 V带的节面宽度相对应的带轮直径称为 基准直径 d。 d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为 基准长度 Ld 。
标准长度系列详见下页表 13-2,P202
φ
bd
224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93
280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95
315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07
355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02
450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07
560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12
710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18
900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23
1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500
1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000
1800 1.06 1.01 0.95 0.86
Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ
基准长度 KL 基准长度 KL
表 15-2 普通 V带的长度系列和带长修正系数（ GB/T13575.1-92）
200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88
φ =40?,h/bd =0.9的 V带称为窄 V带。
与普通 V带相比，高度相同时，宽度减小 1/3，而承载能力提高 1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。
b
40?
型 号 宽度 b(mm) 高度 h(mm)
3 v 9.5 (3/8英寸 ) 8 A,B型
5 V 16.0(5/8英寸 ) 13.5 B,C,D型
8 V 25.4(1英寸 ) 23 D,E,F型窄 V带的结构及截面尺寸可替代的普通 V带二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
H
L 实心式腹板式 ----中等直径；
dh = (1.8～ 2)ds d0=( dh +dr) /2
dr = de -2(H+σ) H σ见图 13 - 8
s= (0.2 ～ 0.3) B s1≥1.5s s2≥0.5s
腹板式一二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
斜度 1,25
d h d d a
S 2
腹板式 ----中等直径；
dh = (1.8～ 2)ds d0=( dh +dr) /2
dr = de -2(H+σ) H σ见图 13 - 8
s= (0.2 ～ 0.3) B s2≥0.5s
二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
腹板式二斜度 1,25
d h d d a
轮辐式 ----d>350 mm；
腹板式 ----中等直径；
二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
h 2d h
斜度 1,25
d d a
h 1
h2 =0.8 h1
a1 = 0.4 h1
a2 = 0.8 a1
f1≥0.2 h1 f2≥ 0.2 h2
PnA3h
1 =290
P功率
n转速
A轮幅数
f
6.3
φ H
δ
e
b0
bd
B
h1
h a
dda
e 8± 0.3 12± 0.3 15± 0.3 19± 0.4 25.5± 0.5
槽 型 Y Z A B C
bd 5.3 8.5 11 14 19
hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8
famin 6 7 9 11.5 16
hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3
δmin 5 5.5 6 7.5 10
≤ 60 ---- ---- ---- ----
--- ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315
≥ 60 ---- ---- ---- ----
--- > 80 > 118 >190 > 315
对应的 d
32
34
36
38
φ(? )
表 15-3 普通 V带轮的轮槽尺寸
§ 15-3 带传动的工作情况分析一,带传动的受力分析二,带传动的应力分析三,带的弹性滑动和打滑一,带传动的受力分析
F0
F0
F0
F0
静止时，带两边的初拉力相等：
传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：
F1 = F2 = F0
为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。
F1 ≠ F2 F1↑,紧边 F2 ↓松边
F1
F2
F1
F2
紧边松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等,F1 – F0 = F0 – F2
从动轮主动轮
n1 n2
n1
n2
F0 = (F1 + F2 )/2
当圆周力 F>∑ Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑,经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，
导致传动失效。
称 F1 - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：
F = F1 - F2
且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：
1 0 0 0
FvP?
以平带为例，分析打滑时紧边拉力 F1
和松边拉力 F2之间的关系。
dFN
F1
F2
F+dF
F
f dFN
α
dα
dl
dα
2
dα
2
取一小段弧进行分析,参数如图正压力,dFN
两端的拉力,F 和 F+dF
力平衡条件,忽略离心力,水平、垂直力分别平衡
2s i n)(2s i n
ddFFdFdF
N
2c o s2c o s)(
dFddFFf d F
N
摩擦力,f dFN
由力平衡条件：
2s i n)(2s i n
ddFFdFdF
N
2c o s2c o s)(
dFddFFf d F
N
12c o s,22s i n dddd 很小，可取因 2?dF?去掉二阶微量
FddF N?
fdFdF?
0
1
2
fdFdFF
F
f
F
F?
2
1ln
积分得：
紧边和松边的拉力之比为：
fe
F
F?
2
1
→绕性体摩擦的基本公式
dFfd F N?
联立求解：
11
f
f
e
eFF
)11(121?feFFFF
1
1
2feFF
→ F ↑f↑α↑ ∵ α1< α2 用 α1 →α分析：
V带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。
平带的极限摩擦力为,
FN f = FQ f
FN/2FN/2
FQFQ
FN
FN=FQ FN=FQ/sin(?/2)
则 V带的极限摩擦力为,
f ’-----当量摩擦系数,f ’ >fQ
Q
N Fff
F
fF '
2
s i n
QN
F
f
fF
2
s in
fe
F
F?
2
1
F=F1 - F2
在相同条件下,V带能传递较大的功率。
或在传递功率相同时,V带传动的结构更为紧凑。
用 f ’代替 f 后，得以下计算公式：
'
2
1 fe
F
F?
)
1
1(
1
1
1
'121
'2
'
'
1
f
f
f
f
e
FFFF
e
FF
e
e
FF
1'
'
1
f
f
e
eFF
)11( '121?f
e
FFFF
1
1
'2feFF
二,带的应力分析
1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力：
M P aAF 11
M P aAF 22
松边拉应力：
A为带的横截面积
2.离心力产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力：
amdF Nc
带工作时应力由三部分组成
dFNc
dα
dl r
F1
F2
Ndqv?2?
