滾子鏈傳動的設(shè)計

1、浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計鏈傳動的工作原理與特點(diǎn)2.1 鏈傳動的組成和工作原理鏈傳動由主動鏈輪1、從動鏈輪2和中間撓性件鏈條3組成，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動和動力。圖2.1 鏈傳動2.1.1鏈傳動的特點(diǎn)與應(yīng)用鏈傳動的主要優(yōu)點(diǎn)是：與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比；需要的張緊力、作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有污染等惡劣環(huán)境場合下工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝精度要求比較低；中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。鏈傳動的主要缺點(diǎn)是：瞬時鏈速和鏈傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。目前，鏈傳動廣泛

2、應(yīng)用于工況較為惡劣、傳動比精度要求不是很高的農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、起重、冶金、運(yùn)輸、石油、化工、機(jī)械中。2.1.2鏈傳動的基本結(jié)構(gòu)鏈傳動主要有鏈條和鏈輪兩部分組成。鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)來表達(dá)。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接，接頭處可用卡簧或開口銷鎖緊。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則需采用過渡鏈節(jié)。在鏈條受拉時，過渡鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，因此通常應(yīng)避免采用。短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）傳動使用最廣，而齒形鏈應(yīng)用于要求較高的傳動。國家標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑 、齒溝圓弧半徑和齒溝角的最大和最小值。各種鏈輪的實(shí)際端面齒形均應(yīng)在最大和最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓

3、曲線設(shè)計有很大的靈活性。鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧狀，以便于鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合。鏈輪齒應(yīng)有足夠的接觸強(qiáng)度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材料一般應(yīng)優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳素鋼(如Q235、45、Q275、ZG310-570等)、灰鑄鐵(如HT200)等。重要的鏈輪可采用合金鋼。小直徑鏈輪可制成實(shí)心式；中等直徑的鏈輪可制成孔板式；直徑較大的鏈輪可設(shè)計成組合式，若輪齒因磨損而失效，可更換齒圈。鏈輪輪轂部分的尺寸可參考帶輪。2.1.3鏈條的基本類型鏈按照用途不同，可分為起重鏈、曳引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機(jī)械中提起重物，其工作速度0.25m

4、/s；曳引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中提升重物，其工作速度4m/s；傳動鏈用于一般機(jī)械中傳遞運(yùn)動和動力，通常工作速度15m/s。傳動鏈有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈利用特定齒形的鏈片和鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動的，是用銷軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。鏈片的工作面與鏈輪相嚙合。為防止鏈條在工作時從鏈輪上脫落，鏈條上裝有內(nèi)導(dǎo)片或外導(dǎo)片。嚙合時導(dǎo)片與鏈輪上相應(yīng)的導(dǎo)槽嵌合。故又稱無聲鏈傳動。齒形鏈允許的工作速度可達(dá)40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的場合。套筒滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子組成。外鏈板固定在銷軸上,內(nèi)鏈板固定在套筒上，滾子與套筒間和套筒

5、與銷軸間均可相對轉(zhuǎn)動，因而鏈條與鏈輪的嚙合主要為滾動摩擦。套筒滾子鏈可單列使用和多列并用,多列并用可傳遞較大功率。套筒滾子鏈比齒形鏈重量輕、壽命長、成本低。在動力傳動中應(yīng)用較廣。套筒滾子鏈和齒形鏈鏈輪的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)自由進(jìn)入或退出嚙合，在嚙入時沖擊很小，在嚙合時接觸良好。2.2 鏈傳動的失效形式鏈輪和鏈條相比,鏈輪的強(qiáng)度高,使用壽命較長,所以鏈傳動的失效,主要是鏈條的失效,其主要失效形式是: (1) 鏈條疲勞破壞：鏈傳動時，由于鏈條在松邊和緊邊所受的拉力不相同，所以鏈條工作處于交變拉應(yīng)力狀態(tài)中。經(jīng)過一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后，鏈條元件由于疲勞強(qiáng)度不足而破壞，鏈板將發(fā)生疲勞斷裂，或套筒、滾子表面出現(xiàn)疲

