機械設(shè)計基礎(chǔ)鏈傳動

機構(gòu)與機械傳動鏈傳動第八章鏈傳動鏈傳動是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動，兼有帶傳動和齒輪傳動的一些特點，同時具有剛、柔特點，是一種應(yīng)用十分廣泛的機械傳動形式。第一節(jié)鏈傳動的特點、應(yīng)用和類型一、鏈傳動的組成鏈傳動的組成主動鏈輪、從動鏈輪、繞在兩鏈輪上的閉合鏈條兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)，且軸線必須平行。工作原理靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運動和動力二、鏈傳動的特點與帶傳動相比，鏈傳動主要有以下優(yōu)點：（1）鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比；效率較高；（2）結(jié)構(gòu)緊湊，需要的張緊力小，作用在軸上的壓力較小，可減少軸承的摩擦損失；（3）結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低；（4）對工作條件要求較低，能在高溫、多塵、油污等惡劣的環(huán)境中工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。鏈傳動的缺點：鏈傳動不能保持恒定的瞬時傳動比，只能用于平行軸之間的同向傳動，不宜用于載荷變化大或急速反轉(zhuǎn)的場合。由于鏈節(jié)是剛性的，傳動中有一定的動載荷和沖擊，傳動平穩(wěn)性差，工作有噪聲，適用于低速傳動。鏈傳動的應(yīng)用：鏈傳動主要用于兩軸相距較遠、工作條件惡劣、不宜采用帶傳動和齒輪傳動的場合，要求平均傳動比準確但不要求瞬時傳動比準確的場合。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、礦山、冶金、運輸機械中。在船舶機械中，用于主動凸輪軸的傳動機構(gòu)及噴油和排氣閥定時的傳動機構(gòu)等。鏈傳動一般適用范圍：傳遞功率小于100KW，中心距小于5~7m，傳動比小于8，鏈速小于15m/s。鏈傳動傳動效率為0.95~0.98.三、鏈傳動的類型按用途不同兩條可分為鏈傳動、起重鏈和曳引鏈。傳動鏈主要用于傳遞運動和動力。起重鏈一般用于提起重物，如船舶機械中的錨鏈。曳引鏈主要用于傳遞機械，如電梯。傳動鏈起重鏈曳引鏈傳動鏈又有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，又稱無聲鏈，適用于高速、運動精度高的傳動中，但制造成本高，重量大。在傳動鏈中，常用的是滾子鏈，滾子鏈已標準化，它的結(jié)構(gòu)簡單，磨損較輕，應(yīng)用廣泛。第二節(jié)滾子鏈和鏈輪一、滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈是一種標準件。由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子組成。內(nèi)鏈板外鏈板套筒銷軸滾子配合狀況:內(nèi)鏈板、套筒之間—過盈配合外鏈板、銷軸之間—過盈配合套筒與銷軸之間—間隙配合(構(gòu)成鉸鏈，便于內(nèi)外鏈板能作相對轉(zhuǎn)動)套筒與滾子之間為間隙配合(滾子沿輪齒滾動減少輪齒磨損)

