《機械基礎》 課件 項目十 分析自行車鏈傳動

機械基礎產(chǎn)教融合

任務導向項目十

分析自行車鏈傳動學習導圖情境導入自行車，又稱腳踏車或單車，是一種陸上環(huán)保交通工具。用來代步、出行，也可用作健身器材用來騎行鍛煉、自行車出游。人騎上車后，以腳踩踏板為動力，通過曲柄，鏈輪、鏈條、飛輪、后軸等部件帶動車輪滾動，通過摩擦力驅動自行車前進。請分析：1.觀察鏈條，描述滾子鏈的組成結構。2.該自行車小鏈輪齒數(shù)12，大鏈輪齒輪36，計算自行車的平均傳動比。如果你在上學的路上每分鐘蹬90轉，那自行車每分鐘能轉多少轉？

假設您的自行車是26英寸的輪胎，那您的平均騎行速度是多少？3.解釋下列標記24A-2—60與GB1243—2006的含義4.鏈條和鏈輪長期使用后磨損，分析磨損的原因是什么？然后測量相應尺寸，查閱標準手冊，寫出鏈條和鏈輪的代號。5.自行車鏈傳動常用的潤滑方式是什么？采用何種品牌潤滑油。學習目標知識目標1.了解鏈的分類；2.熟悉鏈傳動特點和用途；3.掌握滾子鏈的組成，熟悉滾子鏈材料；4.掌握滾子鏈的張緊目的與張緊方式；5.掌握滾子鏈的失效分類；6.掌握滾子鏈的潤滑方式。能力目標1.具備計算鏈傳動平均傳動比的能力2.具備查閱標準手冊，讀取鏈與鏈輪代號能力；3.具備分析滾子鏈失效方式，給出合理建議的能力。育人目標1.培養(yǎng)自主學習習慣；2.培養(yǎng)遵守職業(yè)規(guī)范意識；3.培養(yǎng)學生嚴謹務實、精益求精的工匠精神。學習方法掃一掃：邊學邊練電子活頁工單活頁工單樣例知識鏈接一、認識鏈傳動目錄CONTENTS二、認識滾子鏈與鏈輪三、滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號四、平均鏈速與平均傳動比五、安裝與張緊鏈方式六、滾子鏈的失效方式和應對措施七、維護與保養(yǎng)鏈傳動：是鏈條通過滾子與鏈輪的內部嚙合傳遞動力的一種傳動方式。在傳遞動力的場合：如圖a）所示，通過鏈輪和鏈條組合，可將馬達動力轉化為滾輪旋轉的機構。在傳送工件的場合：如圖b）所示，使用扁型材、鏈條導向件實現(xiàn)了高通用性的鏈條輸送機機架。

a）傳遞動力場合

b）傳送工件場合表10-1鏈傳動主要零件一、認識鏈傳動鏈傳動：由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成，如下圖所示。鏈條作為中間撓性件，通過鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合實現(xiàn)平行軸之間的同向傳動10.1.1描述組成

鏈傳動與帶傳動相比，其優(yōu)點是1.鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，平均傳動比準確；2.傳動效率高，可以達到0.98；3.鏈傳動是嚙合傳動，張緊力小，故徑向壓軸力小，適用于低速傳動；4.鏈傳動結構緊湊；5.能在高溫、高濕、粉塵等惡劣環(huán)境下工作。一、認識鏈傳動1.鏈傳動安裝精度要求較低，成本低廉；2.適合中心距離較遠的兩軸傳動，a可達5～6m。與齒輪傳動相比，其優(yōu)點是鏈傳動缺點是1.傳動不平穩(wěn)，有噪聲和沖擊，鏈條容易脫落；2.瞬時傳動比不恒定；3.在平行兩根軸間用于同向回轉，磨損后易發(fā)生跳齒現(xiàn)象，不適用急速反向和頻繁啟動的場合。；10.1.2描述鏈傳動的特點一、認識鏈傳動10.1.3識別鏈傳動的類型傳動鏈：用于傳遞運動和動力，V<15-20m/s，例如：自行車，如圖a）所示所示，類型有滾子鏈，圖b）所示和齒形鏈，圖c）所示。滾子鏈：常用于一般機械傳動系統(tǒng)中的低速級，應用最廣。齒形鏈：常用于高速或運動精度和可靠性要求較高的傳動裝置中。

