第9章鏈傳動(1) (精品)

1、杜永平鏈傳動第九章第九章 鏈傳動（鏈傳動（chain transmission）一、概述一、概述1. 組成組成主動輪（主動輪（drive pulley）從動輪（從動輪（driven pulley）鏈條（鏈條（chain）2. 帶傳動的工作原理帶傳動的工作原理依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。主動邊在上，從動邊在下。主動邊在上，從動邊在下。杜永平鏈傳動3. 鏈的類型鏈的類型（1）起重鏈）起重鏈起重機(jī)起重機(jī)械中吊械中吊起重物起重物杜永平鏈傳動（2）輸送鏈）輸送鏈運(yùn)輸機(jī)械中移動重物運(yùn)輸機(jī)械中移動重物滾筒式輸送鏈滾筒式輸送鏈板式輸送鏈板式輸送鏈鏈?zhǔn)捷斔?/p>

2、鏈鏈?zhǔn)捷斔玩湺庞榔芥渹鲃樱?）傳動鏈）傳動鏈傳遞動力傳遞動力滾子鏈滾子鏈齒形鏈齒形鏈杜永平鏈傳動4. 鏈傳動特點(diǎn)鏈傳動特點(diǎn) 與與帶傳動帶傳動相比，鏈傳動能保持準(zhǔn)確的平均傳相比，鏈傳動能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率高，徑向壓軸力小，能在高溫動比，傳動效率高，徑向壓軸力小，能在高溫及低速情況下工作；及低速情況下工作； 與與齒輪傳動齒輪傳動相比，鏈傳動安裝精度要求較低，相比，鏈傳動安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動；成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動； 主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時傳動比；磨主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時傳動比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時有噪聲。損后易發(fā)生跳齒；工作時有噪聲。 杜永平鏈傳動二

3、、傳動鏈的結(jié)構(gòu)二、傳動鏈的結(jié)構(gòu) 1. 滾子鏈（滾子鏈（roller chain ）組成：滾子、套筒、銷軸、組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板內(nèi)鏈板和外鏈板鏈板一般制成鏈板一般制成8 8字形字形杜永平鏈傳動杜永平鏈傳動滾子鏈的接頭形式滾子鏈的接頭形式開口銷聯(lián)接，用于大節(jié)距鏈條開口銷聯(lián)接，用于大節(jié)距鏈條彈簧卡片聯(lián)接，用于小節(jié)距鏈條彈簧卡片聯(lián)接，用于小節(jié)距鏈條杜永平鏈傳動對奇數(shù)節(jié)鏈條，使用過渡鏈節(jié)對奇數(shù)節(jié)鏈條，使用過渡鏈節(jié)杜永平鏈傳動鏈條標(biāo)準(zhǔn)為鏈條標(biāo)準(zhǔn)為BG/T 12431997，標(biāo)記為：，標(biāo)記為：例如：例如： 08A188 BG/T 12431997 表示表示A系列、單排、系列、單排、88節(jié)的

4、滾子鏈節(jié)的滾子鏈鏈號鏈號排數(shù)排數(shù)整條鏈節(jié)數(shù)整條鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)編號mm1625.4 鏈鏈號號鏈鏈節(jié)節(jié)距距杜永平鏈傳動滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù)滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù)用于重載、高用于重載、高速、重要傳動速、重要傳動用于一般傳動用于一般傳動杜永平鏈傳動2. 齒形鏈齒形鏈 組成：一組帶有兩個齒的鏈齒板鉸接而成組成：一組帶有兩個齒的鏈齒板鉸接而成齒形鏈上有導(dǎo)板，防止鏈條工作時側(cè)向竄動齒形鏈上有導(dǎo)板，防止鏈條工作時側(cè)向竄動鏈輪輪齒需開導(dǎo)向槽，定位精確、導(dǎo)向性鏈輪輪齒需開導(dǎo)向槽，定位精確、導(dǎo)向性好、工作可靠，用于高速、重載傳動好、工作可靠，用于高速、重載傳動內(nèi)導(dǎo)板式內(nèi)導(dǎo)板式杜永平鏈傳動不開導(dǎo)向槽，結(jié)構(gòu)簡單，