6、勞點(diǎn)蝕。在潤滑良好的鏈傳動時，疲勞強(qiáng)度決定鏈傳動能力的主要因素。(2) 鏈條鉸鏈的磨損： 鏈傳動時，銷軸與套筒的壓力較大，彼此又產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，因而導(dǎo)致鉸鏈摩損，使鏈的實(shí)際節(jié)距變長（內(nèi)、外鏈節(jié)的實(shí)際節(jié)距、是指相鄰兩滾子間的中心距，它隨使用中磨損情況不同而變化），鉸鏈磨損后，由于實(shí)際節(jié)距的增長主要出現(xiàn)在外鏈節(jié)，內(nèi)鏈節(jié)的實(shí)際節(jié)距幾乎不受磨損影響而保持不變，因而增加了各鏈節(jié)的實(shí)際節(jié)距的不均勻性，使傳動更加的不平穩(wěn)。鏈的實(shí)際節(jié)距因磨損而伸長到一定程序時，鏈條與輪齒的嚙合情況變壞，從而發(fā)生爬高和跳齒現(xiàn)象，磨損是潤滑不良的開式鏈傳動的主要失效形式。造成鏈傳動壽命大大降低。(3) 鏈條鉸鏈膠合： 在潤滑不當(dāng)或

7、鏈輪轉(zhuǎn)速過高時,鏈條鉸鏈的銷軸和套筒的工作表面會因潤滑油膜破壞,在高溫,高壓下直接接觸導(dǎo)致兩表面粘結(jié),相對運(yùn)動使粘結(jié)部位撕開,形成表面撕開而損壞,稱為膠合.因而要限制鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速，不宜過高。(4) 鏈條沖擊破斷：對于因張緊不好而有較大松邊垂度的鏈傳動，在反復(fù)起動、制動或反轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的巨大沖擊，將會使銷軸、套筒、滾子等元件不到疲勞時就產(chǎn)生沖擊破斷。(5) 鏈條的過載拉斷：低速重載的鏈傳動在過載時，因靜強(qiáng)度不足而被拉斷。第三章 滾子鏈傳動工作原理3.1 滾子鏈的結(jié)構(gòu)參數(shù)3.1.1滾子鏈的構(gòu)造滾子鏈?zhǔn)怯梢幌盗袃?nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)相間組成的環(huán)形鏈條。其組成零件包括滾子1、套筒2、銷軸3、內(nèi)鏈板4和外鏈板

8、5。圖3.1 鏈傳動基本結(jié)構(gòu)滾子與套筒、套筒與銷軸之間為間隙配合：內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸之間為過盈配合。滾子鏈分為單排鏈、雙排鏈和多排鏈。多排鏈承載能力更大，但各排受載均勻不好，通常不應(yīng)該超過3排或4排，雙排鏈結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多。為了形成鏈節(jié)首尾相連的環(huán)形鏈條，要用接頭加以聯(lián)接。滾子鏈的接頭形式如圖所示。圖3.2 滾子鏈的接頭形式當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處采用開口銷(a)或彈簧鎖片(b)來固定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需另增加一個過渡鏈節(jié)(c)才能構(gòu)成環(huán)形，形成鏈的薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)盡可能避免使用奇數(shù)鏈節(jié)。3.1.2滾子鏈的基本參數(shù)滾子鏈主要參數(shù)是節(jié)距、滾子外徑和內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬，對于多排鏈還有排距。節(jié)距是滾子鏈的

9、基本參數(shù)。當(dāng)節(jié)距增大時，鏈條中各零件的尺寸都會相應(yīng)的增大，傳動能力也隨之增大。3.1.3滾子鏈的標(biāo)記3.2滾子鏈傳動的基本參數(shù)3.2.1鏈輪齒數(shù)為降低動載荷，提高鏈傳動的平穩(wěn)性，小鏈輪齒數(shù)應(yīng)該稍微多一些為好。但小鏈輪齒數(shù)也不宜過多，否則會很大，從而使鏈傳動較早發(fā)生跳齒失效。鏈條工作一段時間后，磨損使銷軸變細(xì)、使套筒和滾子變薄，在拉伸載荷的作用下，鏈條的節(jié)距伸長。鏈條節(jié)距變長后、鏈繞上鏈輪時節(jié)圓向齒頂移動。一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)以避免使用過渡接頭。為使磨損均勻，提高壽命，鏈輪齒數(shù)最好與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，若不能保證互質(zhì)，也應(yīng)使其公因數(shù)盡可能小。3.2.1鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，理論上承載能力越高。但節(jié)距越大，