2)( rqrd
r
vqrd 2)(
离心力 FNc在微弧段两端会产生拉力 Fc。
daqvdaF c 22s i n2?
由力平衡条件得：
dFNc
dα
dl r
F1
F2
Fc
Fc
dα
2
dα
2
:22s i n,得取 dada?
NqvF c 2?
M P aAqvAF cc
2
离心力只发生在带作圆周运动的部分，
但由此引起的拉力确作用在带的全长。
离心拉应力：
往 x轴投影
3.弯曲应力 当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力
M P adyEb 2
设 y为带的中心层到最外层的垂直距离；
E为带的弹性模量； d为带轮直径。
4,应力分布及最大应力
δmax δ1
δb2
α2n1 n2α1
δb1
cb 11m a x
δ2
y
弯曲应力为,
最大应力 σ max出现在紧边与小轮的接触处。
V带的节线
d
V带轮的基准圆由材料力学公式得离心应力拉应力弯曲应力
F0
F0
α 1
由力平衡条件得静止时轴上的压力为：
5,作用在轴上的力
FQ
F0 F0
FQ
2s i n2
1
0
FF
Q?
α1
2
α1
2
F2F
2
F1 F
1
三,带传动的弹性滑动和打滑设 带的材料符合变形与应力成正比的规律，则 变形量为,
这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为 弹性滑动 。
紧边,松边：
AE
F1
1 AE
F 2
2
∵ F1 > F2 ∴ ε 1 > ε 2
带绕过 主动轮 时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使 带速落后于轮速。
带经过 从动轮 时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使 带速超前于轮速。
smndv /1 0 0 060 111 smndv /1 0 0 060 222
总有,v2 < v1
从动轮
n2
主动轮
n1
得从动轮的转速：
带传动的传动比：
2
11
2
)1(
d
dnn
)1(1
2
d
d
2
1
n
ni?
V带传动的滑动率 ε =0.01~0.02，一般可忽略不计。
定义：
11
2211
1
21
nd
ndnd
v
vv
为滑动率。
§ 15-4 V带传动的设计计算一,带传动的失效形式及设计准则二,单根 V带传递的功率三,普通 V带的型号和根数的确定四,主要参数的选择一,带传动的失效形式及设计准则带传动的主要失效形式为：
打滑和疲劳破坏带传动的设计准则为：
在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
二、单根 V带所能传递的功率 带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
传递的功率为：
)11( '121?feFFFF
单根带所能传递的有效拉力为：
1 0 0 0)
11(
'1
v
eF f 1 0 0 0)
11(
'1
v
eA f
为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：
σ max =σ 1 +σ b + σ c ≤[ σ ]
σ 1 =[σ] -σ b - σ c
代入得：
KWAveP fcb 1 0 0 0)11)(]([ '0
在 α =π,Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。详见下页表 13-3 教材 P203。
1 0 0 00
vFP
200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000
小带轮基准直径
d1/ mm
表 15-4 单根普通 V带的基本额定功率
（包角 α=π、特定基准长度、载荷平稳时）
型号
Z
A
B
C
50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.31
56 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40… … … … … … … … … … … … … … … … …
90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.56
75 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.80
90 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5… … … … … … … … … … … … … … … … …
180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81
125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09
140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29
… … … … … … … … … … … … … … … …
280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26
小带轮转速 n1/( r/ min)
200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23
224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57
… … … … … … … … … … … … …
450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64
实际工作条件与特定条件不同时，应对 P0值加以修正。
修正结果称为许用功率 [P0]
La KKPPP )(][ 000
Kα —包角系数 。 考虑 α ≠180?时对传动能力的影响，见表 13— 5
KL —长度系数 ； 考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，见表 13— 2。
[P0]--功率增量 ；
三、普通 V带的型号和根数的确定
PKP Ac?计算功率：
KA ---工作情况系数 详见表 13-6 P205
型号的确定,根据 Pc和小带轮的转速 n1，由 选型图 确定。
根数的确定,
][ 0P
Pz c?
L
c
KKPP
P
)( 00
考虑在 i≠1,带在大轮上的弯曲应力较小，故在寿命相同的情况下，
可增大传递功率，取值详见表 13-4
点击按钮：
224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93
280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95
315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07
355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02
450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07
560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12
710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18
900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23
1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500
1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000
1800 1.06 1.01 0.95 0.86
Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ
基准长度 KL 基准长度 KL
表 15-5 普通 V带的长度系列和带长修正系数（ GB/T13575.1-92）
200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88
<-点击按钮
1.00~ 1.02~ 1.05~ 1.09~ 1.13~ 1.19~ 1.25~ 1.35~ 1.52~
1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99
小带轮转速 n1
表 15-6 单根普通 V带额定功率的增量?P0
型号
Z
A
B
C
400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01
… … … … … … … … … … …
传 动 比 i
≥ 2.0
730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02
2800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04
400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34
400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23
2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89
400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62
2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47
<-点击按钮表 15-7 包角修正系数包角 α1 180? 170? 160? 150? 140? 130? 120? 110? 100? 90?