5、導(dǎo)向性差，外不開導(dǎo)向槽，結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)向性差，外導(dǎo)板與銷軸鉚合處易松脫導(dǎo)板與銷軸鉚合處易松脫 外導(dǎo)板式外導(dǎo)板式杜永平鏈傳動 齒形鏈的優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受齒形鏈的優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，效率高，工作可靠；沖擊性能好，效率高，工作可靠； 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于制造，價格高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于制造，價格高。 應(yīng)用：用于工作條件較為嚴(yán)酷（高速、大應(yīng)用：用于工作條件較為嚴(yán)酷（高速、大傳動比、小中心矩等）的場合。傳動比、小中心矩等）的場合。 杜永平鏈傳動按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式鉸鏈承壓面小，壓力大，鉸鏈承壓面小，壓力大，磨損嚴(yán)重

6、，逐漸少用。磨損嚴(yán)重，逐漸少用。承壓面大，壓力小，磨損承壓面大，壓力小，磨損仍較嚴(yán)重。仍較嚴(yán)重。載荷沿全鏈寬均勻分布，載荷沿全鏈寬均勻分布，摩擦減小，可補(bǔ)嘗摩擦減小，可補(bǔ)嘗 “多邊多邊形效應(yīng)形效應(yīng)” 。杜永平鏈傳動 鏈輪寬度較小的，采用外導(dǎo)板齒形鏈；鏈輪寬度較小的，采用外導(dǎo)板齒形鏈； 鏈輪寬度大于鏈輪寬度大于2530mm的，采用內(nèi)導(dǎo)板齒的，采用內(nèi)導(dǎo)板齒形鏈。形鏈。3. 選擇選擇 杜永平鏈傳動1. 鏈輪的主要尺寸和基本參數(shù)鏈輪的主要尺寸和基本參數(shù) 鏈輪的基本參鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的數(shù)是配用鏈條的節(jié)距節(jié)距 p、套筒最、套筒最大外徑大外徑d1、排距、排距pt、齒數(shù)、齒數(shù)z三、滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材

7、料三、滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料杜永平鏈傳動鏈輪主要尺寸按公式計算（見表鏈輪主要尺寸按公式計算（見表9-3）分度圓分度圓d齒頂圓齒頂圓da齒根圓齒根圓df齒側(cè)凸緣直徑齒側(cè)凸緣直徑dg鏈輪轂孔直徑鏈輪轂孔直徑dk杜永平鏈傳動2. 鏈輪齒形鏈輪齒形 GB/T1243-1997沒有規(guī)定具體的鏈輪齒沒有規(guī)定具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最大和最小齒槽形狀及其形，僅僅規(guī)定了最大和最小齒槽形狀及其極限參數(shù)（表極限參數(shù)（表9-2）。）。 較流行的齒較流行的齒形是三圓弧形是三圓?。╝a、ab、cd）一直線（一直線（bc）齒形。齒形。杜永平鏈傳動鏈輪的軸向齒廓及尺寸見表鏈輪的軸向齒廓及尺寸見表9-4杜永平鏈傳動3. 鏈

8、輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的結(jié)構(gòu) 整體式整體式 孔板式孔板式杜永平鏈傳動輪輪芯芯式式輪輻式輪輻式杜永平鏈傳動4. 鏈輪的材料鏈輪的材料材料的基本要求：材料的基本要求： 具有足夠的耐磨性、耐沖擊和強(qiáng)度。具有足夠的耐磨性、耐沖擊和強(qiáng)度。 一般：一般：45#調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)重要：重要：45、40Cr齒面淬火齒面淬火沖擊：沖擊：一般一般：15、20滲碳淬火滲碳淬火重要：重要：15Cr、20Cr滲碳淬火滲碳淬火一般小鏈輪材料好于大鏈輪。一般小鏈輪材料好于大鏈輪。杜永平鏈傳動四、鏈傳動的運(yùn)動特性四、鏈傳動的運(yùn)動特性 運(yùn)動特性運(yùn)動特性運(yùn)動不均勻性運(yùn)動不均勻性動載：沖擊、振動、噪聲動載：沖擊、振動、噪聲原因：多邊形效應(yīng)引起的原因：

