第七章鏈傳動

§7-2傳動鏈的結構特點§7-1概述§7-3

滾子鏈鏈輪的結構設計§7-4鏈傳動的運動特性§7-5鏈傳動的受力分析§7-6滾子鏈傳動的設計計算§7-7鏈傳動的布置、張緊和潤滑第七章鏈傳動特點及應用1§7-1概述鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。◆與帶傳動相比，鏈傳動能保持準確的平均傳動比，徑向壓軸力小，適于低速情況下工作?！襞c齒輪傳動相比，鏈傳動安裝精度要求較低，成本低廉，可遠距離傳動。

◆鏈傳動的主要缺點是不能保持恒定的瞬時傳動比。

◆鏈傳動主要用在要求工作可靠、轉速不高，且兩軸相距較遠，以及其它不宜采用齒輪傳動的場合。

傳動鏈的結構特點1§7-2傳動鏈的結構特點傳動鏈是鏈傳動中的主要元件，傳動鏈有滾子鏈和齒形鏈等類型?！魸L子鏈是由滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成?！魞?nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯(lián)接；◆滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。虛擬現(xiàn)實中的滾子鏈一、滾子鏈其它類型的鏈條套筒滾子鏈的結構傳動鏈的結構特點2鏈條的接頭處的固定形式有：用開口銷固定，多用于大節(jié)距鏈彈簧卡片固定，多用于小節(jié)距鏈設計時，鏈節(jié)數(shù)以取為偶數(shù)為宜，這樣可避免使用過渡鏈節(jié)，因為過渡鏈節(jié)會使鏈的承載能力下降。滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù)

傳動鏈的結構特點3二、齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運動。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)無噪聲承受沖擊性能好，工作可靠，多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。齒形鏈按鉸鏈結構不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式三種。齒形鏈上設有導板，以防止鏈條工作時發(fā)生側向竄動。導板有內(nèi)導板和外導板之分。內(nèi)導板齒形鏈導向性好，工作可靠；外導板齒形鏈的鏈輪結構簡單。詳細說明圓銷式軸瓦式滾柱式更多說明

齒形鉸鏈形式鏈輪的結構和材料1§7-3滾子鏈鏈輪的結構設計一、鏈輪的參數(shù)和齒形鏈輪是鏈傳動的主要零件，其齒形已經(jīng)標準化。鏈輪設計的主要內(nèi)容是：鏈輪的基本參數(shù)：

◆配用鏈條的節(jié)距p、滾子的最大外徑d1、排距pt、齒數(shù)z?！舸_定鏈輪的結構和尺寸；◆選擇鏈輪的材料和熱處理方式；鏈輪的主要尺寸見下圖，鏈輪轂孔的直徑應小于其最大許用直徑dkmax。鏈輪尺寸計算公式見

鏈輪的結構和材料2鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形（如左圖所示）。圖中，齒廓上的a-a、a-b、c-d線段為三段圓弧，半徑依次為r1、r2和r3；b-c線段為直線段。二、鏈輪的結構和材料◆小直徑的鏈輪可制成整體式；◆中等尺寸的鏈輪可制成孔板式；◆大直徑的鏈輪可制成組裝式?！翩溳喌妮S向齒廓及尺寸應符合國標GB1244-85的規(guī)定。鏈輪的材料應能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強度，由于小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些，故小鏈輪通常采用較好的材料制造。整體式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪鏈輪材料表

鏈輪的結構運動特性1§7-4鏈傳動的運動特性一、鏈傳動的速度分析在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距p。鏈的平均速度為：鏈傳動的平均傳動比為：鏈條鉸鏈A點的前進分速度上下運動分速度動畫演示

運動特性2二、鏈傳動的運動不均勻性由上述分析可知，鏈傳動中，鏈條的前進速度和上下抖動速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。當主動鏈輪勻速轉動時，從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比都是周期性變化的，因此鏈傳動不宜用于對運動精度有較高要求的場合。鏈傳動的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應。因為從動鏈輪的角速度為：所以鏈傳動瞬時傳動比為：