10、由鏈條速度變化和鏈節(jié)嚙入鏈輪產(chǎn)生沖擊所引起的動載荷也越大，反而使鏈承載能力和壽命降低。因此，設(shè)計時應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈，重載時選取小節(jié)距多排鏈的實(shí)際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。3.2.3中心距和鏈長鏈傳動中心距過小，則小鏈輪上的包角小，同時嚙合的鏈輪齒數(shù)就少；若中心距過大，則容易易使鏈條抖動。一般可取中心距=(3050)，最大中心距 80。鏈條長度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動求帶長的公式可導(dǎo)出由此算出的鏈節(jié)數(shù)須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。 運(yùn)用上式可解得中心距的公式。為便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度，一般應(yīng)將中心距設(shè)計成可調(diào)節(jié)的；或者應(yīng)有張緊裝置。3.3鏈輪的結(jié)構(gòu)3.3.1鏈輪的主要尺寸

11、鏈輪的主要尺寸包括齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、節(jié)距多邊形以上齒高、齒寬、齒側(cè)凸緣直徑等圖3.3 鏈輪的主要尺寸3.3.2鏈輪的形狀與結(jié)構(gòu)通常，鏈輪是由齒圈、輪轂和輪輻三部分組成。常見鏈輪形狀有：1.單片式單排鏈輪。2.單凸緣式單雙排鏈輪。3.雙凸緣式單排鏈輪。鏈輪的結(jié)構(gòu)大致有：1.整體結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈條=38.1以下的單、雙排，單、雙凸緣鏈輪的加工。2.焊接結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用在中、大規(guī)格單、雙凸緣鏈輪的加工。加工時，凸緣都采用棒料車成凸形。齒圈部分可采用板材切割后加工外徑與軸孔，孔一端車出焊接破口套入凸緣部分進(jìn)行焊接。焊接時要兩端焊。3.鑄造鏈輪。主要應(yīng)用在大型鏈輪的加工，加工

12、時只加工齒圈、凸緣兩端面、外徑和內(nèi)徑及鍵槽，然后再加工齒形。環(huán)鏈輪都是鑄造的。鑄造鏈輪的材料一般有兩種，鑄鐵和鑄鋼如HT150、HT200和ZG310-570。4.鍛造鏈輪。主要應(yīng)用在受力較大的中、大規(guī)格鏈輪的生產(chǎn)上。鍛造時，不管是單凸緣式或雙凸緣式，一般都鍛成凸形，軸孔留出足夠的加工余量，材料利用率較低，成本高。3.3.3鏈輪的材料選用鏈輪的材料應(yīng)具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。通常，小鏈輪用較好的材料。一般工況下，采用45、50、45Mn鋼，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度4050HRC。重要工況下，采用15Cr、20Cr材料，經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度5560HRC;或40Cr、35CrMo

13、材料，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度4050HRC。簡單工況下，采用35鋼經(jīng)正火處理，齒面硬度160200HBS；或15、20鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度5060HRC。3.3.4鏈輪齒形的幾何形狀與設(shè)計原則1.鏈輪齒形的幾何形狀：常見鏈輪的幾何形狀有三圓弧一直線形、兩圓弧一直線形、兩圓弧凸齒形、一圓弧一直線形、齒槽中心有偏移的直線齒形和直線齒形。2.設(shè)計原則：鏈輪齒形設(shè)計主要應(yīng)滿足三方面要求：即嚙合要求、使用要求、工藝性與精度要求。(1)保證鏈條能順利的嚙入與嚙出，不會有干涉現(xiàn)象。(2)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長的能力。(3)具有合理的作用角。(4)齒廓曲線與鏈傳動工況相適應(yīng)。(5)有

14、利于嚙入和防止因鏈條跳動而掉鏈。(6)加工工藝性好。3.4 鏈傳動的潤滑和布置3.4.1鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑至關(guān)重要。好的潤滑能顯著降低鏈條鉸鏈的磨損，延長使用壽命。 鏈傳動的潤滑方式大致有四種：(1)人工定期用油壺或油刷給油。(2)用油杯通過油管向松邊內(nèi)外鏈板間隙處滴油。(3)油浴潤滑或用甩油盤將油甩起，以進(jìn)行飛濺潤滑。(4)用油泵經(jīng)油管向鏈條連續(xù)供油，循環(huán)油可起潤滑和冷卻的作用。3.4.2 鏈傳動的布置張緊鏈傳動兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面；一般應(yīng)采用水平或接近水平的布置，并使松邊處在下邊。鏈傳動的張緊方法很多，最常見的是通過改變中心距來調(diào)整張緊程度。采用張緊輪張緊。圖3.4 鏈傳