鏈板形狀的特點→8字形，減輕重量，等強度為了減少質(zhì)量，從而減少傳動過程中的慣性矩，并使各橫截面上的抗拉強度接近相等，內(nèi)鏈板和外鏈板一般做成“∞”形。傳動時，通過套筒繞銷軸自由轉(zhuǎn)動，可使內(nèi)、外鏈板之間作相對轉(zhuǎn)動。同時滾子在鏈輪的齒間滾動，可減輕鏈輪輪齒的磨損。滾子鏈有單排鏈、雙排鏈和多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)大致成正比；傳動功率較大時，使用多排鏈。由于精度原因，鏈排數(shù)不宜過多，實際應(yīng)用中排數(shù)一般不超過4。鏈傳動在使用時封閉為環(huán)形，當鏈接為偶數(shù)時，正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，可用開口銷和彈簧卡固定銷軸。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，則需采用過渡鏈接。過渡鏈接的鏈板會產(chǎn)生附加的彎矩，一般應(yīng)避免使用，最好使用偶數(shù)鏈節(jié)。滾子鏈已經(jīng)標準化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)。我國目前采用的標準為GB/T12434-1997，包括A、B兩個系列，A系列用于重載、較高速和重要的傳動，B系列用于一般傳動。常用的是A系列。二、滾子鏈的標準滾子鏈分為A、B兩大系列。A系列是符合美國鏈條標準的尺寸規(guī)格：B系列是符合歐洲（以英國為主）鏈條標準的尺寸規(guī)格，相互之間除節(jié)距相同外，其他方面有本系列自身的特點。滾子鏈的基本參數(shù)包括節(jié)距p，滾子外徑dr和排距pt。鏈節(jié)距p是指鏈條上相鄰兩銷軸中心的距離，國際上鏈節(jié)距均采用英制單位，我國標準中規(guī)定鏈節(jié)距采用米制單位。對應(yīng)不同的鏈號，鏈節(jié)距p的計算公式為p=鏈號數(shù)×25.4/16（mm）pPt為排距滾子鏈的規(guī)格用鏈號來表示，不同的鏈節(jié)距有不同的鏈號。滾子鏈的標記方法為鏈號-排數(shù)×鏈節(jié)數(shù)國家標準代號例如：A系列滾子鏈，節(jié)距為19.705mm，鏈節(jié)數(shù)為100，其標記方法為12A-2×100GB/T1234-1997鏈節(jié)距越大，承載能力越高，但運動的不平穩(wěn)性、動載荷和噪聲越嚴重。因此，設(shè)計時，在滿足承載能力的前提下，應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈，重載時，可選擇小節(jié)距的多排鏈。三、鏈輪的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)于標準化的滾子鏈，其鏈輪的齒形也是標準化的。對于鏈輪設(shè)計主要是確定結(jié)構(gòu)尺寸、材料等。端面齒形：三圓弧一直線

r180?

Zr2bdcr3r1aap1.鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸鏈輪的主要參數(shù)為齒數(shù)z、節(jié)距p（與鏈節(jié)距相同）和分度圓直徑d。分度圓是指鏈輪上銷軸中心所處的被鏈條節(jié)距等分的圓。鏈輪主要尺寸計算公式為：分度圓直徑r180?

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鏈輪主要尺寸計算公式為：齒頂圓直徑

齒根圓直徑

2.鏈輪的齒形鏈輪齒形的要求是應(yīng)能平穩(wěn)而自由地進入和退出嚙合，受力良好，不易脫鏈，便于加工制造。國家標準GB/T1243-1997規(guī)定滾子鏈鏈輪端面齒形有兩種形式：二圓弧齒形（左）和三圓弧一直線齒形（右，常用）。r180?

Zr2bdcr3r1aap鏈輪的齒形用標準刀具以范成法（展成法）加工，在其工作圖上一般不繪制端面齒形，只需注明按GB/T1243-1997齒形制造和檢驗即可。但為了車削毛坯，需將軸向齒形畫出，其具體尺寸可以查機械設(shè)計手冊。3.鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的直徑小時通常制成實心式，直徑較大時制成孔板式，直徑很大時（≥200mm）制成組合式，可將齒圈焊接到輪轂上，或采用螺栓連接。實心式腹板式孔板式輪輻式齒圈式（組合式）4.鏈輪材料鏈輪輪齒應(yīng)有足夠的接觸強度和耐磨性，齒面需要進行硬化處理。常用材料為中碳鋼（35、45鋼），不重要場合則用Q235A、Q275A鋼，高速重載時采用合金鋼，低速時大鏈輪可采用鑄鐵。由于小鏈輪的嚙合次數(shù)多，小鏈輪的材料應(yīng)優(yōu)于大鏈輪，并應(yīng)進行熱處理。補充概念：發(fā)黑是金屬熱處理的一種常用手段，原理是使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜，以隔絕空氣，達到防銹目的。外觀要求不高時可以采用發(fā)黑處理，鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍的。（如碳素工具鋼）第三節(jié)鏈傳動的運動特性一、平均速度和平均傳動比

鏈傳動為嚙合傳動，但為非共軛齒形，不能保證瞬時傳動比不變，只能保持平均傳動比不變。整條鏈：撓性體單個鏈節(jié)：剛性體鏈傳動工作時，鏈條以折線形狀繞在鏈輪上，相當于鏈繞在邊長為鏈節(jié)距p、邊數(shù)為鏈輪齒數(shù)z的多邊形輪上。鏈輪轉(zhuǎn)過一周，隨之轉(zhuǎn)過的鏈長為zp。設(shè)主動輪和從動輪轉(zhuǎn)速分別為n1、n2（r/min），則鏈的平均速度為（節(jié)距p的單位是mm）實際上，由于多邊形產(chǎn)生的影響，即使主動輪以等角速度轉(zhuǎn)動，鏈速和瞬時傳動比也是不斷地做周期性變化的。