9、多邊形效應(yīng)引起的v瞬瞬ci瞬瞬c平均速度平均速度112260 100060 1000z n pz n pv 平均傳動比平均傳動比121221nzinz杜永平鏈傳動1. 鏈傳動的運(yùn)動不均勻性鏈傳動的運(yùn)動不均勻性鉸鏈鉸鏈A的圓周速度：的圓周速度：111 Rv 杜永平鏈傳動前進(jìn)分速度：前進(jìn)分速度： 上下運(yùn)動分速度：上下運(yùn)動分速度： coscos111Rvvx sinsin1111Rvvy vx按快按快 慢慢 快變化快變化vy1按向上按向上 0 0 向下向下變化變化1 11 15 50 05 50 0 . 到到從從杜永平鏈傳動從動鏈輪的角速度：從動鏈輪的角速度： cos222xvRv coscosco

10、s21122RRRvx 是是不不斷斷變變化化的的，、因因為為 是是周周期期性性變變化化的的。所所以以2 鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大杜永平鏈傳動鏈傳動的瞬時傳動比鏈傳動的瞬時傳動比 ： coscos1221RRi 當(dāng)主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，當(dāng)主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，是是變變化化的的，、因因為為 所以，瞬時傳動比是周期性變化的。所以，瞬時傳動比是周期性變化的。杜永平鏈傳動2. 鏈傳動的動載荷鏈傳動的動載荷 鏈條和鏈輪的周期性變速運(yùn)動引起動載荷，動鏈條和鏈輪的周期性變速運(yùn)動引起動載荷，動載荷的大小與回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量和加速度大小有關(guān)。載荷的大小與回轉(zhuǎn)零件

11、的質(zhì)量和加速度大小有關(guān)。 鏈條前進(jìn)的加速度引起的動載荷：鏈條前進(jìn)的加速度引起的動載荷： 從動鏈輪角加速度引起的動載荷：從動鏈輪角加速度引起的動載荷：dtdRJFd22 sin2111mRdtdvmmaFxcd 杜永平鏈傳動 鏈條垂直方向的分速度鏈條垂直方向的分速度vy也在作周期性的變化，也在作周期性的變化，將使鏈條發(fā)生上下振動，甚至共振。將使鏈條發(fā)生上下振動，甚至共振。 鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，也間的相對速度，也將引起沖擊和動載將引起沖擊和動載荷，鏈節(jié)距越大，荷，鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。則沖擊越強(qiáng)烈。 現(xiàn)象：多邊形效應(yīng)現(xiàn)象：多邊形效應(yīng)杜永

12、平鏈傳動鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則慣性鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則慣性力就越大，相應(yīng)的動載荷也就越大。力就越大，相應(yīng)的動載荷也就越大。 杜永平鏈傳動五、鏈傳動的受力分析五、鏈傳動的受力分析 鏈的有效圓周力鏈的有效圓周力鏈的松邊拉力鏈的松邊拉力鏈的離心拉力鏈的離心拉力vPFFFe100021 fcFFF 22qvFc 鏈的緊邊拉力鏈的緊邊拉力1ecfFFFF 杜永平鏈傳動懸垂拉力懸垂拉力2f10fFK qa 2f(sin)10fFKqa max(,)fffFFF Kf 垂度系數(shù)，查圖垂度系數(shù)，查圖杜永平鏈傳動六、滾子鏈傳動的設(shè)計計算六、滾子鏈傳動的設(shè)計計算1. 失效形式失效

13、形式鏈的疲勞破環(huán)鏈的疲勞破環(huán)鏈條鉸鏈的磨損、膠合鏈條鉸鏈的磨損、膠合杜永平鏈傳動鏈條的靜力拉斷鏈條的靜力拉斷靜拉靜拉 疲勞疲勞杜永平鏈傳動2. 極限功率極限功率 潤滑良好、潤滑良好、中低中低速度速度的鏈傳動，承載能力的鏈傳動，承載能力主要取決于鏈板的疲主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；勞強(qiáng)度； 較高較高轉(zhuǎn)速下，多邊形效應(yīng)增大，傳動能力主轉(zhuǎn)速下，多邊形效應(yīng)增大，傳動能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度；要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度； 很高很高轉(zhuǎn)速下，傳動能力主要取決于銷軸和套轉(zhuǎn)速下，傳動能力主要取決于銷軸和套筒的膠合。筒的膠合。1. 由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；2. 由滾子、套筒沖擊疲

