第八章鏈傳動(dòng)

第八章

鏈傳動(dòng)

§8—1概述一、鏈傳動(dòng)工作原理

主、從動(dòng)鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)、張緊裝置以鏈為中間件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動(dòng)力。從動(dòng)鏈輪環(huán)形鏈條主動(dòng)鏈輪二、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)

缺點(diǎn):1)瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定

2)傳動(dòng)平穩(wěn)性差

3)有沖擊和噪音

4)對(duì)安裝精度要求高優(yōu)點(diǎn):1)無彈性滑動(dòng)和打滑,平均傳動(dòng)比恒定

2)張緊力小

3)效率高

4)可在惡劣環(huán)境下工作三、鏈傳動(dòng)的主要類型

傳動(dòng)鏈接形式分四、鏈傳動(dòng)的主要應(yīng)用

功率<100kw；傳動(dòng)比＜６；鏈速＜15m/s按工作特性分起重鏈——用于提升重物輸送鏈——運(yùn)輸機(jī)械傳動(dòng)鏈——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力滾子鏈齒形鏈適于兩軸相距較遠(yuǎn)、工作條件惡劣的中低速傳動(dòng)；不適于在沖擊與急促反向等情況下使用。§8—2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一、滾子鏈1、滾子2、套筒3、銷軸4、內(nèi)鏈板5、外鏈板滾子套筒銷軸內(nèi)鏈板外鏈板間隙配合間隙配合過盈配合過盈配合主要磨損面鏈板制成“8”字形；內(nèi)、外鏈板有間隙，保證潤(rùn)滑油進(jìn)入磨損面。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便外鏈板和內(nèi)鏈板相接。主要參數(shù)：p——節(jié)距d1

——滾子直徑d2

——銷軸直徑b1

——內(nèi)鏈板間距h2

——內(nèi)鏈板高度p承載能力排數(shù)承載能力16A-1×80GB1243.1-8380節(jié)單排鏈號(hào)16，p＝25.4滾子鏈接頭型式鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)：鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)：小節(jié)距：彈簧卡片大節(jié)距：開口銷過渡鏈節(jié)——受力較好——產(chǎn)生附加彎矩受力不利連接鏈節(jié)（當(dāng)鏈節(jié)為偶數(shù)時(shí)）接頭處用開口銷或彈簧卡片來固定過渡鏈節(jié)（當(dāng)鏈節(jié)為奇數(shù)時(shí)）二、齒形鏈——無聲鏈工作原理——鏈板兩工作側(cè)邊為直邊，由鏈板工作邊與鏈輪齒嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。各組齒形鏈板交錯(cuò)排列，通過銷軸聯(lián)接而成。特點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、承受沖擊好、齒多受力均勻、噪音較小；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難。應(yīng)用：高速或應(yīng)用精度較高的場(chǎng)合。如摩托車。§8—3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料

一、鏈輪的主要參數(shù)齒數(shù)Z分度圓直徑（公稱直徑）齒頂圓直徑齒根圓直徑節(jié)距p齒形比較靈活，介于最小齒槽形狀與最大齒槽形狀之間。1、對(duì)齒形要求

(1)保證鏈節(jié)平穩(wěn)進(jìn)入和退出嚙合。

(2)減少嚙合時(shí)沖擊和接觸應(yīng)力。

(3)鏈條節(jié)距因磨損而增長(zhǎng)后，仍能與鏈輪很好嚙合。

(4)便于加工。2、齒形及特點(diǎn)端面齒形：凹齒形——三圓弧一直線。軸向齒形：兩側(cè)為圓弧狀，利于鏈節(jié)的進(jìn)入和退出嚙合。加工方法：標(biāo)準(zhǔn)刀具，成型銑刀。二、鏈輪齒形——滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合！三圓弧一直線(凹齒形)O3O2O1直線優(yōu)點(diǎn)：接觸應(yīng)力小、沖擊小、磨損少、不易跳齒和脫鏈。三、鏈輪的結(jié)構(gòu)型式

