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1、20122012年年1010月月1212日日機(jī)機(jī) 械械 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)9-1 概述概述一、組成一、組成鏈傳動(dòng)是以鏈條為鏈傳動(dòng)是以鏈條為中間撓性件中間撓性件的的嚙合嚙合傳動(dòng)。傳動(dòng)。二、優(yōu)、缺點(diǎn)二、優(yōu)、缺點(diǎn)1 1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn) 與帶傳動(dòng)相比:1)constzznni1221平均2)高3)結(jié)構(gòu)緊湊(帶傳動(dòng)要求1120a)4)壓軸力小(嚙合傳動(dòng)張緊力?。?。5)可在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。無彈性滑動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比:1)適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。2)成本低(制造、安裝精度)。2 2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)1)只能用于平行軸間的傳動(dòng),且同向轉(zhuǎn)動(dòng)。2)consti瞬,振動(dòng)、平穩(wěn)性差、噪音大。3)成本比帶傳動(dòng)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(dòng)。2、用于a較大,要求i平均不變,而不宜采用齒輪或帶傳動(dòng)場(chǎng)合。 廣泛應(yīng)用在自行車、摩托車挖掘機(jī)(惡劣工作條件)其它低速重載場(chǎng)合應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例四、鏈的種類四、鏈的種類傳動(dòng)鏈 一般機(jī)械傳動(dòng),v20m/s傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈起重鏈 提升重物,v0.25m/s起重鏈起重鏈曳引鏈 移動(dòng)重物,v=24m/s曳引鏈曳引鏈9-2 鏈傳動(dòng)的零件和材料鏈傳動(dòng)的零件和材料一、傳動(dòng)鏈一、傳動(dòng)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(dòng),減小摩擦,磨損內(nèi)、外鏈板呈“8”字形:? 兩對(duì)間隙配合兩對(duì)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(duì)過盈配合兩對(duì)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(dòng)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(diǎn)擊播放動(dòng)畫點(diǎn)擊播放動(dòng)畫 主要參數(shù):1)基本參數(shù)p尺寸p = 鏈號(hào)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(hào)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)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(jì)時(shí)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性整條鏈:撓性體單個(gè)鏈節(jié):剛性體鏈條繞上鏈輪時(shí),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(yùn)動(dòng)中交替呈現(xiàn)相割和相切 鏈輪轉(zhuǎn)一周,鏈條轉(zhuǎn)過長(zhǎng)度為zp 平均鏈速:smpnzpnzv/1000601000602211 平均傳動(dòng)比:constzznni122112一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性實(shí)際上:假設(shè):緊邊在傳動(dòng)時(shí)總是處于水平位置水平位置sin11Rv 水平分速度,即,使 鏈條前進(jìn), 垂直分速度,使鏈條上下 移動(dòng),cos11 Rv主動(dòng)輪主動(dòng)輪:在某一時(shí)刻,銷軸的圓周速度為 11R由:2211可見const

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

7、tdRdtdva21時(shí):2180sin2sin2112111211maxpzRRapz1a動(dòng)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(dòng)。3、鏈條進(jìn)入鏈輪瞬間,產(chǎn)生沖擊附加動(dòng)載荷。可見: qpn Ek為Ek4、由于鏈張緊不好、鏈條松弛在起動(dòng)、制動(dòng)、載荷變化等情況下慣性沖擊cnqpEk23常數(shù)沖擊動(dòng)能:鏈傳動(dòng)的和是鏈傳動(dòng)的降低動(dòng)載荷的措施降低動(dòng)載荷的措施: (1)n n1 1nnlimlim; (2)鏈傳動(dòng)盡量放在低速級(jí)低速級(jí); (3)選用小p p,多 z z 的鏈傳動(dòng)。思考:鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)為什么布置在低速級(jí)低速級(jí)? ?帶帶傳動(dòng)傳動(dòng)應(yīng)布置在多級(jí)傳動(dòng)的高速級(jí)高速級(jí)還

8、是低低速級(jí)?速級(jí)?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(duì)FQ無影響)工作情況系數(shù)注意:1)鏈傳動(dòng)緊邊布置與帶傳動(dòng)相反2)張緊力:帶傳動(dòng)張緊力決定傳動(dòng)工作能力; 鏈傳動(dòng)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(dòng)小控制松邊垂度而是9-5 滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)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(rùn)滑不良)4、:起動(dòng)、制動(dòng)、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(duì)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(yàn)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(yùn)轉(zhuǎn)、無過載、 沖擊或頻繁起動(dòng)

10、; 環(huán)境清潔;潤(rùn)滑適宜實(shí)際使用:0PkkPKPmzAc式中:kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù),z119時(shí),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(jì)時(shí),由上式求P0(=Pc)由在P176圖9-11中當(dāng)smv/6 . 0時(shí),低速傳動(dòng):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(jì)內(nèi)容(二)設(shè)計(jì)內(nèi)容1選擇鏈號(hào),確定尺寸(節(jié)距、排數(shù)、長(zhǎng)度)2定實(shí)際中心距a3鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟(三)主要參數(shù)選擇(三)主要參數(shù)選擇a一定時(shí),i 同

11、時(shí)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(shí)嚙合齒數(shù),z,鏈節(jié)間相對(duì)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(shí):z d 鏈節(jié)外移(爬齒) 脫鏈可能性 zmax = 120哪個(gè)輪最易脫鏈?哪個(gè)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(dòng)尺寸 承載能力運(yùn)動(dòng)不均勻性、動(dòng)載、振動(dòng)噪音v一定:a Lp 屈伸次數(shù) d一定:a1 同時(shí)嚙合齒數(shù) a 松邊上下顫動(dòng), a =(3050)p amax = 80p重載、a小、i大:小節(jié)距、多排鏈v小、a大、i小:大節(jié)距、單排鏈選擇方法:mzAkkPKP 0,由查圖14.17定型號(hào) 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?yàn)殒湽?jié)數(shù)通常為偶數(shù),為考慮磨損均因?yàn)殒湽?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(jì)計(jì)算(四)設(shè)計(jì)計(jì)算1中高速鏈傳動(dòng)(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(zhǎng)系數(shù)Kp多排鏈系數(shù)2低速鏈傳動(dòng)(v0.6m/s) :靜載荷計(jì)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(jì)過程(五)設(shè)計(jì)過程1選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z22計(jì)算功率Pca3確定鏈條的鏈節(jié)數(shù)Lp4計(jì)算傳動(dòng)所需功率p0(P0)5根據(jù)額定功率曲線確定鏈條的型號(hào)及鏈條的 節(jié)距p6確定鏈長(zhǎng)L、中心距a及中心距的減小量a7驗(yàn)算鏈速8演算小鏈輪的輪轂孔dk 9計(jì)算在軸上的壓軸力Q10必要時(shí)校核鏈的靜力強(qiáng)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(dòng)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(dòng)的張緊與布置、鏈

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