14、勞強(qiáng)度由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定；限定；3. 由銷軸、套筒的膠合限定。由銷軸、套筒的膠合限定。杜永平鏈傳動 為了傳動的可靠性，用額定功率來限制實(shí)際工為了傳動的可靠性，用額定功率來限制實(shí)際工作能力。圖作能力。圖9-11是典型額定功率是典型額定功率Pca曲線。曲線。3. 額定功率額定功率杜永平鏈傳動額定功率曲線的額定功率曲線的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗條件：標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗條件： 兩鏈輪安裝在水平軸上，兩鏈輪共面；兩鏈輪安裝在水平軸上，兩鏈輪共面； 小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)z1=25； 鏈長鏈長LP120節(jié)的單排滾子鏈；節(jié)的單排滾子鏈； 傳動比傳動比i=3； 載荷平穩(wěn)；載荷平穩(wěn)； 合適的潤滑；合適的潤滑； 能連續(xù)能連續(xù)150

15、00h滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)； 工作環(huán)境溫度工作環(huán)境溫度-5 +70。杜永平鏈傳動不符合實(shí)驗條件時調(diào)整功率需要考慮的因素：不符合實(shí)驗條件時調(diào)整功率需要考慮的因素： 工況；工況； 主動鏈輪齒數(shù)；主動鏈輪齒數(shù)； 鏈傳動的排數(shù)。鏈傳動的排數(shù)。杜永平鏈傳動原始數(shù)據(jù)：傳動的功率原始數(shù)據(jù)：傳動的功率P，鏈輪轉(zhuǎn)速，鏈輪轉(zhuǎn)速n1、n2（或（或傳動比傳動比i），原動機(jī)種類，載荷性質(zhì)，），原動機(jī)種類，載荷性質(zhì)，傳動用途等。傳動用途等。4. 滾子鏈傳動的設(shè)計步驟和方法滾子鏈傳動的設(shè)計步驟和方法解答：解答： 鏈條：型號，節(jié)距鏈條：型號，節(jié)距 p，鏈節(jié)數(shù)，鏈節(jié)數(shù)Lp 鏈輪：齒數(shù)鏈輪：齒數(shù)z1、z2，材料，尺寸，材料，尺

16、寸 中心距中心距a，壓軸力，壓軸力FP，張緊裝置，潤，張緊裝置，潤滑方式等?；绞降?。杜永平鏈傳動（1）鏈輪齒數(shù)）鏈輪齒數(shù)z1、z2齒數(shù)齒數(shù)z1少外廓尺寸小，但齒數(shù)過少，將會導(dǎo)致：少外廓尺寸小，但齒數(shù)過少，將會導(dǎo)致：傳動的不均勻性和動載荷增大；傳動的不均勻性和動載荷增大；鏈條進(jìn)入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增鏈條進(jìn)入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加??；大，鉸鏈磨損加??；鏈傳動的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪鏈傳動的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。的損壞。杜永平鏈傳動 z1選得過大，大鏈輪齒數(shù)選得過大，大鏈輪齒數(shù)z2將更大，除增大傳將更大，除增大傳動的尺寸和質(zhì)量外，還易

17、發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈動的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。條壽命降低。 鏈輪齒數(shù)：鏈輪齒數(shù)：17 z 120。 由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)，優(yōu)先選：鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)，優(yōu)先選：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。 杜永平鏈傳動（2）確定計算功率）確定計算功率AzPcaK KPPK P單排鏈所能傳遞的功率；單排鏈所能傳遞的功率；Kz主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查圖主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查圖9-13；KA工況系數(shù)，查表工況系數(shù)，查表9-6；KP多排鏈系數(shù)多排鏈系數(shù) 雙排鏈雙排鏈 KP=1.75，

