第九章、鏈傳動

1、20122012年年1010月月1212日日機機 械械 設(shè)設(shè) 計計9-1 概述概述一、組成一、組成鏈傳動是以鏈條為鏈傳動是以鏈條為中間撓性件中間撓性件的的嚙合嚙合傳動。傳動。二、優(yōu)、缺點二、優(yōu)、缺點1 1、優(yōu)點、優(yōu)點 與帶傳動相比：1）constzznni1221平均2）高3）結(jié)構(gòu)緊湊（帶傳動要求1120a）4）壓軸力?。▏Ш蟼鲃訌埦o力?。?）可在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。無彈性滑動與齒輪傳動相比：1）適于遠距離傳動。2）成本低（制造、安裝精度）。2 2、缺點、缺點1）只能用于平行軸間的傳動，且同向轉(zhuǎn)動。2）consti瞬，振動、平穩(wěn)性差、噪音大。3）成本比帶傳動高。三、應(yīng)用三、應(yīng)用Pma

2、x5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m一般： P100kW， v 15m/s，i 81、不宜用于載荷變化大和急促反向的傳動。2、用于a較大，要求i平均不變，而不宜采用齒輪或帶傳動場合。 廣泛應(yīng)用在自行車、摩托車挖掘機（惡劣工作條件）其它低速重載場合應(yīng)用實例應(yīng)用實例四、鏈的種類四、鏈的種類傳動鏈 一般機械傳動，v20m/s傳動鏈傳動鏈起重鏈 提升重物，v0.25m/s起重鏈起重鏈曳引鏈 移動重物，v=24m/s曳引鏈曳引鏈9-2 鏈傳動的零件和材料鏈傳動的零件和材料一、傳動鏈一、傳動鏈按結(jié)構(gòu)不同，分為：滾子鏈（套筒滾子鏈）、套筒鏈 、齒形鏈1、滾子鏈和套筒鏈 結(jié)構(gòu)：自由滾

3、動，減小摩擦，磨損內(nèi)、外鏈板呈“8”字形：? 兩對間隙配合兩對間隙配合滾子滾子1與套筒與套筒2套筒套筒2與銷軸與銷軸3兩對過盈配合兩對過盈配合內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板4與與套筒與與套筒2外鏈板外鏈板5與銷軸與銷軸3滾子鏈的裝配過程滾子鏈的裝配過程phdzb1b2d內(nèi)鏈板外鏈板 銷軸套筒滾子 接頭形式：連接鏈節(jié)：偶數(shù)節(jié)：奇數(shù)節(jié)：彈簧卡片沖擊和振動開口銷、滾子鏈的接頭形式：滾子鏈的接頭形式：開口銷開口銷彈簧卡片彈簧卡片過渡鏈節(jié)過渡鏈節(jié)點擊播放動畫點擊播放動畫 主要參數(shù)：1）基本參數(shù)p尺寸p = 鏈號25.4/16（mm）2）鏈節(jié)數(shù)Lp整數(shù)，一般為。3）排數(shù)zp單排鏈排數(shù)承載但：， zp3-4多排鏈 標(biāo)準(zhǔn)化滾子

4、鏈已：P168 表9-1GB12431997鏈號排數(shù)鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號例： 08A187 GB1243.183 ？ A系列、節(jié)距p=12.7mm，單排，87節(jié)2、齒形鏈承受沖擊能力比滾子鏈好，噪音低，平穩(wěn)“”帶外導(dǎo)板帶內(nèi)導(dǎo)板二、鏈輪二、鏈輪滾子鏈鏈輪設(shè)計時主要確定結(jié)構(gòu)及尺寸。常用“”。 圓銷式軸瓦式滾柱式鉸鏈形式：“齒形按3RGB1244-85規(guī)定制造”zpd180sin分度圓直徑：d180180 Z Z r2bdcr3r1aa滾子鏈鏈輪端面齒形滾子鏈鏈輪端面齒形：三圓弧一直線：三圓弧一直線 滾子鏈鏈輪軸面齒形ddfLxdadgdkdg鏈輪結(jié)構(gòu)：（輪轂處采用了脹緊聯(lián)結(jié) ）三、鏈和鏈輪材料（自學(xué)）三

