教學(xué)目地1了解鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、適用場(chǎng)合.

1、教學(xué)目地:1了解鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、適用場(chǎng)合2了解鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性3掌握鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法4熟悉鏈傳動(dòng)使用、維護(hù)方法教學(xué)重點(diǎn):1鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：1鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第八章鏈傳動(dòng)8.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用8.1.1鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和類型鏈傳動(dòng)由兩軸平行的大、小鏈輪和鏈條組成。鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)有相似之處：鏈輪齒與鏈條的鏈 節(jié)嚙合，其中鏈條相當(dāng)于帶傳動(dòng)中的撓性帶，但又不是靠摩擦力傳動(dòng)，而是靠鏈輪齒和鏈條之間的因而能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比 （平嚙合來(lái)傳動(dòng)。因此，鏈傳動(dòng)是一種具有中間撓性 件的嚙合傳動(dòng)。鏈的種類繁多，按用途不同，鏈可分為：傳 動(dòng)鏈、起重鏈和輸送鏈三類。在一般機(jī)械傳

2、動(dòng)裝置中，常用鏈傳動(dòng)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，傳動(dòng)鏈又可分為：套筒鏈、滾子鏈、 彎板鏈和齒形鏈等等。在鏈條的生產(chǎn)和應(yīng)用中傳 動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈占有支配地位鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象,8.1.2鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)：與摩擦型帶傳動(dòng)相比，均傳動(dòng)比），傳動(dòng)效率較高（潤(rùn)滑良好的鏈傳動(dòng)的效率約為9798%）;又因鏈條不需要象帶那樣張得很緊，所以作用在軸上的壓軸力較??；在同樣條件下，鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)較緊湊；同時(shí)鏈傳動(dòng)能在溫 度較高、有水或油等惡劣環(huán)境下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)易于安裝，成本低廉；在遠(yuǎn)距離傳 動(dòng)時(shí)，結(jié)構(gòu)更顯輕便。主要缺點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定傳動(dòng)比，傳動(dòng)的平穩(wěn)性差；工作時(shí)沖擊和噪音較大；磨損后

3、易 發(fā)生跳齒；只能用于平行軸間的傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其他不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合，且工作條 件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、采礦、起重、金屬切削機(jī)床、摩托車、自行車等。中低速傳動(dòng)：i < 8（1=24） , PW 100KW VW 12-15m/s，無(wú)聲鏈 Vna）=40m/s。（不適于在沖擊與急促反 向等情況下采用）8.2滾子鏈和鏈輪8.2.1滾子鏈套筒滾子鏈 相當(dāng)于活動(dòng)鉸鏈，由滾子；套筒；銷軸；外鏈板；內(nèi)鏈板組成。當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入、退出嚙合時(shí)，滾子沿齒滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦，減小磨損。套筒與內(nèi)鏈板、銷軸與外鏈板分別用過(guò)盈配合（壓配）固聯(lián)，使內(nèi)、外鏈板

4、可相對(duì)回轉(zhuǎn)。為減輕重量、制成“8”字形，亦有彎板。 這樣質(zhì)量小，慣性小，具有等強(qiáng)度。兩銷軸之間的中心距稱為節(jié)距，用P表示。鏈條的節(jié)距越大，銷軸的直徑也可以做得越大，鏈條的強(qiáng)度就越大，傳動(dòng)能力越強(qiáng)。節(jié)距P是鏈傳動(dòng)外鏈片 銷軸滾子 套筒 內(nèi)鏈片d1的一個(gè)重要參數(shù)。內(nèi)外鏈板制成8字形，截面i、n強(qiáng)度大致相等，符合等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則，并減輕了重量和運(yùn)動(dòng)慣性。鏈節(jié)數(shù)Lp常用偶數(shù)。接頭處用開(kāi)口銷或彈簧卡固定。一般前者用于大節(jié)距，后者用于小節(jié)距。 當(dāng)采用奇數(shù)鏈節(jié)時(shí)，需采用過(guò)渡鏈節(jié)。過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板為了兼作內(nèi)外鏈板，形成彎鏈板，受力時(shí)產(chǎn) 生附加彎曲應(yīng)力，易于變形，導(dǎo)致鏈的承載能力大約降低20%。因此，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量為