四、鏈輪的材料

1、輪齒接觸強(qiáng)度

2、耐磨性

3、耐沖擊

4、小鏈輪材料優(yōu)于大鏈輪１、實(shí)心鏈輪２、孔板式鏈輪３、組合式鏈輪一般情況:(低碳,中碳)碳素鋼重要場(chǎng)合:(低碳,中碳)合金鋼小功率(P<6KW):夾布膠木§8—4鏈傳動(dòng)的幾何計(jì)算

一、鏈條長(zhǎng)度和鏈節(jié)數(shù)二、中心距a

圓整至最近的偶數(shù)。a過小,小輪包角小,受力的輪齒少,循環(huán)次數(shù)多,失效快；a過大,由于鏈條重量產(chǎn)生的垂度大,抖動(dòng)大,傳動(dòng)情況壞。一、鏈的運(yùn)動(dòng)不均勻性§8—5鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

帶、齒輪？

當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速為n1、n2時(shí)，鏈條平均速度為：

主動(dòng)輪節(jié)圓圓周速度：鏈條水平速度——

鏈條垂直速度——

主動(dòng)輪以ω1等速轉(zhuǎn)動(dòng)鏈節(jié)進(jìn)入嚙合后：作周期性變化

變化情況→進(jìn)入嚙合→達(dá)頂點(diǎn)→退出嚙合水平v

vmin

→vmax

→vmin

鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中，存在忽上忽下、忽快忽慢的速度變化?！斐涉溸\(yùn)動(dòng)速度的不均勻,呈規(guī)律的周期性的波動(dòng)。

v’＝0垂直v’減速上升加速下降瞬時(shí)傳動(dòng)比：

-----鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)

即使主動(dòng)輪角速度ω

1恒定，而ω

2隨而變化，∴it不恒定!從動(dòng)輪以ω2轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)輪節(jié)圓圓周速度：1、鏈速不均勻引起的附加動(dòng)載荷結(jié)論：①鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)Z越少

→動(dòng)載沖擊越嚴(yán)重，噪音越大。

②當(dāng)p、z一定，則必須限制n。二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷

鏈的加速度為

鏈速度為

2、鏈節(jié)和輪齒以一定的相對(duì)速度相嚙合，使鏈和輪齒受到?jīng)_擊并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。3、張緊不適當(dāng)，松邊垂度過大，起動(dòng)制動(dòng)、反向、突然卸載或超載必出現(xiàn)慣性沖擊，增大了動(dòng)負(fù)荷。

§8—6鏈傳動(dòng)的受力分析鏈傳動(dòng)中主要作用力有：

1、工作拉力2、離心拉力

Fc=qV2

3、垂度拉力緊邊拉力

F1=Fe+Fc+Ff松邊拉力

F2=Fc+Ff作用于軸上載荷Q=F1＋F2≈Fe+2Ff

§8—7鏈傳動(dòng)的失效形式及承載能力

一、鏈傳動(dòng)的失效形式2）鏈的疲勞破壞：鏈板疲勞斷裂、滾子表面疲勞破壞。1）鏈條磨損：開鏈傳動(dòng)主要失效形式。磨損后伸長(zhǎng)。

3）沖擊破壞：滾子套筒受多次沖擊，最終會(huì)疲勞斷裂。

4）膠合：速度很高時(shí)，套筒和銷軸工作表面會(huì)產(chǎn)生膠合。

5）過載拉斷：低速重載的主要破壞，按靜強(qiáng)度校核。

——潤(rùn)滑良好正確設(shè)計(jì)時(shí)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)。二、鏈傳動(dòng)承載能力