Kα 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69
<-点击按钮带轮的直径过小，则带的弯曲应力大，寿命降低。应取,d1>dmin
四、主要参数的选择
1.带轮直径与带速型 号 Y Z A B C D E
dmin 20 50 75 125 200 315 500
表 15--8 带轮的最小直径 dmin
20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67
71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132
140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265
280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560
630 670 710 750 800 900 1000
大带轮的直径 d2：
)1(1
2
1
2 dn
nd
d1,d2,必须符合带轮的 基准直径系列：
带速：
smndv /100060 11
一般应使 v在 5~25m/s的范围内。
2.中心距、带长和包角推荐范围,0.7(d1+d2)< a0< 2(d1+d2)
初定 V带基准长度：
0
2
12
2100 4
)()(
22 a
ddddaL
根据 L0由表 13-2选取接近的基准长度 Ld,然后计算中心距：
2
0
0
LLaa d
中心距变动范围为,考虑带传动的安装、调整和 V带张紧的需要。
(a-0.015Ld)~ (a +0.015Ld)
小轮包角, 3.57180 12
1 a
dd?
一般应使 α 1≥120?,否则可加大中心距或增加张紧轮。
2
0 )1
5.2(5 0 0 qv
Kzv
PF
a
c
3.初拉力 保持适当的初拉力是带传动工作的首要条件。初拉力不足，会出现打滑，初拉力过大将增大轴和轴承上的压力，并降低带的寿命。
计算公式：
其中,Pc为计算功率；
设计带传动的原始数据是,传动用途、载荷性质、传递功率、带轮转速以及对传动的外廓尺寸的要求等。
设计带传动的主要任务是,选择合理的传动参数、确定 V带型号、长度和根数；确定带轮材料、结构和尺寸。
z为 V带根数； v为带速；
q为 V带每米长的质量； ka为包角修正系数。
带传动设计的步骤,
1.求计算功率；
2.选择普通 V带型号；
3.求带轮的基准直径 d1,d2 ；
4.验算带速 ；
5.求 V带的基准长度 Ld和中心距 a；
6.验算小带轮的包角；
7.求 V带根数 z；
8.求作用在带轮轴上的压力 FQ；
9.带轮的结构设计。
a
调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置
a
§ 15-5 V带传动的张紧方法
1.调整中心距张紧轮带传动的张紧方法：
1.调整中心距
2.采用张紧轮
3.自动张紧自动张紧装置销轴
§ 15-6 链传动的基本知识组成,链轮、环形链条作用,链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同向传动。
特点,与带传动相比
1,链轮传动没有弹性滑动和打滑，
能保持准确的平均传动比；
2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失 ；
3.结构紧凑；
4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作； 与传齿轮动相比
5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；
缺点,瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。
应用,广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械床及摩托车中。
工作范围,传动比,i ≤8;
中心距,a ≤5 ~6 m;
传递功率,P ≤100 KW;
圆周速度,v ≤15 m/s;
传动效率,η≈0.95 ~0.98
销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。
内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。
内外链板均做成 8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等链条和链轮一,链条类型滚子链的组成,滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。
齿形链滚子链套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合销轴滚子外链板套筒内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节 。
链条材料：
碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。
套筒滚子链的剖面结构：
滚子套筒销轴内链板外链板链条的主要参数节距 p：
节距 p,滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p 越大，
链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。
结构类型,单排链和多排链。
滚子链已标准化，分为 A,B两个系列，常用的是 A系列,
p
p
p t
双排滚子链链 号
08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60
表 15—9 A系列滚子链的主要参数节距 P 排距 pt 滚子外径 d1 极限载荷 Q(单排 ) 每米长质量 q(单排 )
mm mm mm N kg/m
10A 15.875 18.11 10.16 21800 1.00
12A 19.05 22.78 11.91 31100 1.00
16A 25.40 29.29 15.88 55600 2.60
20A 31.75 35.76 19.05 86700 3.80
24A 38.10 45.44 22.23 124600 5.60
28A 44.45 48.87 25.40 169000 7.50
32A 50.80 58.55 28.58 222400 10.10
40A 63.50 71.55 39.68 347000 16.10
48A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60
链条长度以链节数表示。链节数最好取 偶数,以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。
若链节数为 奇数 时，则采用过渡链节，在链条受拉时，
过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。
过渡链节齿形链板的两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，
两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。
齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。
优点,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。
缺点,结构复杂、价格较贵、比较重。
应用场合,多应用于高速（链速可达 40 m/s）或运动精度要求较高的场合。
p
直边直边
O
60?
Z
pd
1 8 0s i n
二,链轮标准参数：
滚子链链轮的参数齿面圆弧半径,re 齿沟圆弧半径,ri
齿沟角,α α min,α max
链轮的节距,p ----弦长分度圆直径：
p
ri
360?
Z
df=d-d1
齿顶圆直径：
Zc t gpd a 18054.0
齿根圆直径：
各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。
国标规定最大值和最小值：
链轮主要尺寸计算公式：
α
180?