15、動的張緊裝置3.4.3 鏈傳動中的故障與排除辦法1.前后軸的平行性與鏈輪的共面性對于磨損壽命來講，鏈條的性能在很大程度上取決于前后軸和鏈輪的安裝是否正確。其要求是：前后軸的平行度在1/300以內(nèi)。前后輪的共面性在0.51.0mm/米。如果鏈條在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)現(xiàn)上述問題應(yīng)及時調(diào)整。2. 鏈條張力鏈條的張力與鏈條松邊下垂距離有關(guān)。對可調(diào)中心距的水平和傾斜傳動，鏈條松邊的垂度應(yīng)為中心距的2%左石。中心線垂直傳動或受震動載荷，反向傳動應(yīng)使鏈條更為張緊。3.鏈條與鏈輪配合如果鏈條與鏈輪配合不好，可能是鏈條鉸鏈磨損，節(jié)距伸長，如有跳齒現(xiàn)象應(yīng)及時更換鏈條。如果鏈輪磨損也要更換，以免損壞新鏈條。4.鏈條抖動鏈條

16、抖動的原因是鏈條過松、載荷過大或有一個和多個鏈節(jié)不靈活。解決辦法是安裝鏈條張緊裝置或可調(diào)中心距?？赡艿脑捊档洼d荷。5.鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)噪音過大產(chǎn)生噪音過大的原因是鏈輪不共面；鏈條松緊太大或太小;潤滑不足；鏈條和鏈輪磨損；或者是鏈條節(jié)距尺寸過大。解決辦法是：檢查前后軸平行與鏈輪共面性情況加以糾正。調(diào)整中心距與張緊裝置，使之獲得適當(dāng)?shù)乃删o度并保證潤滑到工件上。6.鏈板側(cè)磨如果內(nèi)鏈節(jié)鏈板內(nèi)表面磨損嚴(yán)重，說明是傳動沒有對準(zhǔn)。解決辦法是檢查軸和鏈輪的對準(zhǔn)情況。如果安裝無問題，可觀查在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否由于載荷過大變形引起剛性不足。7.鏈板疲勞當(dāng)載荷過大超過鏈板的疲勞極限時，鏈板就發(fā)生疲勞破壞，在孔周圍產(chǎn)生微小裂紋直

17、至斷裂。解決辦法是降低載荷或更換承載能力大的鏈條。8.銷軸磨損通常銷軸磨損是由于潤滑不足造成的。要經(jīng)常檢查潤滑油里是否有磨料或改變潤滑萬式。9.銷軸膠合銷軸膠合一般是供油不足造成的。如果只有一端膠合那就要檢查一下軸和鏈輪的安裝情況，軸是否平行，鏈輪是否共面，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中軸和鏈輪是否竄動。10.鏈輪齒磨損如果鏈輪齒的兩面都有明顯磨損是傳動對準(zhǔn)不好。如果產(chǎn)生“彎溝”表示磨損過度應(yīng)調(diào)換鏈輪，也可反裝鏈輪讓磨損較輕的一面向著鏈條。過度磨損的鏈輪最好和鏈條一起更換。3.5鏈傳動的運(yùn)動特性3.5.1鏈傳動的運(yùn)動不均勻性因為鏈?zhǔn)怯蓜傂枣湽?jié)通過銷軸鉸接而成，當(dāng)鏈繞在鏈輪上時，其鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這些鏈節(jié)

18、將曲折成正多邊形的一部分，該正多邊的邊長等于鏈條的節(jié)距，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)。鏈輪每轉(zhuǎn)一周，隨之轉(zhuǎn)過的鏈長為，所以鏈的平均速度(m/s)為 （3-1）式中、分別為主、從動鏈輪的齒數(shù)； 、分別為主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)數(shù)()；為鏈的節(jié)距(mm)。 （3-2）式中（3-1）和（3-2）計算的鏈速和傳動比是平均值。事實(shí)上，即使主動鏈輪的角速度=常數(shù)，其瞬間鏈速和瞬時傳動比都是變化的，而且是按每一鏈節(jié)的嚙合過程都作周期性的變化。圖3.5 鏈傳動的速度分析鏈輪轉(zhuǎn)動時，繞在鏈輪的鏈條，只有其鉸鏈的銷軸A的軸心是沿著鏈輪分度圓運(yùn)動的，而鏈節(jié)其余部分的運(yùn)動軌跡均不在分度圓上。若主動鏈輪以角速度轉(zhuǎn)動，該鏈節(jié)的鉸鏈銷軸A的軸

