第九章鏈傳動

第九章鏈傳動§9-1鏈傳動的特點及應(yīng)用§9-2傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用§9-4鏈傳動的運動特性§9-5鏈傳動的受力分析§9-6鏈傳動的設(shè)計計算§9-7鏈傳動的布置、張緊和潤滑倍速輸送鏈§9-1鏈傳動的特點及應(yīng)用1.鏈傳動的組成※主、從動鏈輪※

鏈條2.鏈傳動的主要類型傳動鏈類型之一：套筒滾子鏈輸送用平頂鏈曳引鏈按功能分1）傳動鏈2）輸送鏈3）曳引鏈鏈傳動的特點―具有中間撓性件的嚙合傳動。按排數(shù)分1）單排鏈2）多排鏈ppt雙排滾子鏈

三排滾子鏈2.鏈傳動的功率、轉(zhuǎn)速范圍和傳動比i功率:100KW

以下,轉(zhuǎn)速：Vmax≤15m/s,imax=83.鏈傳動的傳動性質(zhì)―嚙合傳動4.鏈傳動的使用場所

兩軸相距較遠，不宜采用齒輪的場所。一般放在傳動系統(tǒng)的低速級。5.鏈傳動的優(yōu)缺點優(yōu)點1）無彈性滑動和打滑，具有準確的平均傳動比；2）傳動效率高；3）鏈條不需要像帶那樣張得很緊，壓軸力較?。?/p>

4）結(jié)構(gòu)緊湊；5）能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境，如高溫、低速重載；6）制造安裝精度要求低，成本低廉7.遠距離傳動（大中心距傳動）時，比齒輪輕便。主要缺點為

1）兩平行軸之間不能反向轉(zhuǎn)動；

2）瞬時傳動比不恒定；

3）磨損后易跳齒；

4）工作時有噪音；

5）不宜在載荷變化大和急速反向傳動中應(yīng)用。本章重點討論的內(nèi)容傳動鏈中的套筒滾子鏈§9-2傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點（一）滾子鏈1.滾子鏈的組成各元件間的相對運動關(guān)系有相對轉(zhuǎn)動銷軸套筒滾子套筒內(nèi)鏈板套筒無相對轉(zhuǎn)動（過盈配合）

鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸與套筒的接觸面上銷軸外鏈板外鏈板內(nèi)鏈板間隙配合套筒外鏈板內(nèi)鏈板滾子銷軸2.滾子鏈鏈板的形狀8字形―按抗拉等強度設(shè)計3.滾子鏈的接頭形式1）鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時開口銷―大節(jié)距彈簧卡片―小節(jié)距2）鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時過度鏈節(jié)FF問題：為避免采用過渡鏈節(jié)，合理的鏈長應(yīng)為鏈節(jié)距長度的什么倍數(shù)?4.滾子鏈的基本參數(shù)1）節(jié)距P其值越大，各零件的尺寸相應(yīng)增大，承載能力越大；P2）滾子直徑ddb13）內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1節(jié)距P為主要參數(shù)4.滾子鏈的標記08A-1×88GB1243.1—83鏈號系列排數(shù)節(jié)數(shù)標準

編號

節(jié)距=鏈號×25.4/16（mm）（二）齒形鏈無聲鏈（齒形鏈）結(jié)構(gòu)：鏈板(帶兩個齒，交錯并列鉸接)、導(dǎo)板(防側(cè)向竄動)特點：優(yōu)點：傳動平穩(wěn)、無噪聲，承受沖擊性能好，工作可靠缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，且制造較難適宜場合：高速傳動或運動精度要求較高，傳動比大和中心距較小無聲鏈（齒形鏈）§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料αd1dredf（一）鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸齒面圓弧半徑：re

ri齒溝圓弧半徑：

ri

齒溝角：α

da鏈輪的節(jié)距：p----弦長

p分度圓直徑：鏈輪主要尺寸計算公式：Zpd=180sindf=d-d1

齒頂圓直徑：()Zcotpda+=18054.0齒根圓直徑：360?Z1.端面齒形：三圓弧一直線

d180?