Z
滚子链链轮端面齿形端面齿形,三圆弧一直线 这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。
b
d
c
a a
b
g
(h
)
r5
g
b
B2
B3
pt pt
r5
轴面齿形,圆弧 +直线 便于进入或退出啮合单排链轮轴面齿形多排链轮轴面齿形零件工作图,只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。
材料与热处理,碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。
齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。
直线指采用标准刀具加工
r4
链轮的结构实心式 ----小直径孔板式 ----中等直径链轮的结构实心式 ----小直径组合式 ----大直径，齿圈可更换。
孔板式 ----中等直径链轮的结构实心式 ----小直径实际使用区域
§ 15-7 滚子链传动的设计计算一、失效形式
1.链板疲劳破坏；
2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；
3.销轴与套筒铰链的胶合；
4.链条铰链磨损；
5.过载拉断。
二、功率曲线图
4
3
21
极限功率曲线
n1
P
对应每种失效形式，可得出一个极限功率表达式。常用线图表示。
曲线 1--正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率；
曲线 2--链板疲劳强度限定的极限功率；
曲线 3--滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；
曲线 4--铰链胶合限定的极限功率；
其极限功率急剧下降；
密封润滑不良其极限功率急剧下降；
10 15 20 40 60 80 100 150 200 400 600
800100015002000 4000 6000小链轮转速 n
1(r/min)
0.1
0.15
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.5
2
4
6
8
10
15
20
40
60
80
100
150
200
300
功率
p0(kw)
单排
A
系列滚子链的功率曲线链号 节距
08A 12.7
10A 15.875
12A 19.05
16A 25.4
20A 31.75
24A 38.1
28A 44.45
32A 50.8
40A 63.5
48A 76.2
上述功率曲线的特定条件,
1.两轮共面 ; 2,小链轮的齿数 z1=19 3,链节数 Lp=100
4.载荷平稳 ;
7,链条因磨损而引起的相对伸长量 ≤3%
5,按推荐的润滑方式 6,工作寿命为 15000 h
当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将 P0值降低。
链速 v m/s ≤1.5 v>7而又润滑不当
P0降低 50% 传动不可靠！
1.5 ~ 7
25%
推荐的润滑方式
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 5 6 8 10 20
链速 v(m/s)
50.8
44.45
38.1
31.75
25.4
19.05
15.875
12.7
链节距
p(mm)
Ι—人工定期润滑
Ι
Π—滴油润滑
Π
Ш—油浴或飞溅润滑
Ш
Ⅳ —压力喷油滑润
Ⅳ
表 15-11 修正系数 kz和 kL
小链轮齿数系数 Kz
位于功率曲线顶点左侧时
（链板疲劳）
链长系数 KL
位 置 位于功率曲线顶点右侧时 （滚子套筒冲击疲劳）
表 13-12 多排链系数 km
排 数 1 2 3 4 5 6
Km 1.0 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6
三、链传动的计算
mLz KKKP 00P?
当实际工作条件与特定条件不同时，应对 P0值加以修正：
许用功率：
19
z1 1.08
19
z1 1.5
100
Lp 0.26
100
Lp 0.5
zK mKL
链传动的设计准则,
mLzc KKKPP 00P
计算功率,Pc=KAP,KA为工作情况系数,P为名义功率。
0PKKK
P
mLz
c?或：
表 15-12 工作情况系数 KA
载 荷 种 类载 荷 平 稳 1.0 1.2
中 等 冲 击 1.3 1.4
较 大 冲 击 1.5 1.7
原 动 机电动机或汽轮机 内 燃 机当 v ≤0.6 m/s时，链条的主要失效形式是拉断，设计时需验算静力强度安全系数：
SFKQ
A
1
Q极限载荷,F1是紧边拉力,S是安全系数,S=4~8
一,链传动的润滑润滑方式
1.人工给油；
2.油杯滴油；
3.油浴润滑、飞溅给油；
4.用油泵强制润滑和冷却。
润滑油牌号,L-AN32,L-AN46,L-AN48
环境温度高或载荷大取粘度高的，
反之取低的。
甩油环
§ 15-8 链传动的润滑、张紧和布置二,链传动的布置布置原则,链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内；一般宜水平或接近水平布置，并使松边在下方。
i>2
a < 30p
两轮轴不在同一水平面，松边应在下面。否则松边下垂量增大后链条与链轮容易卡死。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i>2
a =(30~50)p
两轮轴在同一水平面，紧边在上、
在下均能正常工作。
表 15-13 链传动的布置
i,a
为任意值两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用：
1)中心距可调；
2)设张紧装置；
3)上下两轮错开。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i < 1.5
a > 60p
两轮轴在同一水平面，松边应在下面。
否则松边下垂量增大后松边与紧边相碰，须经常调整中心距。
表 15-14 续三、张紧装置弹簧力重力调整位置调整位置
§ 15-1 带传动概述
§ 15-2 V带和 V带轮
§ 15-3 带的传动的工作情况分析
§ 15-4 V带传动的设计计算
§ 15-5 V带传动的张紧装置
§ 15-6 链传动的基本知识
§ 15-7 滚子链传动的设计计算
§ 15-8 链传动的布置、张紧和润滑带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。
3
§ 15-1 带传动概述带传动的组成：
主动轮 1、从动轮 2、环形带 3。
工作原理：
安装时带被张紧在带轮上，产生的 初拉力 使得带与带轮之间产生 压力 。主动轮转动时，依靠 摩擦力 托动从动轮一起同向回转。
1
n2
n1 2
F0
F0F
0
F0
类型平皮带
V 型带多楔带摩擦型啮合型 同步带圆形带
----摩擦牵引力大
----摩擦牵引力大
----牵引力小，用于仪器应用,两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。
带传动的类型抗拉体
α2
θ
α1 θ
3.571 8 0 12
dd
带传动的几何关系中心距 a
包角 α, 2
因 θ 较小, s in?以代入得,
)(12 r a ddd
带长,ADBCABL 2
)2(2)2(2c os2 12 dda
22
2
11s i n1c o s以 代入得：及
a
dd
2
12
θ
a
dd
2
12
)()(2c os2 1221 dddda
a C
A
D
B
d1
d2
a
ddddaL
4)(22
2
12
21
α1α1
C
A
D
B
d1
d2
a
θ
带长,
已知带长时，由上式可得中心距,
8
)(8)(2)(2 21222121 ddddLddL
a
带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，
因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
带传动的优点：
1,适用于中心距较大的传动；
2,带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3,过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；
4,结构简单、成本低廉。
带传动的缺点：
1,传动的外廓尺寸较大；
2,需要张紧装置；
3,由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；
4,带的寿命较短；
5,传动效率较低。
应用,两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。
V带传动应用最广，带速,v=5~25 m/s
传动比,i=7
效率,η≈ 0.9~0.95
§ 15-2 V带和 V带轮一,V带二,V带轮一,V带
V带可分为,普通 V带、窄 V带、宽 V带、大楔角 V带、
汽车 V带等类型。其中普通 V带应用最广。
V带的规格组成,抗拉体、顶胶、底胶、包布。
帘布芯结构 绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节面节线,弯曲时保持原长不变的一条周线。
节面,全部节线构成的面。
b
bd
φ =40?,h/bd =0.7的 V带称为普通 V带。已经标准化，有七种型号。
型 号 O A B C D E F
顶宽 b 10 13 17 22 32 38 50
节宽 bd 8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角 φ
每米质量 q（ kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
表 15-1 普通 V带的截面尺寸（ GB11544-89）
40?
