江蘇大學機械原理及設計第九章鏈傳動

1、課件120212021年年1111月月1414日日機機 械械 原理及設計原理及設計（）課件2第九章第九章 鏈傳動鏈傳動課件3一工作原理一工作原理:嚙合傳動嚙合傳動二優(yōu)缺點二優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點：1適于遠距離傳動，重量輕尺寸小。適于遠距離傳動，重量輕尺寸小。2i平平(=n1/n2)為定值，效率高。為定值，效率高。3壓軸力小。壓軸力小。 4在溫度高、濕度大等惡劣環(huán)境下工作在溫度高、濕度大等惡劣環(huán)境下工作。缺點缺點：1i瞬瞬(=w1/w2)不為常數(shù)，易產(chǎn)生動載荷不為常數(shù)，易產(chǎn)生動載荷2兩軸只能平行放置兩軸只能平行放置3制造成本稍高制造成本稍高9-19-1概述概述課件4課件5三分類三分類傳動鏈傳動鏈起重鏈起

2、重鏈輸送鏈輸送鏈套筒滾子鏈套筒滾子鏈(滾子鏈滾子鏈)齒形鏈齒形鏈課件6課件7課件8一滾子鏈一滾子鏈1結構：滾子結構：滾子1、套筒、套筒2、銷軸、銷軸3、內(nèi)鏈板、內(nèi)鏈板4、外鏈條板、外鏈條板59-29-2傳動鏈的結構特點傳動鏈的結構特點課件9課件10兩對間隙配合兩對間隙配合滾子滾子1與套筒與套筒2套筒套筒2與銷軸與銷軸3兩對過盈配合兩對過盈配合內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板4與與套筒與與套筒2外鏈板外鏈板5與銷軸與銷軸3課件112基本參數(shù)：基本參數(shù)：節(jié)距節(jié)距p、滾子外徑滾子外徑d1、內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b13接頭形式：接頭形式：連接鏈節(jié)連接鏈節(jié)當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，過渡鏈節(jié)過渡鏈節(jié)當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時。

3、當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時。 （過渡鏈節(jié)過渡鏈節(jié)：附加彎曲應力作用）：附加彎曲應力作用）4標記：標記： 例：例：08a188 g1243.183 鏈號排數(shù)鏈節(jié)數(shù)標準編號鏈號排數(shù)鏈節(jié)數(shù)標準編號p=08 25.4/16=12.7(mm)課件12課件13二齒形鏈二齒形鏈(無聲鏈無聲鏈)1結構形式：一組帶有兩個齒的鏈板左右交錯結構形式：一組帶有兩個齒的鏈板左右交錯排列，鏈齒的外側(cè)邊是直邊，工作時外側(cè)邊與鏈排列，鏈齒的外側(cè)邊是直邊，工作時外側(cè)邊與鏈輪輪齒嚙合實現(xiàn)傳動。齒形鏈上設有導板（外導輪輪齒嚙合實現(xiàn)傳動。齒形鏈上設有導板（外導板、內(nèi)導板），防止鏈條在工作時側(cè)向竄動。板、內(nèi)導板），防止鏈條在工作時側(cè)向竄動。3特

4、點：傳動平穩(wěn)、無噪音、承受沖擊性特點：傳動平穩(wěn)、無噪音、承受沖擊性 能好、工作可靠。（與套筒鏈相比）能好、工作可靠。（與套筒鏈相比）2鉸鏈形鉸鏈形式式圓銷式圓銷式軸瓦式軸瓦式滾柱式滾柱式課件14一運動不均勻性一運動不均勻性固有特性固有特性1平均鏈速和平均傳動比平均鏈速和平均傳動比常數(shù)1212212111zzpzpznnism100060pzn100060pznv9-39-3鏈傳動的工作情況分析鏈傳動的工作情況分析課件15課件162瞬時鏈速和瞬時傳動比瞬時鏈速和瞬時傳動比假設：假設：緊邊位于上面水平位置。緊邊位于上面水平位置。a主動輪：主動輪：水平方向水平方向 vx=v1cos=r1w1cos=

5、鏈速鏈速v 垂直方向垂直方向 vy1= v1sin= r1w1sin111111111111111111180sin0180sin180cos180cos1801800180zwrzwrvzwrwrzwrvzzzaaaooyooooo 的變化的變化之間介于的變化鉸鏈位置課件17一個鏈節(jié)中鏈速一個鏈節(jié)中鏈速v由小由小大大小變化，垂直小變化，垂直vy1由減速上升后又作加速下降。每過一個鏈節(jié)由減速上升后又作加速下降。每過一個鏈節(jié)就重復一次，導致鏈產(chǎn)生有規(guī)律的振動。就重復一次，導致鏈產(chǎn)生有規(guī)律的振動。 的整數(shù)倍為常數(shù)為常數(shù)的條件使常數(shù)pazz)1(wwicosrcosrwwicosrcoswrcosr