Z

r3r2（二）鏈輪齒形aar1bdcrxbf1raptptra2.軸面齒形：圓弧+直線單排鏈輪軸面齒形多排鏈輪軸面齒形零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強度和耐磨性。直線babaA型hbf1bf2bf3實心式----小直徑（三）鏈輪的結(jié)構(gòu)孔板式----中等直徑(三）鏈輪的結(jié)構(gòu)實心式----小直徑孔板式----中等直徑(三）鏈輪的結(jié)構(gòu)實心式----小直徑組合式----大直徑，齒圈可更換。ω§9-4鏈傳動的工作情況分析（一）鏈傳動的運動特性如果鏈條能整周包繞到鏈輪上，將會形成一個正多邊形，這個正多邊形的邊長為節(jié)距P，邊數(shù)為鏈輪齒數(shù)Z。1.鏈的平均速度和傳動比鏈輪轉(zhuǎn)一周，隨之轉(zhuǎn)過的鏈長為ZP，平均速度：傳動比為:Add12.鏈的瞬時速度分析Vy1ω1βVx1）主動輪A鉸鏈點的速度分析β的變化范圍:當β=0，鏈速最大，當鏈速最小，V1β鏈速Vx作周期性變化Bω22）從動輪B鉸鏈點的速度分析聯(lián)立：~的變化范圍：~的變化范圍：由于γ、β時時變化，瞬時傳動比iS不為常數(shù)γvXvy2γv2由上式可知，即使ω1為常數(shù)，由于γ，β時時變化，從動輪角速度ω2和瞬時傳動比is也不等于常數(shù)，這就是鏈傳動的運動不均勻性。也被稱作鏈傳動的多邊性效應(yīng)多邊形效應(yīng)~的變化范圍：~的變化范圍：B問題：鏈傳動的多邊形效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？是否可以避免？P―鏈節(jié)距鏈傳動的多邊形效應(yīng)是因鏈條圍繞在鏈輪上形成正多邊形而引起的。這個多邊形越明顯，多邊形效應(yīng)越明顯。齒數(shù)Z越少，鏈節(jié)距P越大，多變形效應(yīng)越明顯Pω只有在Z1=Z2

(R1=R2

)，且傳動的中心距恰為節(jié)距P的整數(shù)倍時（β和γ才會時時相等）傳動比才會在整個嚙合過程中保持不變，即恒等1。（二）鏈傳動的動載荷1.鏈條前進的加速度引起的動載荷2.從動鏈輪角加速度引起的動載荷J―從動輪的轉(zhuǎn)動慣量；R2―從動輪的分度圓半徑ω2―從動輪的角速度；當V↑，P↑

，

Z↓，m―緊邊鏈條的質(zhì)量―鏈條前進的加速度當Fd2↑（二）鏈傳動的動載荷1.鏈條前進的加速度引起的動載荷鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度導(dǎo)致沖擊動載荷的產(chǎn)生2.從動鏈輪角加速度引起的動載荷3.鏈條沿垂直方向的分速度Vy的變化引起的動載荷4.鏈條和鏈輪嚙合引起的沖擊動載荷ABABABABVAVAB2.松邊拉力―鏈速，（m/s）；―傳遞的功率，（KW）；―有效圓周力，（N）：―鏈條松邊垂度引起的懸垂拉力：§9-5鏈傳動的受力分析F1F1F2F21.緊邊拉力―離心力引起的拉力（N）：(P174)―單位長度鏈條的質(zhì)量，（kg/m）；§9-6鏈傳動的設(shè)計計算（一）鏈傳動的失效形式1.鏈的疲勞破壞鏈板疲勞斷裂套筒、滾子表面疲勞點蝕鏈條的疲勞強度是決定鏈傳動承載能力的主要因素2.鏈條鉸鏈的磨損3.鏈條鉸鏈的膠合4.鏈條靜力拉斷發(fā)生場所：高速重載發(fā)生場所：低速（V＜0.6m/s），過載銷軸和套筒表面的膠合銷軸和套筒表面比壓大，兩者又有相對滑動，因而引起磨損內(nèi)鏈板套筒銷軸滾子外鏈板（二）滾子鏈傳動的額定功率1.單排鏈的額定功率曲線

123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）曲線的得出：實驗實驗的條件：兩鏈輪安裝在水平平行軸上；小鏈輪齒數(shù)Z1=25；③無過渡鏈節(jié)的單排滾子鏈；鏈長LP=120節(jié)；⑤傳動減速比i=3；⑥鏈條預(yù)期使用壽命15000h；⑦工作溫度在-5~+70°之間；⑧兩鏈輪共面，鏈條保持規(guī)定的張緊度；⑨平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，無過載、沖擊或頻繁啟動；⑩清潔的環(huán)境，合適的潤滑。3―由銷軸和套筒膠合限定1―由鏈板疲勞強度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定（二）滾子鏈傳動的額定功率1.單排鏈的額定功率曲線123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定3―由銷軸和套筒膠合限定曲線的得出：實驗實驗的條件：共7條各曲線的適用范圍：曲線1―潤滑良好，中等（一般）速度鏈傳動。承載能力取決鏈板的疲勞強度。曲線2―較高速度鏈傳動。承載能力取決滾子、套筒沖擊疲勞強度。曲線3―高速鏈傳動。承載能力由銷軸和套筒膠合限定。（二）滾子鏈傳動的額定功率1.單排練的額定功率曲線曲線的得出：實驗實驗的條件：共7條各曲線的適用范圍：曲線1―潤滑良好，中等速度曲線2―較高速度鏈傳動曲線3―高速鏈傳動討論：在一般轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)速增高，單根帶承載能力↑過了A點后，隨著n1↑，P0↓123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定3―由銷軸和套筒膠合限定AB過了B點后，隨著n1↑，P0下降的速度顯著加快123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定3―由銷軸和套筒膠合限定AB曲線1的函數(shù)表達式曲線2的函數(shù)表達式曲線3的函數(shù)表達式４0００２００01５０0６0００0.10.1５0.２0.４0.６0.８１２４６８１０１５２０４０６０８０１５０１００２００３００10６0２0４010００２０01５010０８0６０0４０0８０0額定功率Pca40A36A32A28A24A20A16A12A10A08A問題：鏈號的選取依據(jù)什么參數(shù)？Ⅰ―人工定期潤滑；Ⅱ―滴油潤滑；Ⅲ―油浴或飛濺潤滑Ⅳ―壓力噴油潤滑傳動不可靠！當潤滑不良或不能采用推薦的潤滑方式時，應(yīng)將P0值降低。鏈速vm/s≤1.51.5~7潤滑不良大于7而又潤滑不良P0降低為潤滑不良