在 V带轮上，与所配用 V带的节面宽度相对应的带轮直径称为 基准直径 d。 d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为 基准长度 Ld 。
标准长度系列详见下页表 13-2,P202
φ
bd
224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93
280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95
315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07
355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02
450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07
560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12
710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18
900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23
1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500
1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000
1800 1.06 1.01 0.95 0.86
Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ
基准长度 KL 基准长度 KL
表 15-2 普通 V带的长度系列和带长修正系数（ GB/T13575.1-92）
200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88
φ =40?,h/bd =0.9的 V带称为窄 V带。
与普通 V带相比，高度相同时，宽度减小 1/3，而承载能力提高 1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。
b
40?
型 号 宽度 b(mm) 高度 h(mm)
3 v 9.5 (3/8英寸 ) 8 A,B型
5 V 16.0(5/8英寸 ) 13.5 B,C,D型
8 V 25.4(1英寸 ) 23 D,E,F型窄 V带的结构及截面尺寸可替代的普通 V带二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
H
L 实心式腹板式 ----中等直径；
dh = (1.8～ 2)ds d0=( dh +dr) /2
dr = de -2(H+σ) H σ见图 13 - 8
s= (0.2 ～ 0.3) B s1≥1.5s s2≥0.5s
腹板式一二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
斜度 1,25
d h d d a
S 2
腹板式 ----中等直径；
dh = (1.8～ 2)ds d0=( dh +dr) /2
dr = de -2(H+σ) H σ见图 13 - 8
s= (0.2 ～ 0.3) B s2≥0.5s
二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
腹板式二斜度 1,25
d h d d a
轮辐式 ----d>350 mm；
腹板式 ----中等直径；
二,V带轮带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。
带轮的结构实心式 ----直径小；
h 2d h
斜度 1,25
d d a
h 1
h2 =0.8 h1
a1 = 0.4 h1
a2 = 0.8 a1
f1≥0.2 h1 f2≥ 0.2 h2
PnA3h
1 =290
P功率
n转速
A轮幅数
f
6.3
φ H
δ
e
b0
bd
B
h1
h a
dda
e 8± 0.3 12± 0.3 15± 0.3 19± 0.4 25.5± 0.5
槽 型 Y Z A B C
bd 5.3 8.5 11 14 19
hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8
famin 6 7 9 11.5 16
hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3
δmin 5 5.5 6 7.5 10
≤ 60 ---- ---- ---- ----
--- ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315
≥ 60 ---- ---- ---- ----
--- > 80 > 118 >190 > 315
对应的 d
32
34
36
38
φ(? )
表 15-3 普通 V带轮的轮槽尺寸
§ 15-3 带传动的工作情况分析一,带传动的受力分析二,带传动的应力分析三,带的弹性滑动和打滑一,带传动的受力分析
F0
F0
F0
F0
静止时，带两边的初拉力相等：
传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：
F1 = F2 = F0
为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。
F1 ≠ F2 F1↑,紧边 F2 ↓松边
F1
F2
F1
F2
紧边松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等,F1 – F0 = F0 – F2
从动轮主动轮
n1 n2
n1
n2
F0 = (F1 + F2 )/2
当圆周力 F>∑ Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑,经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，
导致传动失效。
称 F1 - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：
F = F1 - F2
且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：
1 0 0 0
FvP?
以平带为例，分析打滑时紧边拉力 F1
和松边拉力 F2之间的关系。
dFN
F1
F2
F+dF
F
f dFN
α
dα
dl
dα
2
dα
2
取一小段弧进行分析,参数如图正压力,dFN
两端的拉力,F 和 F+dF
力平衡条件,忽略离心力,水平、垂直力分别平衡
2s i n)(2s i n
ddFFdFdF
N
2c o s2c o s)(
dFddFFf d F
N
摩擦力,f dFN
由力平衡条件：
2s i n)(2s i n
ddFFdFdF
N
2c o s2c o s)(
dFddFFf d F
N
12c o s,22s i n dddd 很小，可取因 2?dF?去掉二阶微量
FddF N?
fdFdF?
0
1
2
fdFdFF
F
f
F
F?