a）交通工具鏈傳動

b）單排鏈滾子鏈

c）齒形鏈一、認識鏈傳動10.1.3識別鏈傳動的類型輸送鏈：用于輸送物料，V<2-4m/s，例如：鏈式輸送機、斗式提升機。

鏈式輸送機1鏈式輸送機2一、認識鏈傳動10.1.3識別鏈傳動的類型起重鏈：用于傳遞力，起吊物體，V<0.25m/s，例如：起重機。

汽車起重鏈起重鏈局部一、認識鏈傳動10.1.4分析鏈傳動應用鏈傳動的負載能力強，適用兩軸線平行且距離較遠、瞬時傳動比無嚴格要求以及工作環(huán)境惡劣的場合。但是鏈傳動的瞬時傳動比和轉速不是常數(shù)，因此傳動的平穩(wěn)性較差，有一定的沖擊和振動，廣泛應用于礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、機床及摩托車、自行車等行業(yè)，以及機械，大量五金、家電、電子行業(yè)中的流水線中。鏈傳動在工程機械中主要用于傳動動力和傳送工件。二、認識滾子鏈與鏈輪滾子鏈，如下圖所示，由滾子、襯套、銷軸、內（鏈）板和外（鏈）板組成。內（鏈）板與襯套之間、外（鏈）板與銷軸之間為過盈連接；滾子與襯套之間、襯套與銷軸之間均為間隙配合。10.2.1識別滾子鏈結構二、認識滾子鏈與鏈輪滾子鏈條接頭處固定形式有開口銷固定和彈簧卡片固定、過渡鏈節(jié)固定三種形式，如下圖所示。開口銷固定適用于大節(jié)距鏈，而彈簧卡片固定適用于小節(jié)距鏈。當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處采用開口銷或彈簧卡固定；當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，采用過渡鏈節(jié)固定。10.2.1描述滾子鏈條接頭處固定形式開口銷固定

彈簧卡片固定過渡鏈節(jié)固定視頻介紹見下一頁二、認識滾子鏈與鏈輪10.2.1描述滾子鏈條接頭處固定形式二、認識滾子鏈與鏈輪鏈輪是一種實心或帶輻條的齒輪，與滾子鏈嚙合以傳遞運動或動力。鏈輪直徑小時通常制成實心式；鏈輪直徑較大時，制成孔板式；鏈輪直徑很大通常制成整體式。低速輕載鏈輪采用中碳鋼；中速中載鏈輪采用中碳鋼淬火；高速重載鏈輪采用低碳鋼或低碳合金鋼滲碳淬火中碳鋼或中碳合金鋼表面淬火。小鏈輪的材料應好于大鏈輪。10.2.3描述鏈輪結構與材料實心式

孔板式整體式三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號依據(jù)我國目前使用滾子鏈標準GB/T1243-2006，分為A、B兩個系列，常用的是A系列。滾子鏈常用的參數(shù)下圖所示10.3.1識讀滾子鏈的代號p

鏈節(jié)距b1內鏈節(jié)內寬h2內鏈板高度d1滾子外徑d2銷軸直徑三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.3.1識讀滾子鏈的代號p

鏈節(jié)距：

鏈條的相鄰兩銷軸中心線之間的距離，以符號p表示。鏈的節(jié)距越大，傳遞的功率也越大，承載能力越強。但鏈傳動的結構尺寸也會相應增越大，傳動的振動、沖擊和噪聲也越嚴重。

一般情況下應該選擇具有所需傳動能力的最小節(jié)距鏈條，以獲得低噪聲和運動的平穩(wěn)性。長度：滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)應盡量選擇偶數(shù)。排數(shù)：滾子鏈可制成單排鏈和多排鏈。排數(shù)越多，承載能力越高，但各排鏈受載不均現(xiàn)象越嚴重，故排數(shù)不宜過多。鏈條速度V：

一般不大于15m/s。鏈條速度越大，鏈條和鏈輪之間的沖擊越大，加劇磨損，會導致傳動不平穩(wěn)。鏈輪的齒數(shù)：

為了保證傳動平穩(wěn)和減小沖擊，小鏈輪的齒數(shù)一般要大于17，大鏈輪的齒數(shù)一般要小于120。滾子鏈是標準件，其代號命名規(guī)則如下三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.3.1識讀滾子鏈的代號案例：滾子鏈代號是：08A-1X88

