機(jī)械設(shè)計(jì),鏈傳動(dòng)

1、第十章第十章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)10-2 滾子鏈和鏈輪10-1 概 述10-3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析10-4 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)10-5 鏈傳動(dòng)的正確使用和維護(hù)10-6 齒形鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介10-1 10-1 概述概述 鏈傳動(dòng)屬于具有撓性件的嚙合傳動(dòng)，依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞鏈傳動(dòng)屬于具有撓性件的嚙合傳動(dòng)，依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。10-1 概 述優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，壓軸力?。唬┢骄鶄鲃?dòng)比準(zhǔn)確，壓軸力??；2）效率較高，容易實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)；）效率較高，容易實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)；3）安裝精度要求較低，成本低；）安裝精度要求較低，成本低；4）適用于中心距較大的傳動(dòng)。）適用于中

2、心距較大的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，瞬時(shí)鏈速不恒定；）瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，瞬時(shí)鏈速不恒定；2）傳動(dòng)的平穩(wěn)性差，有噪音。）傳動(dòng)的平穩(wěn)性差，有噪音。 鏈傳動(dòng)主要用在鏈傳動(dòng)主要用在轉(zhuǎn)速不高，兩軸中心距較大，要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合轉(zhuǎn)速不高，兩軸中心距較大，要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合。 廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油、化工等行業(yè)中。廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油、化工等行業(yè)中。傳動(dòng)鏈有傳動(dòng)鏈有滾子鏈滾子鏈和和齒形鏈齒形鏈等類型。本章主要介紹滾子鏈傳動(dòng)。等類型。本章主要介紹滾子鏈傳動(dòng)。 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷 軸之間為過(guò)盈聯(lián)接； 滾子與套筒之間、套筒與銷軸之 間均為間隙配合。滾子鏈分為單

3、排鏈、雙排鏈、多排鏈。一、滾子鏈一、滾子鏈外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸p 鏈上相鄰兩鉸鏈中心之間的距離 稱為鏈節(jié)距，用 p 表示。（圖102） 排數(shù)越多，承載能力越高，但各排鏈?zhǔn)茌d不均現(xiàn)象越嚴(yán)重，故排數(shù)不宜過(guò)多。 內(nèi)、外鏈板均為“” 型。10-2 滾子鏈和鏈輪10-2 10-2 滾子鏈和鏈輪滾子鏈和鏈輪滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈的結(jié)構(gòu)鏈條的接頭形式有：鏈條的接頭形式有： 鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，接頭處須用鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，接頭處須用過(guò)渡鏈節(jié)過(guò)渡鏈節(jié)。 鏈的長(zhǎng)度用鏈的長(zhǎng)度用鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù) Lp 表示。表示。（圖（圖104）用用彈簧卡片彈簧卡片固定固定用用開(kāi)口銷開(kāi)口銷固定固定過(guò)渡鏈節(jié)過(guò)渡鏈節(jié) 滾子鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其滾子鏈已

4、經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其尺寸規(guī)格尺寸規(guī)格見(jiàn)見(jiàn)表表101 。為避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，為避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù)鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù)。 全部由全部由過(guò)渡鏈節(jié)過(guò)渡鏈節(jié)為組成的彎板鏈，具有較好的緩沖、吸振能力。為組成的彎板鏈，具有較好的緩沖、吸振能力。彎板鏈彎板鏈滾子鏈和鏈輪 該齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由標(biāo)準(zhǔn)成型刀具該齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由標(biāo)準(zhǔn)成型刀具加工，故加工，故鏈輪圖上不必畫(huà)端面齒形鏈輪圖上不必畫(huà)端面齒形，只注，只注明明“齒形按齒形按3R GB124485規(guī)定制造規(guī)定制造”即即可?？伞ｆ溳嗘溳? 1二、二、鏈輪鏈輪1. 鏈輪的齒形鏈輪的齒形常用的鏈輪常用的鏈輪端面齒形端面齒形由三段圓弧和一由三段圓弧和一段直線組成，簡(jiǎn)

5、稱段直線組成，簡(jiǎn)稱三圓弧一直線齒形三圓弧一直線齒形。但但應(yīng)繪制應(yīng)繪制軸面齒形軸面齒形 ( 應(yīng)符合應(yīng)符合GB1244-85的規(guī)定的規(guī)定 )。 ddadfabcdarrr213zo2o1o3180dfda（圖（圖106）滾子鏈和鏈輪軸向齒廓尺寸軸向齒廓尺寸見(jiàn)圖見(jiàn)圖107和和表表102。鏈輪鏈輪2 2鏈節(jié)距 p 、齒數(shù) z 鏈輪尺寸計(jì)算公式見(jiàn)表10-2分度圓直徑：齒頂圓直徑 da齒根圓直徑：zpd180sinrfddd 圖中應(yīng)注明： 見(jiàn)式（102）鏈輪分度圓：繞在鏈輪上的各鏈節(jié)滾子中心所在的圓。滾子鏈和鏈輪d2. 鏈輪的結(jié)構(gòu)整體式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪整體式：孔板式：組合式：小直徑的鏈輪中等尺寸的