鏈傳動的平均傳動比：鏈傳動的鏈速和傳動比在每一瞬間都是變化的，而且是按每一鏈節(jié)的嚙合過程作周期性變化。假設(shè)鏈條的上邊始終處于水平位置，鉸鏈A已進入嚙合。主動輪以角速度ω1回轉(zhuǎn)，其圓周速度為v1=d1

ω1/2，將其分解為沿鏈條前進方向的分速度v和垂直該方向的分速度v’，則v和v’的值分別為二、瞬時鏈速和瞬時傳動比

第四節(jié)鏈傳動的布置、張緊、潤滑和主要失效形式一、鏈傳動的布置鏈傳動的布置是否合理，對傳動的工作能力及使用壽命都有較大影響。通常，鏈傳動的兩軸線應(yīng)平行布置，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)，否則易引起脫鏈和不正常磨損。鏈條應(yīng)使主動邊（緊邊）在上，從動變（松邊）在下，以避免松邊垂度過大時鏈與齒輪相干涉或緊、松邊相碰。一般宜采用水平或接近水平的布置。如果兩鏈輪中心的連線不能布置在水平面上，應(yīng)使其與水平面的夾角φ≤45°。應(yīng)盡量避免中心線垂直布置，以防止下齒輪嚙合不良，降低傳動效率。如需要鏈輪垂直布置，可將上下兩輪偏執(zhí)，使其不在同一鉛垂面內(nèi)，或采用張緊輪。二、鏈傳動的張緊鏈傳動需要適當張緊，以免垂度過大而引起嚙合不良。一般情況下鏈傳動設(shè)計成中心距可調(diào)整的形式，通過調(diào)整中心距來張緊鏈輪。也可采用張緊輪張緊，張緊輪應(yīng)設(shè)計在松邊，且靠近帶輪處。三、鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑是影響傳動工作能力和壽命的重要因素之一，潤滑良好可減少鉸鏈磨損。潤滑方式可根據(jù)鏈速和鏈節(jié)距的大小選擇。潤滑油應(yīng)加于松邊，以便潤滑油滲入各運動接觸面。潤滑油一般采用L-AN32、L-AN46、L-AN68油。四、鏈傳動的失效形式鏈條強度不如鏈輪高，所以一般鏈傳動的失效主要是鏈條的失效。常見的失效形式如下：1.鏈板疲勞破壞由于鏈條松邊和緊邊拉力不等，在其反復(fù)作用下經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板發(fā)生疲勞裂縫。在正常潤滑條件下，一般鏈板首先發(fā)生疲勞鍛煉，其疲勞強度成為限定鏈傳動載荷能力的主要因素。2.滾子和套筒的沖擊破壞鏈傳動在反復(fù)啟動、制動或反轉(zhuǎn)時產(chǎn)生巨大的慣性沖擊，會使?jié)L子和套筒發(fā)生沖擊疲勞破壞。3.鏈條鉸鏈磨損鏈的各元件在工作過程中都會有不同程度的磨損，但主要磨損發(fā)生在鉸鏈的銷軸與套筒的承壓面上。磨損使鏈條的節(jié)距增大，容易產(chǎn)生跳齒和脫鏈。一般開式傳動時極易產(chǎn)生磨損，減低鏈條壽命。4.鏈條鉸鏈的膠合當鏈輪的轉(zhuǎn)速達到一定值時，鏈節(jié)嚙入時受到的沖擊能力增大，工作表面的溫度過高，銷軸和套筒間的潤滑油膜被破壞而產(chǎn)生膠合。膠合限制了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。5.靜力拉斷在低速、重載或嚴重過載的場合，當載荷超過鏈條的靜力強度時導(dǎo)致鏈條被拉斷。樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2412月-24Wednesday,December25,2024人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。01:24:2301:24:2301:2412/25/20241:24:23AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2401:24:2301:24Dec-2425-Dec-24加強交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:24:2301:24:2301:24Wednesday,December25,2024安全在于心細，事故出在麻痹。12月-2412月-2401:24:2301:24:23December25,2024踏實肯干，努力奮斗。2024年12月25日1:24上午12月-2412月-24追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。25十二月20241:24:23上午01:24:2312月-24嚴格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月241:24上午12月-2401:24December25,2024作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2024/12/251:24:2301:24:2325Dece