2
1ln
积分得：
紧边和松边的拉力之比为：
fe
F
F?
2
1
→绕性体摩擦的基本公式
dFfd F N?
联立求解：
11
f
f
e
eFF
)11(121?feFFFF
1
1
2feFF
→ F ↑f↑α↑ ∵ α1< α2 用 α1 →α分析：
V带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。
平带的极限摩擦力为,
FN f = FQ f
FN/2FN/2
FQFQ
FN
FN=FQ FN=FQ/sin(?/2)
则 V带的极限摩擦力为,
f ’-----当量摩擦系数,f ’ >fQ
Q
N Fff
F
fF '
2
s i n
QN
F
f
fF
2
s in
fe
F
F?
2
1
F=F1 - F2
在相同条件下,V带能传递较大的功率。
或在传递功率相同时,V带传动的结构更为紧凑。
用 f ’代替 f 后，得以下计算公式：
'
2
1 fe
F
F?
)
1
1(
1
1
1
'121
'2
'
'
1
f
f
f
f
e
FFFF
e
FF
e
e
FF
1'
'
1
f
f
e
eFF
)11( '121?f
e
FFFF
1
1
'2feFF
二,带的应力分析
1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力：
M P aAF 11
M P aAF 22
松边拉应力：
A为带的横截面积
2.离心力产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力：
amdF Nc
带工作时应力由三部分组成
dFNc
dα
dl r
F1
F2
Ndqv?2?
2)( rqrd
r
vqrd 2)(
离心力 FNc在微弧段两端会产生拉力 Fc。
daqvdaF c 22s i n2?
由力平衡条件得：
dFNc
dα
dl r
F1
F2
Fc
Fc
dα
2
dα
2
:22s i n,得取 dada?
NqvF c 2?
M P aAqvAF cc
2
离心力只发生在带作圆周运动的部分，
但由此引起的拉力确作用在带的全长。
离心拉应力：
往 x轴投影
3.弯曲应力 当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力
M P adyEb 2
设 y为带的中心层到最外层的垂直距离；
E为带的弹性模量； d为带轮直径。
4,应力分布及最大应力
δmax δ1
δb2
α2n1 n2α1
δb1
cb 11m a x
δ2
y
弯曲应力为,
最大应力 σ max出现在紧边与小轮的接触处。
V带的节线
d
V带轮的基准圆由材料力学公式得离心应力拉应力弯曲应力
F0
F0
α 1
由力平衡条件得静止时轴上的压力为：
5,作用在轴上的力
FQ
F0 F0
FQ
2s i n2
1
0
FF
Q?
α1
2
α1
2
F2F
2
F1 F
1
三,带传动的弹性滑动和打滑设 带的材料符合变形与应力成正比的规律，则 变形量为,
这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为 弹性滑动 。
紧边,松边：
AE
F1
1 AE
F 2
2
∵ F1 > F2 ∴ ε 1 > ε 2
带绕过 主动轮 时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使 带速落后于轮速。
带经过 从动轮 时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使 带速超前于轮速。
smndv /1 0 0 060 111 smndv /1 0 0 060 222
总有,v2 < v1
从动轮
n2
主动轮
n1
得从动轮的转速：
带传动的传动比：
2
11
2
)1(
d
dnn
)1(1
2
d
d
2
1
n
ni?
V带传动的滑动率 ε =0.01~0.02，一般可忽略不计。
定义：
11
2211
1
21
nd
ndnd
v
vv
为滑动率。
§ 15-4 V带传动的设计计算一,带传动的失效形式及设计准则二,单根 V带传递的功率三,普通 V带的型号和根数的确定四,主要参数的选择一,带传动的失效形式及设计准则带传动的主要失效形式为：
打滑和疲劳破坏带传动的设计准则为：
在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
二、单根 V带所能传递的功率 带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
传递的功率为：
)11( '121?feFFFF
单根带所能传递的有效拉力为：
1 0 0 0)
11(
'1
v
eF f 1 0 0 0)
11(
'1
v
eA f
为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：
σ max =σ 1 +σ b + σ c ≤[ σ ]
σ 1 =[σ] -σ b - σ c
代入得：
KWAveP fcb 1 0 0 0)11)(]([ '0
在 α =π,Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。详见下页表 13-3 教材 P203。
1 0 0 00
vFP
200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000
小带轮基准直径
d1/ mm
表 15-4 单根普通 V带的基本额定功率
（包角 α=π、特定基准长度、载荷平稳时）
型号
Z
A
B
C
50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.31
56 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40… … … … … … … … … … … … … … … … …
90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.56
75 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.80
90 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5… … … … … … … … … … … … … … … … …
180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81
125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09
140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29
… … … … … … … … … … … … … … … …
280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26
小带轮转速 n1/( r/ min)
200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23
224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57
… … … … … … … … … … … … …
450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64
实际工作条件与特定条件不同时，应对 P0值加以修正。
修正结果称为许用功率 [P0]
La KKPPP )(][ 000
Kα —包角系数 。 考虑 α ≠180?时对传动能力的影响，见表 13— 5
KL —长度系数 ； 考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，见表 13— 2。
[P0]--功率增量 ；
三、普通 V带的型号和根数的确定
PKP Ac?计算功率：
KA ---工作情况系数 详见表 13-6 P205
型号的确定,根据 Pc和小带轮的转速 n1，由 选型图 确定。
根数的确定,
][ 0P
Pz c?