5、偶數(shù)。滾子鏈的接頭形式見(jiàn)圖 518。滾子鏈標(biāo)記：鏈號(hào)一排數(shù)x鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)例如：節(jié)距為15.875mm,單排，86節(jié)A系列滾子鏈其標(biāo)記為：10A 1X 86GB1243.1 83套筒滾子鏈規(guī)格與主要參數(shù)見(jiàn)表5118.2.2鏈輪為了保證鏈與鏈齒的良好嚙合并提高傳動(dòng)的性能和壽命，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)鏈輪的齒形和結(jié)構(gòu)，適 當(dāng)?shù)剡x取鏈輪材料。1、鏈輪的尺寸參數(shù)若已知節(jié)距P,滾子直徑和鏈輪齒數(shù)乙鏈輪主要尺寸可接表計(jì)算。2、鏈輪齒形為了便于鏈節(jié)平穩(wěn)進(jìn)入和退出嚙合，鏈輪應(yīng) 有正確的齒形。滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛 嚙合，其鏈輪齒形的設(shè)計(jì)可以有較大的靈活性。因此GB1244-85中沒(méi)有規(guī)定具體的鏈輪齒形。在 此推薦使

6、用目前較流行的一種，即三園弧一直線 點(diǎn)形，如圖所示。當(dāng)采用這種齒形并用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)刀具加工時(shí)，鏈輪齒形在工作圖上可不畫出，只需在圖上注？quot;齒形按3R, GB1244-85規(guī)定制造”即可。鏈輪軸面齒形尺寸見(jiàn)表，軸面齒形有園弧 和直線兩種。園弧形齒廊有利于鏈節(jié)嚙入和嚙出。3、鏈輪結(jié)構(gòu)小直徑鏈輪可采用實(shí)心式；中等尺寸鏈輪可制成孔板式；大直徑鏈輪可采用組合式結(jié)構(gòu),4、鏈輪材料：一般鏈輪用碳鋼、灰鑄鐵制作，重要的鏈輪用合金鋼制造，齒面要經(jīng)過(guò)熱處理。 小鏈輪的嚙合次數(shù)多于大鏈輪，故小鏈輪的材料應(yīng)優(yōu)于大鏈輪。鏈輪的結(jié)構(gòu)有實(shí)心式、孔板式、組合式、和齒圈和輪心螺栓聯(lián)結(jié)式幾種。8.3鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性整根鏈條

7、是可以曲折的撓性體，而每一鏈節(jié)則為剛性體。鏈輪可以看作一正多邊形。因而鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況和繞在多邊形輪子上的帶傳動(dòng)很相似，如動(dòng)畫所示，正多邊形的邊長(zhǎng)即為節(jié)距P,邊數(shù)即為鏈輪齒數(shù)乙鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈條移動(dòng)距離為ZP。設(shè)主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速分別為m、n2則鏈的平均速度 Vv_ _ W2"60x1000 " 60x1000*昌鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比為：i=n 1/n 2=z2/z 1=常數(shù)假設(shè)鏈的緊邊在傳動(dòng)時(shí)始終處于水平位置。若主動(dòng)鏈輪以等角速度-1回轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條鉸鏈銷軸 A的軸心作等速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓周速度為 V仁3 di/2 o Vi可以分解為使鏈條沿水平方向前進(jìn)的分速度Vxi卩池=v1 co

8、s p -亠丄cos pII（鏈速）和使鏈上下運(yùn)動(dòng)的垂直分速度Vyi：式中，3為嚙合過(guò)程中鏈節(jié)鉸鏈中心在主動(dòng)輪上的相位角，3 =-180/z1+ 180/ z1，同樣每一鏈節(jié)在與從動(dòng)鏈輪輪齒嚙合的過(guò)程中，鏈節(jié)鉸鏈中心在從動(dòng)輪上的相位角丫在土 180/ z1范圍內(nèi)不斷變化。緊邊鏈條沿X方向的分速度為 Vx2=d2 3 2/2式中，3 2為從動(dòng)鏈輪的角速度。不計(jì)鏈條變形， 則有 vx1=vx2 于是得 3 2=3 1d1cos 3 / d 2cos 丫。瞬時(shí)傳動(dòng)比為：i= 31/ 3 2=d2 cos 丫 / d 1cos 3通常3工Y。顯然，即使主動(dòng)鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)，瞬時(shí)鏈速、從動(dòng)鏈輪的角速度

9、和瞬時(shí)傳 動(dòng)比等都是隨 3、丫作周期性變化?？梢?jiàn)，由于繞在鏈輪上的鏈條形成正多邊形，造成鏈傳動(dòng)運(yùn) 動(dòng)的不均勻性。因此，這是鏈傳動(dòng)的固有特性。由于鏈速和從動(dòng)輪角速度作周期性變化，產(chǎn)生加速度a,從而引起動(dòng)載荷。鏈條垂直方向的分速度 Vy也作周期性變化，使鏈產(chǎn)生橫向振動(dòng)。這是產(chǎn)生動(dòng)載荷的重要原因之 一。在鏈條鏈節(jié)與鏈輪輪齒嚙合的瞬間，由于具有相對(duì)速度，造成嚙合沖擊和動(dòng)載荷。鏈、鏈輪的 制造、安裝誤差也會(huì)引起動(dòng)載荷。由于鏈條松馳，在啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷突變等情況下，產(chǎn)生 慣性沖擊，引起較大的動(dòng)載荷。這些應(yīng)引起注意。8.4滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算841傳動(dòng)的主要失效形式鏈傳動(dòng)的失效主要表現(xiàn)為鏈條的失效。鏈