19、心作等速圓周運(yùn)動，設(shè)鏈輪分度圓半徑為，則其圓周速度=。設(shè)鏈傳動在工作時，主動邊始終處于水平位置。這樣可分解為沿著鏈條前進(jìn)方向的水平分速度和作橫向運(yùn)動的垂直分速度，其值分別為 （3-3） （3-4）式中是主動鏈輪上進(jìn)入嚙合的鏈節(jié)鉸鏈銷軸A的圓周速度與水平線的角度，從銷軸A圓周速度與水平線的夾角，從銷軸A進(jìn)入鏈輪嚙合位置到銷軸B也進(jìn)入鏈輪嚙合位置為止，角也是從到之間變化。(=360°/是主動鏈輪上鏈節(jié)距對應(yīng)的中心角)。當(dāng)時， （3-5） （3-6）當(dāng)時， （3-7） （3-8）由此可知，主動鏈輪雖然作等角速度回轉(zhuǎn)，而鏈條前進(jìn)的瞬時速度卻周期性地由小變大，又有大變小。每轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié)，鏈速的

20、變化就重復(fù)一次，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，角的變化范圍就越大，鏈速的變化也就越大。于此同時，鉸鏈銷軸作橫向運(yùn)動的垂直分速度也在周期性的變化，導(dǎo)致鏈沿鉛垂方向產(chǎn)生有規(guī)律的振動。同理可知，每一鏈節(jié)在從動鏈輪輪齒嚙合的過程中，鏈節(jié)鉸鏈在從動鏈輪的相位角，也在不斷的在的范圍內(nèi)變化，所以從動鏈輪的角速度為 （3-9）鏈從動的瞬時傳動比為 （3-10）可見，隨著角和角不斷變化，鏈傳動的瞬時傳動比是不斷變化的。當(dāng)主動鏈輪以等速度回轉(zhuǎn)時，從動鏈輪的角速度將周期性地變動。只有在=（即=），且傳動的中心距恰好為節(jié)距的整數(shù)倍時（這時和角的變化才會時時相等），傳動比才能在全部嚙合過程中保持不變，即恒等于1，鏈條的送進(jìn)

21、速度恒定，但鏈條的垂直分速度總是周期性變化的。上述鏈傳動運(yùn)動的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)造成的，所以稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。3.5.2鏈傳動的動載荷鏈傳動在工作過程中，鏈條和從動鏈輪都是作周期性的變速運(yùn)動，因而造成和從動鏈輪相連的零件也產(chǎn)生周期性的速度變化，從而引起了動載荷。鏈傳動的多邊形效應(yīng)是產(chǎn)生動載荷的根本原因。動載荷的大小與回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量及加速度的大小有關(guān)。鏈條前進(jìn)加速度引起的動載荷為 （3-11）式中為緊邊鏈條的質(zhì)量（）；為鏈條加速度（/）。 （3-12）當(dāng)時， （3-13）式中 為鏈節(jié)距 （3-14） 從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為 （3-15）

22、式中是從動系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到從動鏈輪軸上的轉(zhuǎn)動慣量；為從動鏈輪的角速度(rad/s)；為從動鏈輪的分度圓半徑()。計算結(jié)果表明，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則傳動的動載荷就越大。由于鏈條在橫向的分速度也在作周期性的變化，將使鏈條發(fā)生橫向振動，甚至發(fā)生共振，這也是鏈傳動產(chǎn)生動載荷的重要原因之一。鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，也將引起沖擊和動載荷，顯然，鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。3.5.3鏈傳動的受力分析鏈傳動在安裝時，應(yīng)使鏈條受到一定的張緊力。鏈傳動張緊的目的主要是松邊不致下垂過多，以免影響鏈條正常退出嚙合和產(chǎn)生振動、跳齒或脫鏈現(xiàn)象，因而所需的張緊力比起帶傳動來要小的多。鏈條在工

