模塊十 鏈 傳 動(dòng)

1、第十章第十章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、鏈傳動(dòng)的組成及類型一、鏈傳動(dòng)的組成及類型 鏈傳動(dòng)是由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和鏈條3等組成 （圖10-1）。它是靠鏈條和鏈輪輪齒的嚙合來傳遞平行 軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 圖10-1 鏈傳動(dòng)的組成 按用途的不同，鏈傳動(dòng)分為傳動(dòng)鏈、起重鏈和牽引 鏈。起重鏈和牽引鏈用于起重機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械。傳動(dòng)鏈 主要用于一般機(jī)械傳動(dòng)。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，傳動(dòng)鏈又可分為滾子鏈、套筒鏈、 齒形鏈和成形鏈，分別如圖10-2a、b、c、d所示。 圖10-2 傳動(dòng)鏈的類型 a) 滾子鏈 b) 套筒鏈 c) 齒形鏈 d) 成形鏈 二二 、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 鏈

2、傳動(dòng)主要有以下特點(diǎn)： 1 由于是嚙合傳動(dòng)，鏈與鏈輪間沒有滑動(dòng)現(xiàn)象， 故能保證平均傳動(dòng)比不變。 2 鏈傳動(dòng)不需要初拉力，工作時(shí)對(duì)軸的作用力較小。 3可在高溫、低溫、多塵、油污、潮濕、泥沙等惡劣環(huán)境 下工作。 4由于瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，有沖擊和噪 聲，且磨損后發(fā)生跳齒，不宜用于高速和急速反向場(chǎng)合。 鏈傳動(dòng)適用于兩平行軸線中心距較大、瞬時(shí)傳動(dòng)比無嚴(yán)格 要求以及工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合，廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、 石油化工及運(yùn)輸?shù)雀鞣N機(jī)械中。 目前，鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率可達(dá)3600kW，常用P100kW 以下；鏈速V可達(dá)（3040）m/s，常用V15m/s；傳動(dòng)比最大可 達(dá)15，一般i6；效率

3、=0.940.97；中心距a6m。 圖10-3 單排滾子鏈結(jié)構(gòu) a) 滾子鏈構(gòu)成 b) 單排外鏈節(jié) c) 單排內(nèi)鏈節(jié) 第二節(jié) 滾子鏈和鏈輪 一、滾子鏈的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) 滾子鏈有單排、雙排和多排。單排滾子鏈的結(jié)構(gòu) 如圖10-3所示，它由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒 4、滾子5組成。 兩片外鏈板與銷軸采用過盈配合，構(gòu)成外鏈節(jié)。兩片 內(nèi)鏈板與套筒也構(gòu)成過盈配合，構(gòu)成內(nèi)鏈節(jié)。銷軸穿過套 筒，將內(nèi)、外鏈節(jié)連接成鏈條。套筒、銷軸間為間隙配合， 這樣，內(nèi)、外鏈節(jié)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。滾子與套筒間也為間隙配 合，當(dāng)鏈與鏈輪嚙合時(shí)，鏈輪齒面與滾子之間形成滾動(dòng)摩 擦，可減輕鏈條與鏈輪輪齒的磨損。鏈板制成字形，使 鏈板各截面

4、強(qiáng)度大致相等，并減輕重量。 滾子鏈的接頭形成如圖10-4所示。當(dāng)鏈條的鏈節(jié)數(shù) 為偶數(shù)時(shí)，內(nèi)外鏈板正好相接，接頭處用開口銷或彈簧 卡鎖緊(見圖10-4a、b)，前者常用于大節(jié)距，后者一般 用于小節(jié)距。當(dāng)鏈條的鏈節(jié)數(shù)奇數(shù)時(shí)，需要采用過渡鏈 節(jié)。(見圖10-4c)，由于過渡鏈板是彎的，承載后其承受 附加彎矩，使承載能力降低20%，所以鏈節(jié)數(shù)盡量不用 奇數(shù)。 圖10-4 滾子鏈的接頭形式 a）開口銷 b）彈簧卡 c）過渡鏈節(jié) 滾子鏈上相鄰兩銷軸中心間的距離稱為節(jié)距，用p 表示，它是鏈傳動(dòng)的基本特性參數(shù)。節(jié)距越大，鏈條各 零件的尺寸越大，其承載能力也越大。因此，當(dāng)傳遞的 功率較大時(shí)，可采用多排鏈。如圖1