10、條的失效形式主要有：1.鏈條疲勞破壞：鏈傳動(dòng)時(shí)，由于鏈條在松邊和緊邊所受的拉力不同，故鏈條工作在交變拉應(yīng)力狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一定 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后，鏈條元件由于疲勞強(qiáng)度不足而破壞，鏈板將發(fā)生疲勞斷裂，或套筒、滾子表面 出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。在潤(rùn)滑良好的鏈傳動(dòng)時(shí)，疲勞強(qiáng)度決定鏈傳動(dòng)能力的主要因素。1、鏈條沖擊破斷：對(duì)于因張緊不好而有較大松邊垂度的鏈傳動(dòng)，在反復(fù)起動(dòng)、制動(dòng)或反轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的巨大沖擊， 將會(huì)使銷軸、套筒、滾子等元件不到疲勞時(shí)就產(chǎn)生沖擊破斷。2、鏈條鉸鏈的魔損：鏈傳動(dòng)時(shí)，銷軸與套筒的壓力較大，彼此又產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而導(dǎo)致鉸鏈摩損，使鏈的實(shí)際節(jié) 距變長(zhǎng)。鉸鏈磨損后，增加了各鏈節(jié)的實(shí)際節(jié)距的不均勻性，使傳動(dòng)

11、不平穩(wěn)。鏈的實(shí)際節(jié)距因磨損 而伸長(zhǎng)到一定程序時(shí)，鏈條與輪齒的嚙合情況變壞，從而發(fā)生爬高和跳齒現(xiàn)象，磨損是潤(rùn)滑不良的 開(kāi)式鏈傳動(dòng)的主要失效形式。造成鏈傳動(dòng)壽命大大降低。4、鏈條鉸鏈的膠合：在高速重載時(shí)，銷軸與套筒接觸表面間難以形成潤(rùn)滑油膜，金屬直接接觸導(dǎo)致膠合。膠合限制 了鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。5、鏈條的過(guò)載拉斷：低速重載的鏈傳動(dòng)在過(guò)載時(shí)，因靜強(qiáng)度不足而被拉斷。8.4.2功率曲線圖在規(guī)定試驗(yàn)條件下，把標(biāo)準(zhǔn)中不同節(jié)距的鏈條在不同轉(zhuǎn)速時(shí)所能傳遞的功率，稱為額定功率P0,滾子鏈額定功率曲線如教材圖5 24所示。鏈傳動(dòng)的試驗(yàn)條件：1）、兩鏈輪安裝在水平軸上并共面；2）、小鏈輪齒數(shù) Zi=19鏈長(zhǎng)Lp=100

12、節(jié)；3）、單排鏈，載荷平穩(wěn)；4）、按規(guī)定潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑；5）、滿載荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15000h ；6）、鏈條因摩損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過(guò)3% ；7）、鏈速 v>0.6m/s。843鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：P,載荷性質(zhì)，工作條件，轉(zhuǎn)速ni、n2；求：鏈輪齒數(shù)Zi、Z2，節(jié)距P,列數(shù)，中心距 a,潤(rùn)滑方式等。1. 中、高速鏈傳動(dòng)（V仝0.6m/s）對(duì)于中、高速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條的疲勞破壞，它可按功率曲線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)實(shí)際工作條件與上述條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)查得的P0值加以修正。則鏈傳動(dòng)的功率P為：PW PoKzKiK a Kpt/K a式中：P名義功率，kW； Ka為工作情況系數(shù)，查表5 15；

13、Kz為小鏈輪系數(shù)，查表 516； Ki為傳動(dòng)比系數(shù)，查表 5 17；K a為中心距系數(shù)，查表 518； Kpt為多排鏈系數(shù)，查表 5 19.2. 低速鏈傳動(dòng)（V W 0.60.6m/s）對(duì)于低速傳動(dòng)，其主要失效形式為鏈條過(guò)載拉斷，必須對(duì)靜強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。通常是校核鏈條的靜強(qiáng)度安全系數(shù)S,其計(jì)算公式為：S=Fq/KaF仝 48式中：Fq為極限拉伸載荷，N。F為鏈的工作拉力，N。P為鏈傳動(dòng)的名義功率，kW;8.4.4鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇1 .鏈節(jié)距鏈節(jié)距P越大，承載能力越大，但引起的沖擊，振動(dòng)和噪音也越大。為使傳動(dòng)平穩(wěn)和結(jié)構(gòu)緊湊， 應(yīng)盡量選用節(jié)距較小的單排鏈，高速重載時(shí)，可選用小節(jié)距的多排鏈。2.