5、、鏈和鏈輪材料（自學(xué)）9-3 鏈傳動的運動特性鏈傳動的運動特性整條鏈：撓性體單個鏈節(jié)：剛性體鏈條繞上鏈輪時，鏈節(jié)與鏈輪輪齒嚙合，形成正多邊形一部分。鏈條與鏈輪分度圓在運動中交替呈現(xiàn)相割和相切 鏈輪轉(zhuǎn)一周，鏈條轉(zhuǎn)過長度為zp 平均鏈速：smpnzpnzv/1000601000602211 平均傳動比：constzznni122112一、鏈傳動的運動不均勻性一、鏈傳動的運動不均勻性實際上：假設(shè)：緊邊在傳動時總是處于水平位置水平位置sin11Rv 水平分速度,即,使 鏈條前進, 垂直分速度,使鏈條上下 移動,cos11 Rv主動輪主動輪：在某一時刻，銷軸的圓周速度為 11R由：2211可見const

6、1時，constv 1 鏈節(jié)距對應(yīng)的中心角，111802z兩個特殊位置：兩個特殊位置：21時：111min180coszRv111max180sinzRv0時：111maxvRv0min v如圖：vv 、均作周期性變化每為周期v “”v “”、有規(guī)律振動。1z 21 運動不均勻性：cos22 Rv2222)1802(22zcos22Rv v v、 變化變化 2 2變化變化由 coscos1122RRvcoscos1221RRi瞬時：1、i瞬時變化 2、鏈速不均勻i瞬時=1二、鏈傳動的動載荷二、鏈傳動的動載荷主要原因有四點：1、由于v、2周期性變化附加動載荷鏈的加速度：sinsin21111Rd

7、tdRdtdva21時：2180sin2sin2112111211maxpzRRapz1a動載荷可見：n1 12、鏈條的垂直分速度v 周期性變化（大小、方向）鏈條橫向振動。3、鏈條進入鏈輪瞬間，產(chǎn)生沖擊附加動載荷。可見： qpn Ek為Ek4、由于鏈張緊不好、鏈條松弛在起動、制動、載荷變化等情況下慣性沖擊cnqpEk23常數(shù)沖擊動能：鏈傳動的和是鏈傳動的降低動載荷的措施降低動載荷的措施： (1)n n1 1nnlimlim; (2)鏈傳動盡量放在低速級低速級； (3)選用小p p，多 z z 的鏈傳動。思考：鏈傳動鏈傳動為什么布置在低速級低速級? ?帶帶傳動傳動應(yīng)布置在多級傳動的高速級高速級還

8、是低低速級？速級？為什么？*鏈的節(jié)距越大，多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重*鏈輪轉(zhuǎn)速越高，多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重9-4 9-4 受力分析受力分析一、緊邊拉力一、緊邊拉力fcFFFF11、工作拉力F1)(10001NvPF PkW vm/s2、離心力Fc)(2NqvFcqkg/m3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小qgakFffkf垂度系數(shù)(p175)二、松邊拉力二、松邊拉力fFFF0三、壓軸力三、壓軸力112 . 12FkFFFFFAfQ（ Ff 較?。‵c對FQ無影響）工作情況系數(shù)注意：1）鏈傳動緊邊布置與帶傳動相反2）張緊力：帶傳動張緊力決定傳動工作能力； 鏈傳動張緊力不決定工作能力防止脫鏈

9、、跳齒3）因張緊力小，壓軸力比帶傳動小控制松邊垂度而是9-5 滾子鏈傳動的計算滾子鏈傳動的計算一、失效形式一、失效形式1、鏈條元件的 （ 交變應(yīng)力下工作）2、p 脫鏈3、：銷軸與套筒（高速或潤滑不良）4、：起動、制動、反轉(zhuǎn)6、鏈輪輪齒磨損5、：smv/6 . 0下，過載拉斷二、額定功率曲線二、額定功率曲線針對各種失效形式額定功率曲線三、額定功率三、額定功率P P0 0為避免上述失效形式特定條件下，試驗曲線疲勞沖擊膠合極限工作曲線額定功率曲線特定條件：z1=25; Lp=120; Lh=15000h; 單排; 水平; i=3; 工作環(huán)境溫度：-50C700C; 平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、無過載、 沖擊或頻繁起動