6、vwcoswrcosvv2121s1221s21122222b從動輪從動輪：結論：結論：課件18節(jié)距節(jié)距p 大大(齒數(shù)少齒數(shù)少)運動不均勻性則明顯運動不均勻性則明顯（因為此時（因為此時、變化范圍大）變化范圍大）由上面分析可知，隨著由上面分析可知，隨著、角的不斷變化，角的不斷變化，鏈傳動的瞬時傳動比是不斷變化的，即使主鏈傳動的瞬時傳動比是不斷變化的，即使主動輪以等角速度回轉(zhuǎn)，從動輪的角速度也將動輪以等角速度回轉(zhuǎn)，從動輪的角速度也將周期性地變動。周期性地變動。綜上所述綜上所述：將上述現(xiàn)象稱為鏈傳動的運動不：將上述現(xiàn)象稱為鏈傳動的運動不均勻性，由于此特征是由于圍繞在鏈輪上的均勻性，由于此特征是由于圍

7、繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形所致，故又稱為鏈傳動鏈條形成了正多邊形所致，故又稱為鏈傳動的多邊形效應。的多邊形效應。-不可消除不可消除課件19二動載荷二動載荷不可避免不可避免1速度沖擊速度沖擊2pwz180isinwrasinwrdtdsinwrdtdvacoswrv12o11max1211111說明說明：轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速w愈高，節(jié)距愈高，節(jié)距p愈大，齒數(shù)愈大，齒數(shù)z 愈少動載荷愈大愈少動載荷愈大2振動沖擊振動沖擊3嚙合沖擊嚙合沖擊4慣性沖擊慣性沖擊課件20三受力分析三受力分析eq21fc2fce12ff2ff2eefkffqfffffffn10qasinkfn10qakf. 3qvf. 2vp10

8、00f. 1壓軸力松邊拉力緊邊拉力垂度拉力離心拉力有效圓周力取大者取大者壓軸系數(shù)壓軸系數(shù)課件21一失效形式一失效形式1鏈的疲勞破壞：鏈板、套筒、滾子鏈的疲勞破壞：鏈板、套筒、滾子3鏈的鉸鏈膠合：轉(zhuǎn)速很高時發(fā)生，限制鏈的鉸鏈膠合：轉(zhuǎn)速很高時發(fā)生，限制 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速2鏈的鉸鏈磨損鏈的鉸鏈磨損4鏈的過載拉斷鏈的過載拉斷9-49-4滾子鏈傳動的失效形式及功率曲線圖滾子鏈傳動的失效形式及功率曲線圖課件22二極限功率曲線圖二極限功率曲線圖4課件23三額定功率曲線圖：三額定功率曲線圖：圖見書圖見書特定條件：特定條件：z1=19，lp=100節(jié)，單排節(jié)，單排 lh=15000h 水平布置，兩輪共面水平布置

9、，兩輪共面載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)按推薦潤滑方式潤滑按推薦潤滑方式潤滑 鏈磨損后的相對伸長量鏈磨損后的相對伸長量3%若為非推薦潤滑方式，應降低若為非推薦潤滑方式，應降低p0值值當與條件不同時，要引入一系列的修正當與條件不同時，要引入一系列的修正系數(shù)。系數(shù)。 ka工作情況系數(shù)，工作情況系數(shù)，kz齒數(shù)系數(shù)，齒數(shù)系數(shù)，kl鏈長系鏈長系數(shù)，數(shù)，kp 多排鏈系數(shù)。多排鏈系數(shù)。課件24一原始數(shù)據(jù)：一原始數(shù)據(jù)：功率功率p、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n1、n2(或或i)、中心距、中心距a及工作條件等及工作條件等二設計內(nèi)容：二設計內(nèi)容：1選擇鏈號，確定尺寸選擇鏈號，確定尺寸(節(jié)距、排數(shù)、長度節(jié)距、排數(shù)、長度)2定實際中心距定實際中心距

10、a3鏈輪結構設計鏈輪結構設計9-59-5滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算課件25三主要參數(shù)選擇三主要參數(shù)選擇1傳動比傳動比i 一般要求一般要求i(=n1/n2)6推薦推薦i=23.5原因原因：i大大包角小包角小嚙合齒數(shù)少嚙合齒數(shù)少易磨損或跳齒易磨損或跳齒2齒數(shù)齒數(shù)z1和和z2z1： z1少少結構緊湊結構緊湊 z1過少過少運動不均勻性增加運動不均勻性增加動載荷增加動載荷增加鏈節(jié)間相對轉(zhuǎn)角鏈節(jié)間相對轉(zhuǎn)角 增加增加鉸鏈易磨損鉸鏈易磨損fe(=1000p/v)增加增加壓力增加壓力增加易損壞易損壞z1不能太小，一般不能太小，一般zmin17課件26z2： z2=i *z1 z過大過大結構龐大結構

11、龐大 易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象壽命降低壽命降低 z2不能太大，不能太大， zmax120zpzpzppddddzpdoooo180sin180sin180sin180sin鏈節(jié)距增長量鏈節(jié)距增長量 p 與嚙合圓外移量與嚙合圓外移量 d的關系的關系課件27當當p一定時，一定時，z大大外移量外移量d大，大，故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪上上zpzpzppddddzpdoooo180sin180sin180sin180sin討論討論或或當當 d 一定時，一定時，z大大允許允許增長量增長量 p小，小，故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪上上課件28為什么鏈

