哈爾濱工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課件6鏈傳動(dòng)

1、第六章第六章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)2 第六章第六章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析 6.3 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3 6.1 概述（Introduction）一、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用一、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用1、組成：主動(dòng)輪、組成：主動(dòng)輪鏈鏈從動(dòng)輪從動(dòng)輪2、特點(diǎn)、特點(diǎn)一、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用一、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用(1) (1) 平均傳動(dòng)比恒定平均傳動(dòng)比恒定(2) (2) 嚙合傳動(dòng)，工作可靠嚙合傳動(dòng)，工作可靠無彈滑、打滑無彈滑、打滑(3) (3) 結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高，對(duì)軸的作用力小結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高，對(duì)軸的

2、作用力小(4) (4) 適應(yīng)遠(yuǎn)距離、惡劣環(huán)境（油污、灰塵、高溫）適應(yīng)遠(yuǎn)距離、惡劣環(huán)境（油污、灰塵、高溫）(5) (5) 瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，高速時(shí)有噪聲，瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，高速時(shí)有噪聲，(6) (6) 不適合于載荷波動(dòng)大，急速正反向傳動(dòng)不適合于載荷波動(dòng)大，急速正反向傳動(dòng)(7) (7) 只限于平行軸傳動(dòng)只限于平行軸傳動(dòng)3、適用范圍、適用范圍按用途分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。傳動(dòng)鏈主要用于傳遞按用途分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。傳動(dòng)鏈主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，應(yīng)用最廣，運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，應(yīng)用最廣，P P100kW100kW，V V15m/s; i815m/s; i84 6.1 概述 （Introduction

3、）二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪1、傳動(dòng)鏈、傳動(dòng)鏈 裝裝方方便便成成型型鏈鏈：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單，拆拆本本高高齒齒形形鏈鏈：高高速速平平穩(wěn)穩(wěn)，成成磨磨損損套套筒筒鏈鏈：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單，易易滾滾子子鏈鏈：應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣，smvsmvsmv/40,/12,/15二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪（1）分類）分類5 6.1 概述 （Introduction）二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪單排鏈單排鏈雙排鏈雙排鏈三排鏈三排鏈齒形鏈齒形鏈6 6.1 概述概述（Introduction）a、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)雙排滾子鏈雙排滾子鏈b、基本參數(shù)、基本參數(shù)鏈接頭與過渡鏈節(jié)鏈接頭與過渡鏈節(jié)二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和

4、鏈輪單排滾子鏈單排滾子鏈d1:)4(tp多排鏈鏈距:)3(1d滾子外徑:)2(pL節(jié)取偶數(shù)節(jié)，避免過渡鏈鏈節(jié)數(shù):) 1 (pp大，承載大鏈節(jié)距(2) 滾子鏈滾子鏈7 6.1 概述概述（Introduction）c、滾子鏈標(biāo)記、滾子鏈標(biāo)記滾子鏈滾子鏈 鏈號(hào)鏈號(hào)排數(shù)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)滾子鏈滾子鏈 08A 1 88 GB/T 124319972、鏈輪、鏈輪（1）、基本參數(shù)）、基本參數(shù)1a;(:)b:180sintzpdppdz=、 鏈輪齒數(shù)鏈條參數(shù) 節(jié)距 、滾子直徑 、排距、鏈輪直徑a、基本要求：、基本要求：鏈條順利嚙入、退出；鏈條順利嚙入、退出； 加工方便、受力均勻、不易脫鏈；加工

5、方便、受力均勻、不易脫鏈；（2）、鏈輪齒形）、鏈輪齒形滾子鏈鏈輪滾子鏈鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪8 6.1 概述概述（Introduction）b、齒形、齒形端面齒形：三圓弧、一直線端面齒形：三圓弧、一直線 軸面齒形：圓弧、直線組合軸面齒形：圓弧、直線組合 二、傳動(dòng)鏈和鏈輪二、傳動(dòng)鏈和鏈輪9 （1）、平均傳動(dòng)比：）、平均傳動(dòng)比： （2）、瞬時(shí)傳動(dòng)比）、瞬時(shí)傳動(dòng)比i設(shè)：主動(dòng)邊處于水平位置，主動(dòng)輪上設(shè)：主動(dòng)邊處于水平位置，主動(dòng)輪上A點(diǎn)速度點(diǎn)速度111Rvw=鏈條鉸鏈鏈條鉸鏈A A點(diǎn)的前進(jìn)分速度點(diǎn)的前進(jìn)分速度11cosxvRwb=上下運(yùn)動(dòng)分速度上下運(yùn)動(dòng)分速度11sinyvRwb=一、鏈傳動(dòng)