5、0-5所示為常用的雙 排鏈，排距用pt表示。 圖10-5 雙排滾子鏈結(jié)構(gòu) 多排鏈的承載能力與排數(shù) 成正比。由于受到制造精度的 影響，各排受力難以均勻，故 排數(shù)不宜過多，一般不超過四 排。 滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，它的基本參數(shù)與尺寸見表10-1。 表內(nèi)的鏈號(hào)數(shù)乘以25.4/16mm即為節(jié)距值。鏈號(hào)中的后 綴表示系列。其中A系列是我國(guó)滾子鏈的主體，供設(shè)計(jì)用， B系列主要供維修用。 表10-1 滾子鏈的基本參數(shù)與尺寸 二、滾子鏈鏈輪 滾子鏈鏈輪是鏈傳動(dòng)的主要零件。鏈輪齒形應(yīng)保證 鏈條能平穩(wěn)而順利地進(jìn)入和退出嚙合，受力均勻，不易 脫鏈，并便于加工。 鏈輪的齒形有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。GB1244-85規(guī)定了滾子鏈 鏈輪的

6、端面齒槽形狀，如圖10-6所示，即為三圓弧（dc、 ba、aa）和一直線（ ）齒形。 圖10-6 鏈輪端面齒形 cb 當(dāng)鏈輪采用標(biāo)準(zhǔn)齒形時(shí)，在鏈輪零件圖上不必繪制其 端面齒形，只需注明鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸，并 注明“齒形按GB1244-85規(guī)定制造”即可。 鏈輪的主要尺寸及計(jì)算公式見表10-2。 鏈輪的軸向齒廊可查表10-3。 表10 - 3圖 軸向齒廓 表10 - 2 滾子鏈鏈輪主要尺寸 表10-3 軸向齒廊（摘自GB1244-85） 圖10-7 鏈輪的結(jié)構(gòu) a）實(shí)心輪 b）孔板式 c）組合式 d）焊接式 鏈輪的結(jié)構(gòu)與鏈輪的直徑有關(guān)。小直徑可制成實(shí)心 式（圖10-7a）；中等直徑的可制成

7、孔板式（圖10-7b）， 大直徑時(shí)常采用齒圈可更換的組合式（圖10-7c）或焊接 結(jié)構(gòu)（圖10-7d）。 一、鏈傳動(dòng)的失效形式 1鏈板的疲勞破壞 在傳動(dòng)中，由于松、緊邊拉力不同，使得滾子鏈各 元件都受變應(yīng)力作用。經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將出 現(xiàn)疲勞破壞。在正常潤(rùn)滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是決定 鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。 2滾子和套筒的沖擊破壞 經(jīng)常起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)會(huì)使鏈傳動(dòng)產(chǎn)生較大的慣性沖 擊，使銷軸、套筒、滾子產(chǎn)生沖擊疲勞破壞。 第三節(jié) 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 3鉸鏈的磨損 鏈傳動(dòng)時(shí)，相鄰鏈節(jié)間要發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使銷軸 與套筒、套筒與滾子間發(fā)生摩擦，引起磨損，而磨損后會(huì) 使鏈節(jié)距變大，極易引起跳齒

