Yang Guang

汽车机械基础—带传动和链传动

一、带传动

带传动是利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力的。由于带传动具有传动平稳、结构简单、造价低廉、不需要润滑和能够缓冲吸振等优点,所以在机械中应用广泛。带与带轮间的摩擦力越大,传递运动和动力就越强。带传动使用的材料一般为橡胶。

带传动的主要类型

按传动原理分:

(1)摩擦带传动: 靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动,如V带传动、平带传动、多楔带传动、圆带传动等;
(2)啮合带传动:  靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动,如同步带传动。

1.摩擦式带传动:是依靠带和带轮之间的摩擦力传递运动和动力。摩擦式带传动结构简单、传动平稳、过载可打滑(使传动失效,带严重磨损),但有弹性滑动,传动比不稳定。按照带的截面形状分,摩擦式带传动可分为平带、V带(三角带)、多楔带、圆形带等。带的弹性滑动是带传动正常工作时的固有特性,无法避免。

过载打滑的利:富有弹性,缓冲吸振,过载保护其他传动件受损,可允许较大的中心距,结构简单。

过载打滑的弊:传动比不准确;传递功率不大。

平带传动:主要用于两轴轴线平行的传动,其中常用的是两轮转向相同的开口传动。当需要两轮轮向相反时,可用交叉传动。但带传动磨损剧烈。平带结构简单,制造方便,质量轻且绕曲性好,常用于高速和中心距较大的传动中。汽车发动机制冷设备的风扇常和发动机一起由曲轴带通过平带驱动。

V带传动:V带的横截面为等腰梯形,两侧面为工作面,是一种没有接头的环形带,通常是几根V带同时使用。V带传动所产生的摩擦力约为平带的3倍,且结构紧凑,在一般机械传动中得到了广泛的应用,尤其是在传动比较大和中心距较小的场合。汽车发动机附件(发动机、空调压缩机和水泵)常采用两根V带传动。

多楔带传动:是在线绳结构平带的基体下接有若干纵向三角形楔的环形带。工作面为楔的侧面。兼有平带绕曲性好和V带摩擦阻力较大的优点,适用于传递功率较大且要求结构紧凑的传动中,特别是要求V带根数较多或轮轴垂直于地面的传动中。由于多楔带的性能优于V带,所以汽车发动机附件(发电机、空调压缩机和动力转向泵),采用双面多楔带传动。

圆形带传动:圆形带的截面呈圆形,只用于载荷较小的传动中。如缝纫机和牙科医疗器械中。

2.啮合式带传动:是依靠传动带与带轮上的齿相互啮合来传递运动和动力的,比较典型的是同步带传动。同步带传动除了保持摩擦带传动的优点外,还具有传动效率高、传动比准确、可保证传动同步、结构紧凑、带轻而薄、强力层强度高的特点。但结构复杂,成本高,多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合。如录音机、电子计算机、数控机床、纺织机械等。汽车上发动机的正时传动机构通常用的就是同步齿形带。

传动带的结构

1.普通V带

普通V带的尺寸已标准化,按截面尺寸由小至大的顺序分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。普通V带标记由带型、基准长度和标准号组成。例如,A型普通V带,基准长度为1400,其标记为A—1400      GB 11544—89.

2.汽车V带

汽车V带是标准件,根据公称顶宽分为AV10、AV13、AV15、AV17、AV22等五种型号,AV后的数字表示顶宽的大小,单位为mm。汽车V带的标记内容和顺序为:型号、有效长度公称值、标准号。如AV13型汽车V带,有效长度公称值为1000mm,其标记为:AV13×1000 GB/T 12732—2008.

3.多楔带

带的型号用来表示截面形状和尺寸,只采用PK一种型号,双面多楔带为DPK。汽车多楔带的尺寸特性包括楔数、型号和有效长度,采用数字和字母顺序进行标记。如楔数为6,有效长度为1500mm的汽车多楔带表示为:6pk×1500.

4.汽车同步带

汽车同步带分为两种型号:ZA型(用于较轻负荷)和ZB型(用于较重负荷)。汽车同步带用数字和字母表示带的标记:齿数、齿形、宽度。如80个齿、19mm宽、ZA型带的标记为:80 ZA 19.

V带装置的张紧

1.定期张紧:当中心距可调时,可加大中心距,使带张紧。这种方法有滑道式(移动式)和摆架式两种。带轮装在可移动或转动的底座上,调整时松开固定螺母,旋动调整螺栓就可以移动或者转动带轮来张紧带。滑道式适用于两轴线水平或倾斜不大的传动;摆动式适用于垂直或者接近垂直的传动。

2.自动张紧装置:利用电动机自重,使带始终在一定的张紧力下工作。

3.张紧轮张紧:当中心距不可调时,可采用张紧轮装置。张紧轮应安装在松边内侧靠近大带轮处,以免使小带轮的包角减小或因带反向弯曲而降低寿命。

带轮的安装与维护

1.安装时主动带齿轮与从动带轮的轮槽应对正,两轮轴线尽量平行,误差不得超过±20′,否则将加剧带的磨损,甚至使带从带轮上脱落。

2.为了使各根传动带受载比较均匀,同一组的传动带不仅长度应该一样,而且还应具有相同的公差值。对带传动要定期检查,对不能使用的带应及时更换。换带时必须全部同时换,不能新旧带同时混合使用。