L
c
KKPP
P
)( 00
考虑在 i≠1,带在大轮上的弯曲应力较小，故在寿命相同的情况下，
可增大传递功率，取值详见表 13-4
点击按钮：
224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93
280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95
315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07
355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02
450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07
560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12
710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18
900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23
1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500
1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000
1800 1.06 1.01 0.95 0.86
Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ
基准长度 KL 基准长度 KL
表 15-5 普通 V带的长度系列和带长修正系数（ GB/T13575.1-92）
200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88
<-点击按钮
1.00~ 1.02~ 1.05~ 1.09~ 1.13~ 1.19~ 1.25~ 1.35~ 1.52~
1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99
小带轮转速 n1
表 15-6 单根普通 V带额定功率的增量?P0
型号
Z
A
B
C
400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01
… … … … … … … … … … …
传 动 比 i
≥ 2.0
730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02
2800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04
400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34
400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23
2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89
400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35
… … … … … … … … … … … 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62
2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47
<-点击按钮表 15-7 包角修正系数包角 α1 180? 170? 160? 150? 140? 130? 120? 110? 100? 90?
Kα 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69
<-点击按钮带轮的直径过小，则带的弯曲应力大，寿命降低。应取,d1>dmin
四、主要参数的选择
1.带轮直径与带速型 号 Y Z A B C D E
dmin 20 50 75 125 200 315 500
表 15--8 带轮的最小直径 dmin
20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67
71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132
140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265
280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560
630 670 710 750 800 900 1000
大带轮的直径 d2：
)1(1
2
1
2 dn
nd
d1,d2,必须符合带轮的 基准直径系列：
带速：
smndv /100060 11
一般应使 v在 5~25m/s的范围内。
2.中心距、带长和包角推荐范围,0.7(d1+d2)< a0< 2(d1+d2)
初定 V带基准长度：
0
2
12
2100 4
)()(
22 a
ddddaL
根据 L0由表 13-2选取接近的基准长度 Ld,然后计算中心距：
2
0
0
LLaa d
中心距变动范围为,考虑带传动的安装、调整和 V带张紧的需要。
(a-0.015Ld)~ (a +0.015Ld)
小轮包角, 3.57180 12
1 a
dd?
一般应使 α 1≥120?,否则可加大中心距或增加张紧轮。
2
0 )1
5.2(5 0 0 qv
Kzv
PF
a
c
3.初拉力 保持适当的初拉力是带传动工作的首要条件。初拉力不足，会出现打滑，初拉力过大将增大轴和轴承上的压力，并降低带的寿命。
计算公式：
其中,Pc为计算功率；
设计带传动的原始数据是,传动用途、载荷性质、传递功率、带轮转速以及对传动的外廓尺寸的要求等。
设计带传动的主要任务是,选择合理的传动参数、确定 V带型号、长度和根数；确定带轮材料、结构和尺寸。
z为 V带根数； v为带速；
q为 V带每米长的质量； ka为包角修正系数。
带传动设计的步骤,
1.求计算功率；
2.选择普通 V带型号；
3.求带轮的基准直径 d1,d2 ；
4.验算带速 ；
5.求 V带的基准长度 Ld和中心距 a；
6.验算小带轮的包角；
7.求 V带根数 z；
8.求作用在带轮轴上的压力 FQ；
9.带轮的结构设计。
a
调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置
a
§ 15-5 V带传动的张紧方法
1.调整中心距张紧轮带传动的张紧方法：
1.调整中心距
2.采用张紧轮
3.自动张紧自动张紧装置销轴
§ 15-6 链传动的基本知识组成,链轮、环形链条作用,链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同向传动。
特点,与带传动相比
1,链轮传动没有弹性滑动和打滑，
能保持准确的平均传动比；
2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失 ；
3.结构紧凑；
4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作； 与传齿轮动相比
5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；
缺点,瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。
应用,广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械床及摩托车中。
工作范围,传动比,i ≤8;
中心距,a ≤5 ~6 m;
传递功率,P ≤100 KW;
圆周速度,v ≤15 m/s;
传动效率,η≈0.95 ~0.98
销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。
内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。
内外链板均做成 8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等链条和链轮一,链条类型滚子链的组成,滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。
齿形链滚子链套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合销轴滚子外链板套筒内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节 。
链条材料：
碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。
套筒滚子链的剖面结构：
滚子套筒销轴内链板外链板链条的主要参数节距 p：
节距 p,滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p 越大，
链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。
结构类型,单排链和多排链。
滚子链已标准化，分为 A,B两个系列，常用的是 A系列,
p
p
p t
双排滚子链链 号
08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60
表 15—9 A系列滚子链的主要参数节距 P 排距 pt 滚子外径 d1 极限载荷 Q(单排 ) 每米长质量 q(单排 )
mm mm mm N kg/m
10A 15.875 18.11 10.16 21800 1.00
12A 19.05 22.78 11.91 31100 1.00
16A 25.40 29.29 15.88 55600 2.60
20A 31.75 35.76 19.05 86700 3.80
24A 38.10 45.44 22.23 124600 5.60
28A 44.45 48.87 25.40 169000 7.50
32A 50.80 58.55 28.58 222400 10.10
40A 63.50 71.55 39.68 347000 16.10
48A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60
链条长度以链节数表示。链节数最好取 偶数,以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。
若链节数为 奇数 时，则采用过渡链节，在链条受拉时，
过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。
过渡链节齿形链板的两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，
两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。
齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。
优点,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。
缺点,结构复杂、价格较贵、比较重。
应用场合,多应用于高速（链速可达 40 m/s）或运动精度要求较高的场合。
p
直边直边
O
60?