6、的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性6.2 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性1、傳動(dòng)比和速度的不均勻性：、傳動(dòng)比和速度的不均勻性：nnpzpz=221160 x100060 x1000v12constzznni=21平均10 6.2 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性因?yàn)殒渹鲃?dòng)工作時(shí)，因?yàn)殒渹鲃?dòng)工作時(shí)， 是變化的（是變化的（=-180/z1180/ z1 ），所以鏈條的前進(jìn)速），所以鏈條的前進(jìn)速度和上下運(yùn)動(dòng)速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就度和上下運(yùn)動(dòng)速度是周期性變化

7、的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。越大。前進(jìn)速度變化導(dǎo)致從動(dòng)輪角速度變化，產(chǎn)生角加速度，引起動(dòng)載荷。前進(jìn)速度變化導(dǎo)致從動(dòng)輪角速度變化，產(chǎn)生角加速度，引起動(dòng)載荷。上下運(yùn)動(dòng)速度變化導(dǎo)致鏈條上下抖動(dòng)，同時(shí)造成嚙合沖擊。上下運(yùn)動(dòng)速度變化導(dǎo)致鏈條上下抖動(dòng)，同時(shí)造成嚙合沖擊。11 6.2 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的，因此鏈傳動(dòng)不宜用于對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有較高要求的場合。都是周期性變化的，因此鏈傳動(dòng)不宜用于

8、對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有較高要求的場合。鏈傳動(dòng)的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊鏈傳動(dòng)的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。形這一特點(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。 鏈輪的節(jié)距越小，齒數(shù)越多，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)越不明顯。鏈輪的節(jié)距越小，齒數(shù)越多，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)越不明顯。因?yàn)閺膭?dòng)鏈輪的角速度為：因?yàn)閺膭?dòng)鏈輪的角速度為：11222coscoscosxvRRRwbwgg=所以鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比為：所以鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比為：1221coscosRiRwgwb=也是變化的（也是變化的（ =-180/z2180/ z2 ）, ,所

9、以所以 2 2 是變化的是變化的12 6.2 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性2、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈條速度鏈條速度V變化變化 加速度加速度 動(dòng)載荷動(dòng)載荷 Fd1=ma 分析分析： V越大越大動(dòng)載動(dòng)載沖擊沖擊噪音噪音 V15m/S p越大越大動(dòng)載動(dòng)載沖擊沖擊噪音噪音 盡量取小盡量取小 P z1越小越小動(dòng)載動(dòng)載沖擊沖擊噪音噪音 z1 zminsin21111RRdtddtdvax=2z180sinz180211211max1pRa=時(shí)，當(dāng)13 6.2 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性和受力分析二、鏈傳動(dòng)的受力分析二、鏈傳動(dòng)

10、的受力分析二、鏈傳動(dòng)的受力分析二、鏈傳動(dòng)的受力分析 鏈傳動(dòng)的緊邊拉力：鏈傳動(dòng)的緊邊拉力：F1=F+Fc+Fy 松邊拉力：松邊拉力：F2= Fc+Fy其中：工作拉力為：其中：工作拉力為： F=1000Pv 離心拉力為：離心拉力為： Fc =qv2懸垂拉力為：懸垂拉力為： Fy =Kyqga a 中心距中心距 g 重力加速度重力加速度 Ky垂度系數(shù)（圖垂度系數(shù)（圖69）鏈作用在鏈輪軸上的軸壓力鏈作用在鏈輪軸上的軸壓力: FQ=(1.21.3)F14 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1 1）、鏈板疲勞破壞：鏈板受變應(yīng)力；）、鏈板疲勞破

11、壞：鏈板受變應(yīng)力； （高速鏈（高速鏈v0.6m/sv0.6m/s主要失效形式）主要失效形式）（2 2）、鏈條磨損：鏈回轉(zhuǎn)副磨損后節(jié)距變長，易脫鏈；）、鏈條磨損：鏈回轉(zhuǎn)副磨損后節(jié)距變長，易脫鏈； （開式鏈?zhǔn)问剑ㄩ_式鏈?zhǔn)问?）（3 3）、銷軸與套筒膠合：高速鏈或潤滑不良，限制鏈速；）、銷軸與套筒膠合：高速鏈或潤滑不良，限制鏈速；（4 4）、套筒與滾子沖擊：限制鏈速）、套筒與滾子沖擊：限制鏈速（5 5）、鏈條靜力拉斷：低速鏈傳動(dòng)（）、鏈條靜力拉斷：低速鏈傳動(dòng)（v0.6m/sv0.6m/s）主要失效形式）主要失效形式1、鏈傳動(dòng)的失效形式、鏈傳動(dòng)的失效形式15 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一