磨損破壞極限功率曲線鏈板疲勞破壞滾子套筒沖擊疲勞破壞膠合破壞良好潤(rùn)滑功率工況惡劣功率(2)A系列套筒滾子鏈的實(shí)用功率曲線圖，圖8-13

實(shí)驗(yàn)條件：?jiǎn)瘟?水平布置,載荷平穩(wěn),Z1=19,i=3,Lp=100p,th=15000h,Δp/p≤3%1.當(dāng)設(shè)計(jì)的Z、i、th、a等不同時(shí)，應(yīng)對(duì)P0進(jìn)行修正。

2.當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)：允許的P0值要下降。

3.當(dāng)V<0.6m/s時(shí)，主要失效形式：過載拉斷

——按靜強(qiáng)度計(jì)算

鏈條的極限拉伸載荷，查表8-1工作情況系數(shù)鏈緊邊工作拉力設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

P、n1、n2(i)

工作條件等

鏈：節(jié)距、排數(shù)、鏈節(jié)數(shù)、中心距輪：齒數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸軸壓力Q等§8—8鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

一、鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇及步驟

1、鏈輪齒數(shù)Z1、Z2及i

(1)傳動(dòng)不均性和動(dòng)負(fù)荷增大；(1)p增大后，角增大，鏈繞進(jìn)繞出輪磨損加劇；(3)p一定時(shí)，Z少則D小，圓周力↑加速輪、鏈的破壞。

外殼尺寸大、重量加大；節(jié)圓外移，易脫鏈。Z1過少Z2過多必須從兩方面限制齒數(shù)：為磨損均勻，Z應(yīng)取奇數(shù)。傳動(dòng)比過大，則鏈在小輪上包角過小，則同時(shí)嚙合齒數(shù)太少：2、鏈的節(jié)距和排數(shù)

計(jì)算功率：Pca=KAPKA——工況系數(shù)單排鏈所能傳遞的功率：

KZ(K’Z)小鏈輪齒數(shù)系數(shù)

KP——多排鏈系數(shù)KL——鏈長(zhǎng)系數(shù):鏈板疲勞查曲線1；滾子套筒沖擊疲勞查曲線2。工作點(diǎn)在曲線頂點(diǎn)左側(cè)

——鏈板疲勞破壞，查KZ工作點(diǎn)在曲線頂點(diǎn)右側(cè)——滾子套筒沖擊疲勞破壞，查K’Z

選型：滿足一定功率條件下，鏈節(jié)距p越小越好!鏈節(jié)距p(定鏈型號(hào))由P0、n1

算鏈節(jié)數(shù)LP：求實(shí)際中心距a’：3、鏈節(jié)數(shù)與中心距

初選a0：一般推薦初選a0=(30~50p)，amax=80p

——圓整至最近的偶數(shù)。中心距過大？過??？a過小,小輪包角小,受力輪齒少,循環(huán)多,失效快；a過大,鏈條重量產(chǎn)生的垂度大,抖動(dòng)大,傳動(dòng)壞。4、小鏈輪孔徑當(dāng)鏈的節(jié)距p與輪的齒數(shù)Z確定以后，則鏈輪各部分結(jié)構(gòu)尺寸基本已定,由p，Z

軸孔最大直徑dkmax5、軸上壓力QQ可取為松緊邊拉力總和，不計(jì)Fc，則：

Q≈Fe+2Ff略去垂度拉力，則：

Q≈1.2Fe

Fe＝1000p/v

評(píng)價(jià)——Z1、Z2VFQLpa適當(dāng)小適當(dāng)≤12~15小偶數(shù)§8—9鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤(rùn)滑

一、布置

1.鏈傳動(dòng)只能布置在垂直平面內(nèi)，不能布置在水平或傾斜平面內(nèi)。

2.兩輪中心線最好水平或與水平面夾角小于45°。

3.當(dāng)屬下列情況時(shí)，緊邊在上：（盡量主動(dòng)邊在上）

a圖:a≤30p和i≥2時(shí)

b圖:傾斜角較大時(shí)

c圖:a