第八章鏈傳動(dòng)

1、第一節(jié) 概 述,第八章 鏈傳動(dòng),鏈傳動(dòng)的組成：,鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成（見圖8–1）。,鏈傳動(dòng)的工作原理：,靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。,鏈傳動(dòng)適用于兩軸相距較遠(yuǎn)，要求平均傳動(dòng)比不變但對瞬時(shí)傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格，工作環(huán)境惡劣（多油、多塵、高溫）等場合。,鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：,鏈傳動(dòng)的應(yīng)用：,鏈傳動(dòng)有結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷??；承載能力較大；效率較高（一般可達(dá)96％?97％）；能保持準(zhǔn)確的平

2、均傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)。,鏈傳動(dòng)對安裝精度要求較高；工作時(shí)有振動(dòng)和沖擊；瞬時(shí)速度不均勻等現(xiàn)象。,鏈的類型：,傳動(dòng)鏈,起重鏈,牽引鏈,滾子鏈,齒形鏈,,,鏈,一、滾子鏈的結(jié)構(gòu)和規(guī)格,內(nèi)鏈板1,外鏈板2,銷軸3,套筒4,滾子5,,,過盈配合,,過盈配合,,間隙配合,間隙配合,鏈節(jié)的組成：,1.滾子鏈的結(jié)構(gòu),重要參數(shù)：p,多排鏈：,2.聯(lián)接鏈節(jié),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(shè)計(jì)時(shí)，鏈節(jié)數(shù)

3、以取為偶數(shù)為宜，這樣可避免使用過渡鏈節(jié)，因?yàn)檫^渡鏈節(jié)會(huì)使鏈的承載能力下降。,過渡鏈節(jié),3.滾子鏈的規(guī)格,標(biāo)記示例：,08A-1×86 GB1243.1–83,二、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(shí)鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。,與滾子鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲承受沖擊性能好，工作可靠，多用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中。,齒形鏈按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式三種。,齒形鏈

4、上設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條工作時(shí)發(fā)生側(cè)向竄動(dòng)。導(dǎo)板有內(nèi)導(dǎo)板和外導(dǎo)板之分。內(nèi)導(dǎo)板齒形鏈導(dǎo)向性好，工作可靠；外導(dǎo)板齒形鏈的鏈輪結(jié)構(gòu)簡單。,三、鏈輪,1.鏈輪結(jié)構(gòu)型式,2.鏈輪材料,要求：,1）強(qiáng)度；,2）耐磨；,3）耐沖擊,3.鏈輪齒形,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。,滾子鏈鏈輪齒形,滾子鏈鏈輪軸向齒廓,注：幾何

5、尺寸及計(jì)算公式列于表8–2、表8–3和表8–4中。,第二節(jié) 鏈傳動(dòng)的動(dòng)力特性,一、傳動(dòng)比和速度的不均勻性,在鏈傳動(dòng)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：,1.平均速度和平均傳動(dòng)比,鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：,(m/s),2.瞬時(shí)速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比,鏈條鉸鏈A點(diǎn)的前進(jìn)分速度：,上下運(yùn)動(dòng)分速度：,因?yàn)閺膭?dòng)鏈輪的角速度為：,所以鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比為：,當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度

6、以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的，因此鏈傳動(dòng)不宜用于對運(yùn)動(dòng)精度有較高要求的場合。,鏈傳動(dòng)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(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。,由上述分析可知，鏈傳動(dòng)中，鏈條的前進(jìn)速度和上下抖動(dòng)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。,二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷,1.由于鏈速和從動(dòng)輪的角速度是變化的，從而產(chǎn)生了相應(yīng)的加速度和角加速度，因此必然引起附加動(dòng)載荷。,當(dāng)銷軸位于

7、?=±?1/2時(shí)，加速度最大，即,鏈輪轉(zhuǎn)速愈高、鏈節(jié)距愈大、鏈輪齒數(shù)愈少時(shí)，動(dòng)載荷愈大。采用較多的鏈輪齒數(shù)和較小的節(jié)距對降低動(dòng)載荷是有利的。,2.當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入鏈輪的瞬間，鏈節(jié)和輪齒以一定的相對速度相嚙合，從而使鏈和輪齒嚙合時(shí)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。,第三節(jié) 鏈傳動(dòng)的受力分析和作用在軸上的載荷,鏈傳動(dòng)在安裝時(shí)，應(yīng)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(dòng)、跳齒或脫鏈現(xiàn)象。,1.工作拉力F,

8、2.離心拉力Fc,3.垂度拉力Ff,式中 g––––重力加速度(m/s2)；　　　　 a––––中心距（m）；　　　　 f––––懸索垂度(m)；　　　　　Kf–––垂度系數(shù),作用在軸上的載荷FQ可近似地取為主動(dòng)邊和從動(dòng)邊總拉力之和，因離心拉力不作用在軸上，不應(yīng)計(jì)算在內(nèi)，由此得FQ=F+2Ff。又由于垂度拉力不大，故可近似取,第四節(jié) 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,一、鏈運(yùn)動(dòng)的主要失效形式,1．鉸鏈磨損,?d=?p/sin(180?