無潤滑P0P0P0問題：依據(jù)什么參數(shù)選擇鏈傳動的潤滑？ⅢⅡⅣⅠ（三）滾子鏈傳動的參數(shù)選擇設(shè)計的原始數(shù)據(jù)：

P1

、n1

、

n2

（i）

、原動機種類、載荷性質(zhì)、用途等設(shè)計步驟1.選擇鏈輪齒數(shù)Z1

、

Z2或傳動比Z1不能過小，否則①多邊形效應(yīng)加劇，動載荷增大分度圓相等,邊數(shù)不等φ越大，節(jié)距

P

越大，瞬時傳動比iS變化越大②鉸鏈的磨損加大③鏈傳動的圓周力增大,加速損壞φφPPoVAB分度圓確定的情況下，Z↓，P（AB）↑，相對轉(zhuǎn)動速度VAB越大，鉸鏈磨損越劇烈。沖擊載荷越大。―有效圓周力，（N）：緊邊拉力③鏈傳動的圓周力增大,加速損壞②鉸鏈的磨損加大ABVA緊邊拉力過大使鏈條拉斷的可能性增大BA

Z1大，Z2將更大，磨損后，易發(fā)生跳齒和脫鏈?！?/p>

Z1不能過大，否則在平均傳動比

i

一定的情況下：d+△d/2θθP/2d/2d/2(P+△P)/2(d+△d)/2θP+△PPd/2θ(d+△d)/2為使磨損均勻，大、小鏈輪的齒數(shù)Z1、Z2最好取作互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)公式分析:BAP+△PPd/2(d+△d)/2具有相同磨損程度的鏈條，即在節(jié)距增量△P相同的條件下，鏈輪齒數(shù)Z越多，鏈輪節(jié)圓直徑增量△d

越大，越容易發(fā)生跳齒和脫鏈。d/2問題：脫鏈通常發(fā)生在哪個鏈輪上？通常限制鏈輪的最大齒數(shù)：一般不大于114個。連輪齒數(shù)的選取參考教材P1772.確定計算功率名義功率P計算功率―工作情況系數(shù)P178表9-63.鏈的節(jié)距鏈節(jié)距P↑，承載能力強鏈節(jié)距P↑，多邊形效應(yīng)明顯節(jié)距P的大小要適中（具體選擇請參考教材P178有關(guān)內(nèi)容）4.鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)為避免使用過度鏈節(jié)，連接數(shù)應(yīng)為偶數(shù)節(jié)；鏈排數(shù)的選取請參考教材P177。中心距過小的不利影響：1）單位時間內(nèi)，鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條屈伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，加劇了鏈的磨損和疲勞2）鏈條在小鏈輪上的包角減小，在包角范圍內(nèi)每個鏈齒的受力增大，磨損加劇，易發(fā)生跳齒和脫鏈中心距過大的不利影響：導(dǎo)致從動邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動。中心距初值的范圍：（30~50）P中心距最大初值

一般情況：有張緊裝置或托板時：中心距不可調(diào)時：中心距的具體計算請參考P179有關(guān)內(nèi)容5.小鏈輪轂孔最大直徑dKdK尺寸請參考P167

表9-3，P168

表9-46.壓軸力―鏈傳遞的有效圓周力―壓軸力系數(shù)=1.05―垂直傳動當傳遞的有效圓周力相同時，鏈傳動與帶傳動相比，哪種傳動的壓軸力更大？=1.15―水平傳動（四）滾子鏈傳動的設(shè)計計算1.已知條件和設(shè)計內(nèi)容1）鏈傳動的工作條件；2）傳動位置與總體尺寸限制；3）所需傳動的功率；4）主動鏈輪轉(zhuǎn)速n1；5）從動輪轉(zhuǎn)速n2或傳動比i。2.設(shè)計步驟和方法內(nèi)容略，請參考教材P178~181?！?/p>