12、輪齒數(shù)應選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。為什么鏈輪齒數(shù)應選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。問題問題因為鏈節(jié)數(shù)通常為偶數(shù)，為考慮磨損均因為鏈節(jié)數(shù)通常為偶數(shù)，為考慮磨損均勻，故勻，故鏈輪齒數(shù)應選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)鏈輪齒數(shù)應選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。的奇數(shù)齒。課件293節(jié)距節(jié)距p和排數(shù)和排數(shù)p大尺寸大大尺寸大承載能力大。承載能力大。p過大過大運動不均勻性明顯運動不均勻性明顯動載荷增加動載荷增加振動噪音增加。振動噪音增加。應盡量選應盡量選小節(jié)距單排鏈。（小節(jié)距多排鏈）小節(jié)距單排鏈。（小節(jié)距多排鏈）4中心距中心距a和鏈節(jié)數(shù)和鏈節(jié)數(shù)lpa：a過小過小 單位時間的屈伸次數(shù)增加單位時間的屈伸次數(shù)增加易磨損和疲勞易磨損和

13、疲勞 包角小包角小同時嚙合的齒數(shù)少同時嚙合的齒數(shù)少輪齒受載大輪齒受載大a過大過大鏈松邊上下抖動鏈松邊上下抖動運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)運轉(zhuǎn)不平穩(wěn) 推薦推薦a0=(3050)p amax=80p課件30a004. 0002. 0aaaa2zz82zzl2zzl4pa2zzappa22zzll212221p21p2120021pp實際中心距：鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)lp與中心距與中心距a0之間的關系之間的關系 a是為了保證松邊有一個合適的安裝是為了保證松邊有一個合適的安裝垂度垂度f時中心距的減小量。時中心距的減小量。課件31四設計計算四設計計算1中高速鏈傳動中高速鏈傳動(v 0.6 m/s)：plza0aplz0kkkpkp

14、pkkkkp式中式中p0特定條件的極限功率特定條件的極限功率p名義功率名義功率ka工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)kz齒數(shù)系數(shù)齒數(shù)系數(shù)kl鏈長系數(shù)鏈長系數(shù)kp多排鏈系數(shù)多排鏈系數(shù)2低速鏈傳動低速鏈傳動(v0.6m/s) ：靜載荷計算：靜載荷計算84fknqs1aca式中式中q單排鏈的極限拉伸載荷單排鏈的極限拉伸載荷n鏈排數(shù)鏈排數(shù)f1緊邊拉力緊邊拉力課件32五五設計過程設計過程1選擇鏈輪齒數(shù)選擇鏈輪齒數(shù)z1、z22計算功率計算功率pca3確定鏈條的鏈節(jié)數(shù)確定鏈條的鏈節(jié)數(shù)lp4計算傳動所需功率計算傳動所需功率p0（p0）5根據(jù)額定功率曲線確定鏈條的型號及鏈條的根據(jù)額定功率曲線確定鏈條的型號及鏈條的 節(jié)距節(jié)

15、距p6確定鏈長確定鏈長l、中心距、中心距a及中心距的減小量及中心距的減小量a7驗算鏈速驗算鏈速8演算小鏈輪的輪轂孔演算小鏈輪的輪轂孔dk （查表（查表94）9計算在軸上的壓軸力計算在軸上的壓軸力q10必要時校核鏈的靜力強度（防止過載拉斷）必要時校核鏈的靜力強度（防止過載拉斷）課件33一鏈輪齒形一鏈輪齒形應滿足的應滿足的要求：要求：形狀形狀：三圓弧一直線：三圓弧一直線aaabcd 弧弧bc線線二鏈輪結構尺寸二鏈輪結構尺寸整體式整體式孔板式孔板式組合式組合式z180sinpdo三材料三材料碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、夾布膠木碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、夾布膠木9-69-6滾子鏈鏈輪的結

16、構設計滾子鏈鏈輪的結構設計課件34課件35課件36課件37課件38課件39一布置一布置1宜布置于低速級宜布置于低速級2宜采用水平或接近水平布置：一般宜采用水平或接近水平布置：一般45o3兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應在同一平面內(nèi)兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應在同一平面內(nèi)4宜松邊在下緊邊在上宜松邊在下緊邊在上（與帶傳動比較）（與帶傳動比較）9-79-7鏈傳動的布置、張緊和潤滑鏈傳動的布置、張緊和潤滑二潤滑二潤滑人工潤滑、滴油潤滑、油浴潤滑、壓力潤滑人工潤滑、滴油潤滑、油浴潤滑、壓力潤滑課件40三張緊三張緊張緊目的：避免在鏈條垂度過大時產(chǎn)生嚙合不張緊目的：避免在鏈條垂度過大時產(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。輪的嚙合包角。張