GB/T1243-2006，分析該鏈排數(shù)和鏈節(jié)距是多少？解：08表示鏈號為08，所以其鏈節(jié)距為：8×25.4/16=節(jié)12.70mmA按國標制造的A系列；1表示單排；88表示鏈節(jié)數(shù)是88A系列、節(jié)距12.7mm、單排、88節(jié)的滾子鏈鏈條確定后，鏈輪是匹配的，在選型時只要注意下齒數(shù)即可。小提示：查閱滾子鏈標準為GB/T1243-2006，其滾子鏈節(jié)距=鏈號×25.4/16mm三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.3.2識讀鏈輪的代號鏈輪不是標準件，但是齒形加工符合國家標準GB/T1243-2006，在該標準中規(guī)定了滾子鏈鏈輪的端面形狀等參數(shù)。如下圖所示，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d，其它尺寸還包括齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、齒側凸緣直徑dg、孔直徑dk等。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，其直徑為：三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.3.2識讀鏈輪的代號鏈輪是用鏈條來傳動的，型號單位一般以英制為單位，分3分、4分、5分、6分，它是指鏈輪的節(jié)距。分數(shù)越大，節(jié)距越大，齒和齒的相隔距離越遠。1分即=1/8英寸，那么2分=2X1/8=1/4英寸，依次類推6分=6X1/8=3/4英寸，其中1英寸=25.4mm。鏈輪同分為A、B兩個系列，雖然節(jié)距相同，但是鏈輪厚度和齒形都不同，A、B兩個系列并不通用，只有相同規(guī)格的鏈輪、鏈條才能組合使用。案例：4分08A鏈輪代號含義

解：4分節(jié)距：（4X1/8）*25.4mm=12.7mm08指ISO鏈號；A是指按國標制造的A系列小提示：GB/T

1243-2006傳動用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪四、計算平均鏈速與平均傳動比

鏈節(jié)是剛性體，當鏈條繞在鏈輪上時，鏈輪勻速轉動時候，鏈節(jié)上的瞬時速度并不相等，所以計算鏈傳動的傳動比指的是平均鏈速傳動比。

設兩輪的轉速分別為n1、n2（r/min），則鏈傳動的平均速度為：10.4

計算平均鏈速與平均傳動比式中：Z1、Z2分別是主、從動鏈輪的齒數(shù)；p為鏈節(jié)距。則鏈傳動的平均速度為：式中：n1、n2—主、從動輪的轉速，Z1、Z2——主、從動鏈輪的齒數(shù)五、選擇安裝與張緊鏈方式1.軸的配置

10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式

a）水平布置

b）垂直布置

c）張緊輪傾斜布置

d）傾斜布置五、選擇安裝與張緊鏈方式1.軸的配置

10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式a）水平布置

如上如a)所示，當兩鏈輪的軸線平行、回轉面在同一平面內，必須考慮主動輪的旋轉方向，一般是緊邊在上，松邊在下，這樣不易引起脫鏈和磨損，也不會因松邊垂度過大而與緊邊相碰或鏈與鏈輪輪齒產(chǎn)生干涉。垂直安裝時，會產(chǎn)生如圖b）所示的松弛，在下側使用小鏈輪時鏈條有時會脫落。一般不建議垂直安裝。但是由于機構或空間關系必須垂直使用時，建議將大鏈輪放在下側，且使用惰輪作為張緊輪，放置在松邊外側靠近小帶輪處。如圖c）所示。b）垂直布置1.軸的配置

五、選擇安裝與張緊鏈方式1.軸的配置

10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式d）傾斜布置

當水平布置無法實現(xiàn)時，傾斜布置應使斜角

小于60°，如圖d）所示。當平均傳動比i與中心距a不同的時，鏈的具體布置也有所差別，具體見下表。五、選擇安裝與張緊鏈方式2.設置撓曲量

10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式撓曲量一般為軸間距的4%左右，如右圖所示。下述情況時為2%左右。1.垂直傳動或接近垂直傳動時；2.軸間距為1m以上時；3.需要頻繁地進行重載起動、停止時；4.需要反轉時。五、選擇安裝與張緊鏈方式3.負載變動時張緊裝置選擇

10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式如果在鏈條的張緊側或松弛側，安裝張力調整器以事先提供初始張力，則會消除運行時的振動并減小噪音，如下圖所示。

張力調整器五、選擇安裝與張緊鏈方式4.安裝過程10.5.1

選擇滾子鏈的安裝方式1.安裝鏈輪兩個鏈輪的轉動平面應該在同一平面上，鏈輪軸線相互平行，最好呈水平布置；2.安裝鏈板。將鏈條套在鏈輪上，使銷軸穿過鏈板；3.安裝彈簧卡。鏈條連接處的彈簧卡開口方向與鏈條運動方向相反，使用鉗子將彈簧卡固定到位；4.檢查鏈條下垂量；5.潤滑及運轉。五、選擇安裝與張緊鏈方式