運動特性3三、鏈傳動的動載荷鏈傳動中的多邊形效應造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運動，從而引起動載荷。鏈輪的轉速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則傳動的動載荷就越大。鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，也將引起沖擊和動載荷。鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉速越高，則沖擊越強烈。鏈條前進的加速度引起的動載荷為：從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為：當鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運動的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度ω作圓周運動的鏈輪輪齒，將以一定的相對速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動載荷。

動載荷分析受力分析1§7-5鏈傳動的受力分析鏈傳動在安裝時，應使鏈條受到一定的張緊力，張緊的目的主要是使松邊不致過松，以免影響鏈條正常退出嚙合和產(chǎn)生振動、跳齒或脫鏈現(xiàn)象。鏈的緊邊拉力為：鏈的松邊拉力為：其中：Fe為有效圓周力：Fc為離心力引起的拉力：在上述各式中，P

為傳遞的功率（kW)；v為鏈速(m/s)；q為單位長度鏈條的質量(kg/m)。Ff為懸垂拉力，與鏈條松邊的垂度和傳動的布置方式有關。

設計計算1§7-6滾子鏈傳動的設計計算一、失效形式和額定功率

鏈傳動的失效形式有鏈的疲勞破環(huán)、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合以及鏈條的靜力拉斷。上圖示為潤滑良好的單排鏈的額定功率曲線圖。由圖可見，在中等速度的鏈傳動中，鏈傳動的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強度；隨著鏈輪轉速的增高，鏈傳動的多邊形效應增大，傳動能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度，轉速越高，傳動能力就越低，并會出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。額定功率P0/kW小鏈輪轉速n1/(r/min)額定功率曲線

失效圖片設計計算2二、滾子鏈傳動的設計方法和步驟1．鏈輪齒數(shù)通常限制鏈傳動的傳動比i≤6，推薦的傳動比i＝2~3.5。選擇小鏈輪齒數(shù)Z1─→計算大鏈輪齒數(shù)Z2=iZ1。小鏈輪齒數(shù)Z1過少─→運動不平穩(wěn)嚴重。小鏈輪齒數(shù)Z1過大─→增大了傳動的尺寸和質量

。詳細說明2．確定計算功率計算功率Pca是根據(jù)傳遞的額定功率P，并考慮工作情況來確定的。KA為鏈傳動的工作情況系數(shù)。3．鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動的多邊形效應也要增大，振動沖擊和噪聲也越嚴重。設計一般盡量選取小節(jié)距的鏈。

設計計算3考慮到鏈傳動的實際工作條件與標準實驗條件的不同，引入修正系數(shù)，鏈所需傳遞的功率按下式確定：式中：Kz為小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；KL為鏈長系數(shù)；KP為多排鏈系數(shù)；鏈條節(jié)距p可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉速n1由額定功率曲線選取。4．鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動的中心距過大或過小對傳動都會造成不利影響。設計時一般取中心距a0=(30～50)p，最大取a0max=80p。

設計計算4鏈條的長度以鏈節(jié)數(shù)Lp來表示，鏈節(jié)數(shù)為：計算出的Lp應圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)，鏈傳動的中心距為：5．小鏈輪轂孔最大直徑根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)確定鏈輪轂孔的最大直徑dkmax，若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應重新選擇鏈傳動的參數(shù)。7．低速鏈傳動的靜力強度計算對于鏈速v＜0.6m/s的低速鏈傳動，因抗拉靜力強度不夠而破壞的可能性很大，故應進行抗拉靜力強度計算。詳細說明詳細說明

6．作用于軸上載荷Fp：鏈傳動作用在軸上的載荷（簡稱壓軸力）可近似取為Fp≈1.2Fe式中Fe——鏈傳動的有效圓周力，單位為N。布置張緊和潤滑1§7-7鏈傳動的布置、張緊和潤滑一、鏈傳動的布置鏈傳動一般應布置在鉛垂面內(nèi)，盡可能避免布置在水平或傾斜平面內(nèi)。鏈傳動的緊邊在上方或在下方都可以，但在上方好一些。應盡量保持鏈傳動的兩個鏈輪共面，否則工作中容易脫鏈。二、鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象；同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊

布置張緊和潤滑2三、鏈傳動的潤滑

潤滑油推薦采用牌號為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。對