8、或脫鏈。 4銷軸與套筒的膠合 在高速、重載時(shí)，鏈條所受沖擊載荷、振動(dòng)較大，銷 軸與套筒接觸表面難以維持連續(xù)的油膜，導(dǎo)致摩擦嚴(yán)重而 產(chǎn)生高溫，易發(fā)生膠合。 5鏈條的過載拉斷 低速、重載，鏈條會(huì)因靜強(qiáng)度不足而被拉斷。 二、額定功率曲線 鏈傳動(dòng)的不同失效形式 限定了傳動(dòng)的承載能力。在 特定的實(shí)驗(yàn)條件下（小鏈輪 齒數(shù)Z1=19、鏈節(jié)數(shù) Lp=100），并根據(jù)理論計(jì)算 可求得鏈傳動(dòng)不發(fā)生失效時(shí) 所能傳遞的額定功率P0。為 便于應(yīng)用將它繪制成額定功 率曲線。圖10-8所示為A系 列滾子鏈的額定功率曲線。 圖10-8 額定功率曲線 三、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.鏈傳動(dòng)的平均速度及傳動(dòng)比 1）平均速度 鏈輪轉(zhuǎn)

9、動(dòng)一周，鏈條轉(zhuǎn)過的長(zhǎng)度為zp， 則鏈的平均速度為 100060100060 2211 pnzpnz av （10-1） 式中， V為平均鏈速(m/s)；Z1，Z2分別為主動(dòng)鏈輪和從 動(dòng)鏈輪的齒數(shù)；n1，n2主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速（r/min）； p為節(jié)距（mm)。 2）鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比 （10-2）iav=n1/n2=Z2/Z1 2.功率計(jì)算 1) 當(dāng)V0.6m/s時(shí)，鏈傳動(dòng)能傳遞的功率為 A mLZ mLzA K KKKP P KKKPPK 0 0 (10-3) 式中, P鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率，單位為kW； P0特定條件下單排鏈傳遞的額定功率，單位為kW； Kz小鏈輪齒數(shù)因數(shù)，查表104

10、； KL鏈長(zhǎng)因數(shù)，查表10-5； Km多排鏈因數(shù)，查表10-6； KA工作情況因數(shù)，查表10-7。 設(shè)計(jì)時(shí)，先計(jì)算出所需的額定功率P0 mLz A KKK PK P 0 (10-4) 再根據(jù)P0 和小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1，查圖10-8確定滾子鏈的型號(hào)。 2) 當(dāng)V0.6m/s時(shí) 對(duì)于鏈速V0.6 m/s的低速鏈傳動(dòng)，因其主要失效 形式是鏈條的靜力拉斷，故應(yīng)按靜強(qiáng)度校核。根據(jù)已 知條件，可參考圖10-8初選鏈號(hào)，然后校核鏈的靜強(qiáng) 度安全系數(shù)S，其計(jì)算公式為 S FK Qm S A (10-5) 式中， S安全系數(shù)； Q單排鏈的極限拉伸載荷，單位為N； m鏈條排數(shù)； KA工作情況系數(shù)； F鏈的工作拉力，

11、F=1000P/V，單位為N； S靜強(qiáng)度安全系數(shù)許用值，取S=48。 3.鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇 1) 傳動(dòng)比i 通常鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i7，推薦i=23.5。 2）齒數(shù)Z1、Z2 選擇時(shí)可參照表108。 4中心距a和鏈節(jié)數(shù)Lp 一般取中心距a0 =（30 50）p，推薦a0=40p， 最大中心距amax=80P。 鏈條的長(zhǎng)度常用鏈節(jié)數(shù)Lp表示，鏈條總長(zhǎng)為L(zhǎng)=pLp 0 2 12210 p a p 2 zz 2 zz p a 2L 計(jì)算出的Lp應(yīng)圓整成相近的偶數(shù)。 由Lp計(jì)算理論中心距a： 2 12 2 21 p 21 p 2 zz 8 2 zz L 2 zz L 4 p a （10-6） （10-7） 四、 鏈傳動(dòng)的布置 鏈傳動(dòng)的