10、； 環(huán)境清潔；潤滑適宜實際使用：0PkkPKPmzAc式中：kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù),z119時,kz1 (表5.12) Km多排鏈排數(shù)系數(shù)（表5.13）；P名義功率；設(shè)計時，由上式求P0(=Pc)由在P176圖9-11中當(dāng)smv/6 . 0時，低速傳動：vF1過載拉斷安全系數(shù)校核：841fcAQpFFFKFzSzp排數(shù)；FQ單排鏈的極限拉伸載荷（一）原始數(shù)據(jù)（一）原始數(shù)據(jù)功率P、轉(zhuǎn)速n1、n2(或i)、中心距a及工作條件等（二）設(shè)計內(nèi)容（二）設(shè)計內(nèi)容1選擇鏈號，確定尺寸(節(jié)距、排數(shù)、長度)2定實際中心距a3鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計四、滾子鏈傳動的設(shè)計計算步驟（三）主要參數(shù)選擇（三）主要參數(shù)選擇a一定時，i 同

11、時嚙合齒數(shù)少 磨損 跳齒821nni，通常：1120，i = 23.51）不宜過少z1maxmin180coszvv111max180sinzRv垂直分速度，z，同時嚙合齒數(shù)，z，鏈節(jié)間相對轉(zhuǎn)角，功率消耗 限制zminp+ppd+dd2）不宜過多由于：zpd180sin磨損后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin當(dāng)p相同時：z d 鏈節(jié)外移(爬齒) 脫鏈可能性 zmax = 120哪個輪最易脫鏈？哪個輪最易脫鏈？齒數(shù)越多，越容易脫鏈，因此，齒數(shù)越多，越容易脫鏈，因此， z z120120大輪最易脫鏈大輪最易脫鏈! v12m/snopt Pmax，nlim 右側(cè)豎線（圖14.17

12、）。 3）均勻磨損Lp為偶數(shù) 鏈輪應(yīng)采用與Lp互質(zhì)的 p鏈傳動尺寸 承載能力運動不均勻性、動載、振動噪音v一定：a Lp 屈伸次數(shù) d一定：a1 同時嚙合齒數(shù) a 松邊上下顫動， a =（3050）p amax = 80p重載、a小、i大：小節(jié)距、多排鏈v小、a大、i?。捍蠊?jié)距、單排鏈選擇方法：mzAkkPKP 0，由查圖14.17定型號 p一般a過程：1）初選a0=（3050）p；2）由式5.32Lp（圓整為）；3）由式5.33a；為什么鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。為什么鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。問題問題因為鏈節(jié)數(shù)通常為偶數(shù)，為考慮磨損均因為鏈節(jié)數(shù)通常為偶數(shù)，為考慮磨損

13、均勻，故勻，故鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。的奇數(shù)齒。（四）設(shè)計計算（四）設(shè)計計算1中高速鏈傳動(v 0.6 m/s)：pLzA0ApLz0KKKPKPPKKKKP式中P0特定條件的極限功率P名義功率KA工作情況系數(shù)Kz齒數(shù)系數(shù)KL鏈長系數(shù)Kp多排鏈系數(shù)2低速鏈傳動(v0.6m/s) ：靜載荷計算84FKnQs1Aca式中Q單排鏈的極限拉伸載荷n鏈排數(shù)F1緊邊拉力（五）設(shè)計過程（五）設(shè)計過程1選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z22計算功率Pca3確定鏈條的鏈節(jié)數(shù)Lp4計算傳動所需功率p0（P0）5根據(jù)額定功率曲線確定鏈條的型號及鏈條的 節(jié)距p6確定鏈長L、中心距a及中心距的減小量a7驗算鏈速8演算小鏈輪的輪轂孔dk 9計算在軸上的壓軸力Q10必要時校核鏈的靜力強度（防止過載拉斷）二、張緊方法二、張緊方法張緊目的：，決定方法：調(diào)整中心距；加張緊輪：靠近主動鏈輪的松邊上。3、2、兩輪中心線最好水平，或與水平面45夾角，盡量一、合理布置一、合理布置1、回轉(zhuǎn)面應(yīng)在內(nèi)；9-6、鏈傳動