6、鏈輪大直徑的鏈輪（圖108）滾子鏈和鏈輪鏈輪的材料應(yīng)具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。3. 鏈輪的材料通常，小鏈輪用較好的材料。（表103）鏈輪鏈輪3 310-3 10-3 鏈傳動(dòng)的鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性特性1 110-3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性在鏈傳動(dòng)中，鏈條繞在鏈輪上如同繞在兩個(gè)正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長(zhǎng)等于鏈節(jié)距 p。 平均鏈速為：1000601000602211pnzpnz 平均傳動(dòng)比為：1221zznni （是恒定的）c運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性2 2 鏈速是周期性變化的，鏈節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與受力分析 當(dāng)主動(dòng)鏈

7、輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的。這就是鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性。從動(dòng)輪上 c點(diǎn) 的速度：coscoscos112r瞬時(shí)傳動(dòng)比：coscos1221rri 鏈的水平速度：cos11r 垂直速度：sin111r )22(11)/360(11z)22(22)/360(22z22rcoscos12ddA2121鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷 鏈和從動(dòng)鏈輪均做周期性的變速運(yùn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷。 鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、鏈節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則動(dòng)載荷就越大。動(dòng)載荷（慣性力）為：maF d最大加速度為：221maxpa 鏈節(jié)和鏈輪嚙合的瞬間，也將引起沖擊和動(dòng)載荷。鏈節(jié)距越大

8、，鏈輪轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。 鏈傳動(dòng)不宜用于高速及要求傳動(dòng)比恒定的場(chǎng)合。 鏈傳動(dòng)的不均勻性稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)。 只有z1z2，且鏈的緊邊長(zhǎng)恰為鏈節(jié)距的整數(shù)倍時(shí)，瞬時(shí) i 才恒定。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與受力分析受力分析受力分析PF100012. 離心力拉力離心力拉力22qF 3. 懸垂拉力懸垂拉力三、鏈傳動(dòng)的受力分析三、鏈傳動(dòng)的受力分析1. 工作拉力工作拉力 （作用于緊邊）（作用于緊邊）（作用于全長(zhǎng)）（作用于全長(zhǎng)）qgaKFf3（作用于全長(zhǎng)）（作用于全長(zhǎng)）式中：式中： q每米鏈長(zhǎng)質(zhì)量每米鏈長(zhǎng)質(zhì)量(kg/m)。鏈速鏈速功率功率式中：式中： Kf垂度系數(shù)，見(jiàn)垂度系數(shù)，見(jiàn)表表104。g重力

9、加速度重力加速度a中心距中心距緊邊拉力緊邊拉力321FFF松邊拉力松邊拉力 32FF 壓軸力壓軸力： FKFAQ2 . 1（可見(jiàn)，鏈?zhǔn)艿氖亲冚d荷）（可見(jiàn)，鏈?zhǔn)艿氖亲冚d荷）式中式中：KA工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)，見(jiàn)見(jiàn) 表表106 。 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與受力分析10-4 10-4 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1 1)sin(180zpd10-4 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、滾子鏈傳動(dòng)的失效形式一、滾子鏈傳動(dòng)的失效形式1）鏈板疲勞2）鉸鏈的磨損3）滾子、套筒的沖擊疲勞4）銷軸與套筒工作面的膠合5）鏈的靜力拉斷（磨損過(guò)大將導(dǎo)致脫鏈）p + pp二、額定功率曲線二、額定功率曲線 每種失效形式都會(huì)限定鏈傳動(dòng)所

10、能傳遞的功率。 各種失效形式所限定的額定功率曲線，見(jiàn)圖1011。額定功率P0/kW小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 /(r/min)0鏈板疲勞限定滾子、套筒沖擊疲勞限定銷軸和套筒膠合限定磨損限定設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算2 2滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)三、主要參數(shù)的選擇三、主要參數(shù)的選擇2鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù) z通常 i7，推薦的傳動(dòng)比 i 2 3.5。 計(jì)算大鏈輪齒數(shù) z2 = i z1。z1過(guò)少運(yùn)動(dòng)不均勻性嚴(yán)重。 1傳動(dòng)比傳動(dòng)比 ii，則小輪包角。 應(yīng)保證小輪包角120。參見(jiàn) P227 選取 z1z2 過(guò)大鏈節(jié)磨損容易導(dǎo)致脫鏈 。故限制 zmax120。)sin(180zpd 根據(jù)計(jì)算功率 Pc和小鏈輪轉(zhuǎn)速 n1查圖1012確定鏈

11、號(hào)，再由表101查得鏈節(jié)距 p 。3鏈節(jié)距鏈節(jié)距 各種型號(hào)滾子鏈在特定試驗(yàn)條件下的額定功率曲線見(jiàn)圖1012。（z1=19、Lp=100、單排鏈、載荷平穩(wěn)等）設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算3 3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 各種型號(hào)滾子鏈在特定試驗(yàn)條件下的額定功率曲線圖1012。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算4 4滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 圖圖1012中的中的P0是滾子鏈在是滾子鏈在特定試驗(yàn)條件特定試驗(yàn)條件下的下的額定功率曲線額定功率曲線。（z1=19、Lp=100、單排鏈、載荷平穩(wěn)等）、單排鏈、載荷平穩(wěn)等） 當(dāng)實(shí)際工作條件與上述特定試驗(yàn)條件不同時(shí)，需進(jìn)行修正，則鏈傳動(dòng)當(dāng)實(shí)際工作條件與上述特定試驗(yàn)條件不同時(shí)，需進(jìn)行修正，則鏈傳動(dòng)的的額定功率額