Z
pd
1 8 0s i n
二,链轮标准参数：
滚子链链轮的参数齿面圆弧半径,re 齿沟圆弧半径,ri
齿沟角,α α min,α max
链轮的节距,p ----弦长分度圆直径：
p
ri
360?
Z
df=d-d1
齿顶圆直径：
Zc t gpd a 18054.0
齿根圆直径：
各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。
国标规定最大值和最小值：
链轮主要尺寸计算公式：
α
180?
Z
滚子链链轮端面齿形端面齿形,三圆弧一直线 这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。
b
d
c
a a
b
g
(h
)
r5
g
b
B2
B3
pt pt
r5
轴面齿形,圆弧 +直线 便于进入或退出啮合单排链轮轴面齿形多排链轮轴面齿形零件工作图,只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。
材料与热处理,碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。
齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。
直线指采用标准刀具加工
r4
链轮的结构实心式 ----小直径孔板式 ----中等直径链轮的结构实心式 ----小直径组合式 ----大直径，齿圈可更换。
孔板式 ----中等直径链轮的结构实心式 ----小直径实际使用区域
§ 15-7 滚子链传动的设计计算一、失效形式
1.链板疲劳破坏；
2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；
3.销轴与套筒铰链的胶合；
4.链条铰链磨损；
5.过载拉断。
二、功率曲线图
4
3
21
极限功率曲线
n1
P
对应每种失效形式，可得出一个极限功率表达式。常用线图表示。
曲线 1--正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率；
曲线 2--链板疲劳强度限定的极限功率；
曲线 3--滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；
曲线 4--铰链胶合限定的极限功率；
其极限功率急剧下降；
密封润滑不良其极限功率急剧下降；
10 15 20 40 60 80 100 150 200 400 600
800100015002000 4000 6000小链轮转速 n
1(r/min)
0.1
0.15
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.5
2
4
6
8
10
15
20
40
60
80
100
150
200
300
功率
p0(kw)
单排
A
系列滚子链的功率曲线链号 节距
08A 12.7
10A 15.875
12A 19.05
16A 25.4
20A 31.75
24A 38.1
28A 44.45
32A 50.8
40A 63.5
48A 76.2
上述功率曲线的特定条件,
1.两轮共面 ; 2,小链轮的齿数 z1=19 3,链节数 Lp=100
4.载荷平稳 ;
7,链条因磨损而引起的相对伸长量 ≤3%
5,按推荐的润滑方式 6,工作寿命为 15000 h
当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将 P0值降低。
链速 v m/s ≤1.5 v>7而又润滑不当
P0降低 50% 传动不可靠！
1.5 ~ 7
25%
推荐的润滑方式
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 5 6 8 10 20
链速 v(m/s)
50.8
44.45
38.1
31.75
25.4
19.05
15.875
12.7
链节距
p(mm)
Ι—人工定期润滑
Ι
Π—滴油润滑
Π
Ш—油浴或飞溅润滑
Ш
Ⅳ —压力喷油滑润
Ⅳ
表 15-11 修正系数 kz和 kL
小链轮齿数系数 Kz
位于功率曲线顶点左侧时
（链板疲劳）
链长系数 KL
位 置 位于功率曲线顶点右侧时 （滚子套筒冲击疲劳）
表 13-12 多排链系数 km
排 数 1 2 3 4 5 6
Km 1.0 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6
三、链传动的计算
mLz KKKP 00P?
当实际工作条件与特定条件不同时，应对 P0值加以修正：
许用功率：
19
z1 1.08
19
z1 1.5
100
Lp 0.26
100
Lp 0.5
zK mKL
链传动的设计准则,
mLzc KKKPP 00P
计算功率,Pc=KAP,KA为工作情况系数,P为名义功率。
0PKKK
P
mLz
c?或：
表 15-12 工作情况系数 KA
载 荷 种 类载 荷 平 稳 1.0 1.2
中 等 冲 击 1.3 1.4
较 大 冲 击 1.5 1.7
原 动 机电动机或汽轮机 内 燃 机当 v ≤0.6 m/s时，链条的主要失效形式是拉断，设计时需验算静力强度安全系数：
SFKQ
A
1
Q极限载荷,F1是紧边拉力,S是安全系数,S=4~8
一,链传动的润滑润滑方式
1.人工给油；
2.油杯滴油；
3.油浴润滑、飞溅给油；
4.用油泵强制润滑和冷却。
润滑油牌号,L-AN32,L-AN46,L-AN48
环境温度高或载荷大取粘度高的，
反之取低的。
甩油环
§ 15-8 链传动的润滑、张紧和布置二,链传动的布置布置原则,链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内；一般宜水平或接近水平布置，并使松边在下方。
i>2
a < 30p
两轮轴不在同一水平面，松边应在下面。否则松边下垂量增大后链条与链轮容易卡死。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i>2
a =(30~50)p
两轮轴在同一水平面，紧边在上、
在下均能正常工作。
表 15-13 链传动的布置
i,a
为任意值两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用：
1)中心距可调；
2)设张紧装置；
3)上下两轮错开。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i < 1.5
a > 60p
两轮轴在同一水平面，松边应在下面。
否则松边下垂量增大后松边与紧边相碰，须经常调整中心距。
表 15-14 续三、张紧装置弹簧力重力调整位置调整位置