14、鏈輪齒數(shù)Z2小鏈輪齒數(shù)少，動(dòng)載荷增大，傳動(dòng)平衡性差。因此需要限制小鏈輪最少齒數(shù)，一般Z1min=17。鏈速很低時(shí)，Z1可取為9,乙也不可過(guò)多，以免增大傳動(dòng)尺寸。推薦范圍：乙 29-2i。 Z1=Iz2鏈輪齒數(shù)Zmax=120，因?yàn)殒溳嘄X數(shù)過(guò)多時(shí)，鏈的使用壽命將縮短，鏈條稍有摩損即從鏈輪上脫落。另外，為避免使用過(guò)度鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)Lp 一般為偶數(shù)，考慮到均勻摩損，鏈輪齒數(shù)Z1、Z2最好選用與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，并優(yōu)先選用數(shù)列17、19、21、23、25、38、57、76、85、114。通常，鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i <6推薦i=2 -一3.5。3. 中心距a和鏈節(jié)數(shù)Zp:中心距a取大些，鏈長(zhǎng)度增加，鏈

15、條應(yīng)力循環(huán)次數(shù)減少，疲勞壽命增加，同時(shí)，鏈的磨損較慢,有利于提高鏈的壽命；中心距a取大些，則小鏈輪上包角增大，同時(shí)嚙合輪齒多，對(duì)傳動(dòng)有利。但中心距Q過(guò)大時(shí)，松邊也易于上、下顫動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)性下降，因此，一般取初定中心距 ao=（ 30-50） P,最大中心距amax=80p，且保證小鏈輪包角 a 1> 120。°鏈條長(zhǎng)度常以鏈節(jié)數(shù) Lp來(lái)表示，L=pLp；L =1=乙+乙 +2a0乙-乙）2 PP P 2 P 2a0PI|(LZZlr . (LpZ2-乙2)2 -8(Z2 - Zi2 二8.5 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑8.5.1鏈傳動(dòng)的布置布置鏈傳動(dòng)時(shí)注意：（1 ）、傳動(dòng)裝置最

16、好水平布置。當(dāng)必須傾斜布置時(shí)，中心連線與水平面夾角應(yīng)小于 45°。（2）、應(yīng)盡量避免垂直傳動(dòng)。兩輪軸線在同一鉛垂面內(nèi)時(shí)，鏈條因 磨損而垂度增大，使與下鏈輪嚙合的鏈節(jié)數(shù)減少而松脫。若必須采用垂 直傳動(dòng)時(shí)，可考慮采取以下措施：1 ）、中心距可調(diào)；2 ）、設(shè)張緊裝置；3 ）、上下兩輪錯(cuò)開(kāi)，使兩輪軸線不在同一鉛垂面內(nèi)。4 ）、鏈傳動(dòng)時(shí)，松邊在下，緊邊在上，可以順利地嚙合。若松邊在 上，會(huì)由于垂度增大，鏈條與鏈輪齒相干擾，破壞正常嚙合，或者引起 松邊與緊邊相碰。鏈傳動(dòng)的垂直布置見(jiàn)教材圖5268.5.2鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)正常工作時(shí)，應(yīng)保持一定張緊程度，鏈傳動(dòng)的張緊程度，合適的松邊垂度推薦為 f=

17、（0.01- 0.02）a ，a為中心距。對(duì)于重載，經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)，反轉(zhuǎn)的鏈傳動(dòng)，以及接近垂直的鏈傳動(dòng)。松邊垂度應(yīng)適當(dāng)減少。鏈傳動(dòng)的張緊可采用以下 方法：1 ）、調(diào)整中心距，增大中心距可使鏈張緊，對(duì)于滾子鏈傳動(dòng)，其中心距調(diào)整量可取為2P，P為鏈條節(jié)距。2）、縮短鏈長(zhǎng)，當(dāng)鏈傳動(dòng)沒(méi)有張緊裝置而中心距又不可調(diào)整時(shí)，可采用縮短鏈長(zhǎng)（即拆去鏈節(jié)） 的方法對(duì)因磨損而伸長(zhǎng)的鏈條重新張緊。3 ）、用張緊輪張緊，下述情況應(yīng)考慮增設(shè)張緊裝置：兩軸中心距較大；兩軸中心距過(guò)小，松邊 在上面；兩軸接近垂直布置；需要嚴(yán)格控制張緊力；多鏈輪傳動(dòng)或反向傳動(dòng)；要求減小沖擊，避免 共振；需要增大鏈輪包角等。8.5.3鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑良好的潤(rùn)滑可以減少鏈傳動(dòng)的磨損，提高工作能力，延長(zhǎng)使用壽命。鏈傳動(dòng)采用的潤(rùn)滑方式有以下幾種：1 ）、人工定期潤(rùn)滑用油壺或油刷，每班注油