12、、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)條件下，單排鏈能傳遞的極限功率實(shí)驗(yàn)條件下，單排鏈能傳遞的極限功率p-np-n1 1關(guān)系；關(guān)系； 反映不同工作條件下，限制鏈工作能力的失效形式；反映不同工作條件下，限制鏈工作能力的失效形式；極限功率曲線極限功率曲線2、鏈傳動(dòng)的承載能力、鏈傳動(dòng)的承載能力（1）、極限功率曲線）、極限功率曲線16 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)條件: :載荷平穩(wěn)，推薦潤滑方式；磨損節(jié)距伸長量載荷平穩(wěn)，推薦潤滑方式；磨損節(jié)距伸長量p3%p3% z z1 1=19,i=3,Lp=100=19,i=3,Lp=100節(jié)，節(jié)，L=15000hL=

13、15000h應(yīng)用應(yīng)用: :由由p0n1選鏈條型號(hào)選鏈條型號(hào)（2）、額定功率曲線）、額定功率曲線17 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知條件：功率已知條件：功率P、鏈輪轉(zhuǎn)速、鏈輪轉(zhuǎn)速n1n2、載荷工況等、載荷工況等設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：z1、z2、p、a、Lp、排數(shù)、潤滑方式等、排數(shù)、潤滑方式等(1)、傳動(dòng)比、傳動(dòng)比ii小，包角小，包角小，同時(shí)嚙合齒少，磨損大，易脫鏈小，同時(shí)嚙合齒少，磨損大，易脫鏈推薦：推薦：i=22.5(imax7)(2)、鏈輪齒數(shù)、鏈輪齒數(shù)z1、z2z小，運(yùn)動(dòng)不均勻小，運(yùn)動(dòng)不均勻多邊形效應(yīng)明顯，多邊形效應(yīng)明顯，zmin=17(查表查表6-8)z大，鏈節(jié)相對(duì)轉(zhuǎn)角大，磨損鏈節(jié)伸

14、長易脫鏈，大，鏈節(jié)相對(duì)轉(zhuǎn)角大，磨損鏈節(jié)伸長易脫鏈， zmax120zpd180sin = = 鏈節(jié)距伸長對(duì)脫鏈影響分析：鏈節(jié)距伸長對(duì)脫鏈影響分析：3、鏈傳動(dòng)的計(jì)算、鏈傳動(dòng)的計(jì)算一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)18 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（3）、定鏈型號(hào)）、定鏈型號(hào)原則原則： (1)滿足承載要求，選小節(jié)距鏈滿足承載要求，選小節(jié)距鏈,按按P0-n1 (2)高速大功率，選小節(jié)距，多排鏈高速大功率，選小節(jié)距，多排鏈 (3)低速大功率，選大節(jié)距鏈低速大功率，選大節(jié)距鏈所需單排鏈額定功率所需單排鏈額定功率P0:0LL kW 67656566AzpAzpK PPK K KKKKK=-工況系數(shù)（表）

15、小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（圖）鏈長系數(shù)（表）多排鏈系數(shù)（表）由由 P0和和n1查圖查圖6-11確定所需鏈型號(hào)、鏈節(jié)距確定所需鏈型號(hào)、鏈節(jié)距p一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)19 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（4 4）、驗(yàn)算鏈速）、驗(yàn)算鏈速防動(dòng)載、噪聲過大防動(dòng)載、噪聲過大212021000222)2(=zzapzzpapLLp一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（不滿足要求時(shí)，選小節(jié)距多排鏈）（不滿足要求時(shí)，選小節(jié)距多排鏈）（5）、確定鏈節(jié)數(shù)、確定鏈節(jié)數(shù)L LP P和中心距和中心距a aaLLapp取取偶偶圓圓整整,00 = =疲勞疲勞磨損磨損單位時(shí)間繞轉(zhuǎn)次數(shù)多，單位時(shí)間繞轉(zhuǎn)次數(shù)多，顫動(dòng)顫動(dòng)松邊下垂量大松邊下垂量大）（,:,: 5030)1(0aapa2) 3(00PPLLaa保保證證松松邊邊垂垂度度）安安裝裝中中心心距距：安安()%4 . 02 . 0(aaa = =smpnzv/710006011=20 6.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（6）、計(jì)算壓軸力）、計(jì)算壓軸力FQ（7）、計(jì)算鏈輪幾何尺寸（略）、計(jì)算鏈輪幾何尺寸（略）4、低速鏈設(shè)計(jì)（、低速鏈設(shè)計(jì)（v0.6m/s）一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1)-6N( 84FnS1ca表單排鏈的極限拉伸載荷需進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)：=QSKQA=PN )3 . 12 . 1 (F N 1000:QFvF=力：軸