18、三排鏈，三排鏈 KP=2.5。杜永平鏈傳動（3）鏈條的型號和節(jié)距）鏈條的型號和節(jié)距 根據(jù)功率根據(jù)功率Pca和主動鏈輪轉(zhuǎn)速和主動鏈輪轉(zhuǎn)速n1查圖查圖9-11選取選取p 鏈條的型號鏈條的型號杜永平鏈傳動 鏈條的節(jié)距越大，承載能力越高，但多邊形效鏈條的節(jié)距越大，承載能力越高，但多邊形效應(yīng)增大，振動沖擊和噪聲越嚴(yán)重。應(yīng)增大，振動沖擊和噪聲越嚴(yán)重。 為使傳動結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長，應(yīng)盡量選取較小為使傳動結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長，應(yīng)盡量選取較小節(jié)距的單排鏈。節(jié)距的單排鏈。 速度高、功率大時，選取小節(jié)距的多排鏈。速度高、功率大時，選取小節(jié)距的多排鏈。 從經(jīng)濟(jì)角度考慮從經(jīng)濟(jì)角度考慮p 鏈條的鏈條的節(jié)距節(jié)距小中心距，大傳動比

19、，選小節(jié)距多排鏈；小中心距，大傳動比，選小節(jié)距多排鏈；大中心距，小傳動比，選大節(jié)距單排鏈。大中心距，小傳動比，選大節(jié)距單排鏈。查表查表9-1確定鏈條節(jié)距確定鏈條節(jié)距杜永平鏈傳動（4）鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)）鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)中心距小中心距小鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，加劇鏈的磨損和鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，加劇鏈的磨損和疲勞；疲勞；包角變小，輪齒受載增大，出現(xiàn)跳齒包角變小，輪齒受載增大，出現(xiàn)跳齒和脫齒現(xiàn)象。和脫齒現(xiàn)象。中心距大，從動邊垂度過大，傳動時松邊顫動。中心距大，從動邊垂度過大，傳動時松邊顫動。一般?。阂话闳。篴0（3050）p杜永平鏈傳動鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)Lp0與中心距與中心距a0的關(guān)系的關(guān)系鏈傳動的理論

20、中心距：鏈傳動的理論中心距：02122100)2(22apzzzzpaLp )2(8)2()2(421222121 zzzzLzzLpapp 圓整，最好取偶數(shù)圓整，最好取偶數(shù)LP)(2211zzLpfp f1中心距計算系數(shù)，查表中心距計算系數(shù)，查表9-7。 杜永平鏈傳動（5）計算鏈速）計算鏈速v（6）鏈傳動的壓軸力）鏈傳動的壓軸力FPKFP壓軸力系數(shù)壓軸力系數(shù) 水平傳動水平傳動KFP1.15 垂直傳動垂直傳動KFP1.05eFPPFKF 1000601000602211 pnzpnzv杜永平鏈傳動七、鏈傳動的布置、張緊和潤滑七、鏈傳動的布置、張緊和潤滑1. 鏈傳動的布置（參考表鏈傳動的布置（參考表9-8） i23，a(3050)p（i與與a較佳場合）較佳場合） 兩輪軸線在兩輪軸線在同一水平面，同一水平面，緊邊在上或在緊邊在上或在下都可以，但下都可以，但在上好些。在上好些。 杜永平鏈傳動 i2，a30p（i大大a小場合）小場合）兩輪軸線不在同一水平面，松邊應(yīng)在下面，否則兩輪軸線不在同一水平面，松邊應(yīng)在下面，否則松邊下垂量增大后，鏈條易與鏈輪卡死。松邊下垂量增大后，鏈條易與鏈輪卡死。杜永平鏈傳動 i1.5，a60p（i小小a大場合）大場合）兩輪軸線在同一水平兩輪軸線在同一水平面，松邊應(yīng)在下面，面，松邊應(yīng)在下面，否則下垂量增大后，否則下垂量增大后，松邊會與緊邊相碰，松邊會與緊邊