企業(yè)案例-鏈安裝賞析

a）水平布置三、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.5.2識讀鏈輪的代號鏈輪不是標準件，但是齒形加工符合國家標準GB/T1243-2006，在該標準中規(guī)定了滾子鏈鏈輪的端面形狀等參數(shù)。如下圖所示，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d，其它尺寸還包括齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、齒側凸緣直徑dg、孔直徑dk等。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，其直徑為：五、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.5.2識讀鏈輪的代號鏈傳動張緊的目的，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。鏈傳動的中心距可調整時，可通過調整中心距張緊；當中心距不可調時，可通過設置張緊輪張緊，或去掉鏈節(jié)張緊。張緊輪一般壓在松邊外側靠近小輪處。張緊輪可以是鏈輪，也可以是無齒的滾輪。張緊輪的直徑應與小鏈輪的直徑相近。五、識讀滾子鏈與鏈輪的規(guī)格與代號10.5.2識讀鏈輪的代號張緊輪有自動張緊式和定期張緊兩種。前者多用彈簧、吊重等自動張緊裝置，如下圖（a）、（b）所示；后者用螺栓、偏心等調整裝置，如下圖（c）、（d）所示。

a）彈簧自動張緊

b）重力自動張緊

c）托架定期張緊

d）張緊輪定期張緊五、分析滾子鏈的失效方式和應對措施失效原因現(xiàn)象描述原因解決措施異響發(fā)出“哐哐”的聲音鏈輪沒有對正；鏈條松邊垂度過松或過緊；潤滑不足。

對正鏈輪；松邊垂度調整；使用潤滑油及時潤滑。

脫鏈鏈條從飛輪上脫離鏈條過松；個別鏈結扭曲變形；鏈輪和飛輪齒磨損過度

調整后車軸位置或截取兩個鏈結；更換扭曲鏈節(jié)；更換鏈輪或者飛輪。

斷裂主要是鏈板斷裂載荷過大，超過鏈條承載能力更換節(jié)距大的鏈條或者減小動載荷七、維護與保養(yǎng)1.鏈輪的松緊度要適宜，太緊了會增加功率消耗，軸承容易磨損；太松了鏈輪容易跳動和脫鏈。鏈輪的松緊程度為：從鏈輪的中部提起或壓下的距離是兩鏈輪中心距的約為2%－3%；2.鏈輪裝在軸上應沒有擺動和歪斜。在同一傳動組件中兩個鏈輪的端面應位于同一平面內，鏈輪中心距在0.5米以下時，可以偏差1毫米鏈輪中心距；在0.5米以上的時候，可以偏差2毫米。如果兩輪偏移過大容易產(chǎn)生脫鏈和加速磨損。在更換鏈輪時必須注意檢查和調整偏移量；3.鏈輪磨損嚴重后，應同時更換新鏈輪和新鏈條，以保證良好的嚙合。不能只單獨更換新鏈輪或新鏈條，否則會造成嚙合不好加速新鏈輪或新鏈條的磨損。鏈輪齒面磨損到一定程度后應及時翻面使用（指可調面使用的鏈輪），以延長使用時間；4.新鏈條過長或經(jīng)使用后伸長，難以調整，可看情況拆去鏈節(jié)，但必須為偶數(shù)。鏈節(jié)應從鏈輪背面穿過，鎖片插在外面，鎖緊片的開口應朝轉動的相反方向；七、維護與保養(yǎng)5.鏈輪在工作中應該及時加注潤滑油。潤滑方式可根據(jù)鏈速和鏈節(jié)距的大小由下圖選擇。Ι—人工定期潤滑Π—滴油潤滑Ш—油浴或飛濺潤滑Ⅳ—壓力噴油滑潤七、維護與保養(yǎng)5.具體潤滑方式用油壺或油刷由人工定期潤滑、滴油潤滑、油池潤滑、飛濺潤滑和壓力噴油潤，如下圖所示。潤滑油應加于松邊，以便潤滑油滲入到各運動接觸面。

a）人工定期潤滑

b）滴油潤滑

c）油浴

d）飛濺潤滑

e）壓力噴油潤滑任務實施

2.自行車使用鏈條代號08A-1×120，其鏈條節(jié)距p=8×25.4/16=12.70mm