9、/z),若?p一定，z ?? ?d ?,因此，為了保證鏈的使用壽命，不致過早產(chǎn)生跳齒或脫鏈，除應(yīng)滿足規(guī)定的潤滑狀態(tài)外，還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。,2．疲勞破壞,在潤滑充分和設(shè)計(jì)、安裝正確的條件下，疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。,3．鉸鏈膠合,鉸鏈膠合與鏈輪轉(zhuǎn)速關(guān)系極大，因此，鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)受膠合失效的限制。,4．鏈被拉斷,各種失效圖片,二、鏈傳動(dòng)的承載能力,鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。,1.極限功率曲線,上圖示

10、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(dòng)中，鏈傳動(dòng)的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；隨著鏈輪轉(zhuǎn)速的增高，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)增大，傳動(dòng)能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度，轉(zhuǎn)速越高，傳動(dòng)能力就越低，并會(huì)出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。,2.A系列套筒滾子鏈的實(shí)用功率曲線圖,實(shí)驗(yàn)條件：單列,水平布置,載荷平穩(wěn), Z1=19, i=3, t=100P, th=15000h, ΔP/P≤ 3%,設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)小鏈輪的

11、轉(zhuǎn)速n1從圖中查出這種型號的鏈條允許傳遞的額定功率P0，額定功率曲線適合于鏈速v>0.6m/s的場合。,當(dāng)鏈傳動(dòng)實(shí)際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，應(yīng)考慮工作情況系數(shù)KA、鏈長、小鏈輪齒數(shù)、多排鏈等因素的影響。,額定功率曲線是在推薦的潤滑方式下得到的，當(dāng)不能滿足推薦的潤滑方式時(shí)，應(yīng)降低額定功率P0。,,例題,Ⅰ—人工定期潤滑　?、颉斡蜐櫥蟆驮』蝻w濺潤滑　　Ⅳ—壓力噴油潤滑,推薦的潤滑方式,三、鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇,1．鏈的節(jié)

12、距和排數(shù),鏈條所能傳遞的功率P0可由下式確定,Pc=KAP　　　　(8–10),(8–9),式中 P0–––在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率(kW)（見圖8–14）；Pc––––鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率(kW)；KA––––工況系數(shù)（表8–5）；KZ–––小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（表8–6），當(dāng)工作在如圖8–14所示的曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)（鏈板疲勞），查表中的KZ，當(dāng)工作在右側(cè)時(shí)（滾子套筒沖擊疲勞），查表中的K?Z；KP–––多排鏈系數(shù)（表8–7）

13、；KL–––鏈長系數(shù)（圖8–16），鏈板疲勞查曲線1，滾子套筒沖擊疲勞查曲線2。,根據(jù)式（8–9）求出傳遞的功率，由圖8–14查出合適的鏈號和鏈節(jié)距。,2．傳動(dòng)比i,通常限制鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i≤6，推薦的傳動(dòng)比i＝2~3.5。,3．鏈輪齒數(shù)z,4．鏈節(jié)數(shù)LP和鏈輪中心距a,鏈傳動(dòng)的中心距過大或過小對傳動(dòng)都會(huì)造成不利影響。設(shè)計(jì)時(shí)一般取中心距a0=(30～50)p，最大取a0max=80p。,鏈條的長度以鏈節(jié)數(shù)Lp來表示，鏈節(jié)數(shù)為：,計(jì)算出

14、的Lp應(yīng)圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)，鏈傳動(dòng)的中心距為：,5．低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算,對于鏈速v＜0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，因抗拉靜力強(qiáng)度不夠而破壞的可能性很大，故應(yīng)進(jìn)行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算。,（8－8）,第五節(jié) 鏈傳動(dòng)的合理布置和張緊方法,一、鏈傳動(dòng)的合理布置,1.兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面必須布置在同一垂直平面內(nèi)，不能布置在水平或傾斜平面內(nèi)；,2.兩鏈輪中心連線最好是水平的，也可以與水平面成45?,3.一般應(yīng)使鏈的緊邊在上、松邊在下,二、鏈傳動(dòng)的

15、張緊,鏈傳動(dòng)的張緊并不決定鏈的工作能力，只是調(diào)整垂度的大小。,例 設(shè)計(jì)如圖8-18所示的帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案Ⅰ中的滾子鏈傳動(dòng)，已知小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=173.8r/min，傳動(dòng)比i=2.5，傳遞功率P＝10.04kW，兩班制工作，中心距可調(diào)節(jié)，工作中有中等沖擊。,解：1．選定鏈輪齒數(shù)z1、z2,初步假設(shè)鏈速v=0.6~3m/s，由表8–8查得小鏈輪齒數(shù)z1≥17，取z1=23，z2=iz1=2.5×23=57.5，取z2=58(

16、<120合適)。,2．根據(jù)實(shí)用功率曲線，選鏈條型號,（1）初定中心距a0=40p，鏈節(jié)數(shù)LP為,取LP＝122節(jié)。由于中心距可調(diào)，可不算實(shí)際中心距。,估計(jì)，鏈條鏈板可能產(chǎn)生疲勞破壞。由表8–6查得KZ＝1.23，由表8–7查得KP=1.0（初取單排鏈），由圖8–16查得KL＝1.07，由表8–5查得KA＝1.3。,該鏈條在實(shí)驗(yàn)條件下所需傳遞的功率,由圖8–14，按P0＝9.92kW，n1=173.8r/min，選取鏈條型號為20A