12、定功率P0 應(yīng)滿足如下條件：應(yīng)滿足如下條件：mLzAKKKPKP 0式中：式中：P名義功率（名義功率（kW）；）；Km多排鏈系數(shù)多排鏈系數(shù)，見(jiàn)，見(jiàn)表表108。PKPKKKAmLz0則則KL鏈長(zhǎng)系數(shù)鏈長(zhǎng)系數(shù)，見(jiàn)，見(jiàn)表表107；Kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù)小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見(jiàn)，見(jiàn)表表107；KA工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)，見(jiàn)，見(jiàn)表表106；滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)4 4中心距和鏈節(jié)數(shù)中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動(dòng)的中心距過(guò)大或過(guò)小對(duì)傳動(dòng)都會(huì)造成不利影響。鏈傳動(dòng)的中心距過(guò)大或過(guò)小對(duì)傳動(dòng)都會(huì)造成不利影響。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算5 5鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但運(yùn)動(dòng)不均勻性也增大。鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但運(yùn)動(dòng)不均勻性也增大。 在

13、滿足承載能力的前提下，應(yīng)在滿足承載能力的前提下，應(yīng)盡量選取較小的鏈節(jié)距盡量選取較小的鏈節(jié)距。 高速重載高速重載時(shí)，可時(shí)，可選小節(jié)距多排鏈選小節(jié)距多排鏈。速度低、傳動(dòng)比小、而中心距大時(shí)，選大節(jié)距的單排鏈。速度低、傳動(dòng)比小、而中心距大時(shí)，選大節(jié)距的單排鏈。一般取中心距一般取中心距 a0= (3050) p，最大取，最大取 amax= 80 p。鏈節(jié)數(shù)：鏈節(jié)數(shù)：apzzzzpaL21221p)2(22（1015） Lp最好最好圓整為偶數(shù)圓整為偶數(shù)，中心距，中心距 a 按按式（式（1016）計(jì)算。計(jì)算。5鏈速鏈速通常，通常， 鏈速不超過(guò)鏈速不超過(guò)12m/s，否則，動(dòng)載荷會(huì)過(guò)大。，否則，動(dòng)載荷會(huì)過(guò)大。設(shè)

14、計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算6 6 當(dāng)當(dāng)鏈速鏈速0.6m/s時(shí)，主要失效形式時(shí)，主要失效形式為過(guò)載拉斷，應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。為過(guò)載拉斷，應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。強(qiáng)度條件為：強(qiáng)度條件為：31FFKQzSAp48式中：zp鏈排數(shù)；Q單排鏈的極限拉伸載荷，單排鏈的極限拉伸載荷， 見(jiàn)見(jiàn)表表111。滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖四、設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖五、低速滾子鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度計(jì)算五、低速滾子鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度計(jì)算10-5 鏈傳動(dòng)的正確使用和維護(hù)一、鏈傳動(dòng)的合理布置一、鏈傳動(dòng)的合理布置1）兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一鉛垂面內(nèi)；二、鏈傳動(dòng)的張緊二、鏈傳動(dòng)的張緊目的：避免鏈的垂度過(guò)大，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象。2）鏈輪的中心連線最好在

15、水平面內(nèi)，應(yīng)避免垂直布置；3）鏈傳動(dòng)最好緊邊在上，松邊在下。彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊（見(jiàn)圖1016）（見(jiàn)表109）鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑三、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑三、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 薦用潤(rùn)滑油牌號(hào)為：薦用潤(rùn)滑油牌號(hào)為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。等全損耗系統(tǒng)用油。 不便采用潤(rùn)滑油的場(chǎng)合，允許涂抹潤(rùn)滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。不便采用潤(rùn)滑油的場(chǎng)合，允許涂抹潤(rùn)滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。 良好的潤(rùn)滑可緩和沖擊、減良好的潤(rùn)滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長(zhǎng)鏈條的使用壽命。輕磨損、延長(zhǎng)鏈條的使用壽命。鏈傳動(dòng)中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會(huì)伸長(zhǎng)，這是影響鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會(huì)伸長(zhǎng)，這是影響鏈傳動(dòng)壽命的最主要因素。壽命的最主要因素。（圖（圖1013）人工定期潤(rùn)滑人工定期潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑油浴或飛濺潤(rùn)滑油浴或飛濺潤(rùn)滑壓力噴油潤(rùn)滑壓力噴油潤(rùn)滑潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑方法： 鏈傳動(dòng)的合理布置和潤(rùn)滑10-610-6齒形鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介齒形鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介10-6 齒形鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介齒形鏈