3.带传动装置应有防护罩,以免发生意外事故,保护带传动的工作环境。

4.带不能和酸、碱、油接触,工作温度不宜超过60℃。

二、链传动

链传动是在平行轴上的链轮之间,以链条作为挠性曳引原件来传递运动和动力的一种啮合传动。

优点:无弹性滑动与打滑现象;与带传动相比,承载能力强;能在较恶劣的环境下工作。如:低速、重载、高温、多尘、油污、潮湿。

缺点:工作时不能保证瞬间的传动恒定比;噪声大,有刚性冲击;不能用于精密仪器;链条易磨损。

链传动的主要类型

按用途不同,可分为传动链、起重链和曳引链(牵引链)。传动链一般用于机械中传递运动和定力,起重链用于起重机械中提升重物。

还可分为滚子链和齿形链。齿形链比滚子链工作平稳、噪声小,承受冲击载荷能力强,但结构复杂,成本较高。滚子链的应用最为广泛。

滚子链的参数

滚子链是标准件,其主要参数是:链节距p,它是指链条上相邻两销轴中心间的距离(距离越大,产生的冲击和噪声越大)。它是链条的主要参数,节距越大,链条各零件的尺寸也越大,链条所能传递的功率越大。GB 1243.1-83规定滚子链分为A、B两个系列,常用A系列。链号数乘以25.4/16即为节距值(mm),表中的链号与相应的国际标准链号一致。滚子链的标记方法为:链号-排数×链节数,标准编号。例如:16A-1×80  GB1243.1-83,即为按本标准制造的A系列、节距25.4mm、单排、80节的滚子链。链节数×节距=链长.

链传动的布置与安装

1.链传动一般应布置在铅垂平面内,尽可能避免布置在水平面或倾斜面内。如确有必要,则应考虑加装托板或安装张紧轮装置,并选择较为紧凑的中心距。

2.链传动的两轴应平行,最好将两轮轴线布置在同一水平面内,或两轮中心线与水平面的倾斜角应尽量小于45°。

链传动的张紧

当两轮中心线与水平面的倾斜角大于60°时,通常需要张紧装置。

1.增大中心距;    2.去链节;  3.张紧轮张紧

习题检测

判断题

1.摩擦型带传动中,一定有弹性滑动,且不可避免。(√)

2.摩擦型带传动中,一定有打滑,且不可避免。(×)

3.啮合型带传动较摩擦型带传动能保证准确的传动比。(√)

4.在相同条件下,V带传动能力与多楔带相同。(×)

5.摩擦型带传动中,带速一定控制在一定范围内,否则会影响传动能力。(√)

6.小带轮的直径越小,带的使用寿命越长。(×)

7.带传动中,大带轮的包角应控制在120°以内。(×)   解析:带传动中,小带轮的包角应控制在120°以内。

8.机器中的带传动必须要有张紧装置。(√)

9.带在带轮上张紧时,越紧越好,这样可以增大摩擦力,提高传动能力。(×)

10.链传动属于啮合传动,所以瞬时传动比恒定。(×)

11.若链传动需传递功率较大,只增加节距,以增大链条尺寸即可,不必考虑其他因素。(×)  解析:还需要考虑刚性冲击。

12.与带传动相比,链传动的传动效率和承载能力均较高。(√)

13.链传动张紧的目的主要是避免链条垂度过大,引起啮合不良;带传动张紧的目的是保持带传动良好的传动能力。(√)

14.带传动与链传动都可用于多个平行轴间运动和动力传递。(√)

选择题

15.V带传动的特点是(ABD)

A.带有弹性,能缓冲、吸振、传动平稳、噪声小

B.过载打滑,以防止其他零件发生硬性损伤

C.能够保证准确的传动比

D.适用于中心距较大的场合

16.属于啮合传动的带传动是(D)

A.平带      B.V带       C.多楔带       D.同步带

17.汽车齿形带分为ZA、ZB两种型号,其(ABCD)

A.两种齿形带节距相同,均为9.525mm

B.ZA型用于较轻负荷,ZB型用于较重负荷

C.两种型号的带齿尺寸不同

D.两种齿形带在工作过程中均能保证准确的传动比

18.汽车同步齿形带最重要的参数是(B)

A.带长     B.节距      C.型号      D.带齿数

19.汽车同步齿形带是靠(B)传递运动和动力的

A.带与带轮的摩擦力

B.带齿与带轮轮齿间的啮合

C.齿形带紧边拉力

D.齿形带在带轮上的初始张紧力

20.下面各标记属于汽车V带的是(A),普通V带的是(D),多楔带(B),同步带(C)

A.AV13×1000  GB/T 12732—1996

B.6pk×1150

C.80 2A 19

D.c2100

21.因链轮具有多边特点,故链传动具有(BD)

A.均匀性     B.不均匀性     C.间歇性      D.连续性

22.链传动中,张紧链条的目的是(C)

A.传动中有冲击载荷      B.为使传动比更精确       C.链条铰链产生了磨损       D.为使传动更平稳

简答题

23.带传动张紧时,在什么情况下采用张紧轮张紧?

解析:中心距不可调时。

24.V带传动中,当采用张紧轮张紧时,要将张紧轮置于松边内侧且靠近大带轮处,分析其中原因?

解析:以免使小带轮的包角减小或因带反向弯曲而降低寿命。

25.解释滚子链意义:08A-2-90    GB/T1243-1997.

解析:链号08A系列,双排,90节滚子链。

26.链传动中,尽可能选择小节距的链条?为什么?

解析:节距减小可减小链条速度变化,从而减小冲击。

27.与带传动相比,链传动各有那些优缺点?为什么机械传动系统中,把带传动放在高速级,把链传动放在低速级?

解析:略。

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