23、作過程中，緊邊和松邊的拉力是不等的。若不計傳動中的動載荷，則鏈的緊邊受到拉力是由鏈傳遞的有效圓周力、鏈的離心力所引起的拉力以及由鏈條松邊垂邊度引起的懸垂拉力三部分組成，即 （3-15）鏈的松邊所受拉力則由及兩部分組成，即 （3-16）有效圓周力為 （3-17）離心力引起的拉力()為 （3-18）懸垂拉力的大小與鏈條的松邊垂度及傳動的布置方式有關(guān)，取和中之大者。 （3-19a） （3-19b）式中為實(shí)際傳遞的的功率（）；為鏈速（）；單位長度鏈條的重量()；為鏈傳動的中心距()；為垂度因數(shù)。圖中為垂度，為兩輪中心聯(lián)線與水平面的傾斜角。一般鏈邊中點(diǎn)的相對垂度=1%3%。圖3.6 懸垂拉力的確定第四章

24、 滾子鏈傳動設(shè)計計算設(shè)計一拖動運(yùn)輸機(jī)的滾子鏈傳動。已知條件為：電動機(jī)驅(qū)動(額定功率 =7.5，轉(zhuǎn)速=1000)，從動輪轉(zhuǎn)速=310，載荷平穩(wěn)，鏈傳動中心距不應(yīng)小于500。4.1滾子鏈的設(shè)計4.1.1選擇鏈輪齒數(shù)鏈傳動速比： （4-1）由表4-選小鏈輪齒數(shù)=25 。表4-1 齒數(shù)推薦值傳動比i1234566齒數(shù)z131 2725 2321 1717大鏈輪齒數(shù) z2=iz1=3.23×25=81120，合適?！炬溳喌凝X數(shù)應(yīng)在1770范圍內(nèi)選擇。齒數(shù)小于17時，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不滑順。輕載荷時，齒數(shù)最小可以達(dá)到13。另外，齒數(shù)盡量選用奇數(shù)，z1應(yīng)17且zmax120，優(yōu)先選用以下數(shù)列：17、19、

25、21、23、25、38、57、76、95、114。】4.1.2確定計算修正功率(額定功率)已知鏈傳動工作平穩(wěn)，電動機(jī)拖動，由表4-2選=1.3，=1.3計算功率為=1.3×1×7.5/1=9.75 （4-2）鏈傳動的輸入功率，KW;工況系數(shù)；小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；多排鏈系數(shù)，雙排鏈時Kp=1.75，三排鏈時Kp=2.5表4-2 工況系數(shù)4.1.3鏈條節(jié)距及初定中心距（1）確定參數(shù)：根據(jù)設(shè)計功率及主動鏈輪轉(zhuǎn)速查詢得到鏈號，進(jìn)而直接得出對應(yīng)的鏈條節(jié)距。已得功率=9.75KW,主動鏈輪轉(zhuǎn)速1000r/s,由表4-3.1，4-3.2可查出:鏈條型號10A,鏈條節(jié)距=15.875；圖4-3

26、.1 A系列單排滾子鏈的額定功率曲線圖4-3.2滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)（2）根據(jù)公式計算最小中心距： =（當(dāng)i<4時） =（當(dāng)i4時）已得i=3.226, 則=0.2×25(3.226+1)=21.12推薦=(3050)，取=40。4.1.4鏈條參數(shù)（1）計算鏈節(jié)數(shù)：=134.98 (4-3)實(shí)際鏈節(jié)數(shù)：圓整成整數(shù)=136【圓整成整數(shù)，宜取偶數(shù)，以避免過渡鏈節(jié)。當(dāng)為奇數(shù)時，該鏈條的極限拉伸載荷為正常值的80%】（2）計算鏈條長度： L=2.159m（3）計算鏈速： v=6.615m/s（4）計算理論中心距（最大中心距）： 計算得：a=626.97mm,（5）計算實(shí)際中心距： /對

27、中心距可調(diào)的傳動，可取較大值；計算得：a=625.09mm，取625mm4.1.5計算圓周力及軸上拉力:（1）計算有效圓周力 =1000×7.5/6.615=1134 (4-12)水平工作，查表4-6取壓軸力系數(shù) =1.30。（2）作用于軸上的拉力：對水平傳動和傾斜傳動（角度40°）：對接近垂直布置的傳動（角度40°）：工況系數(shù)故作用于軸上的拉力為：=1.18*1.3*1134N=1740N4.1.6選擇潤滑方式根據(jù)鏈速v=6.615 m/s，鏈號10A，按圖4-3鏈傳動選擇油浴或飛濺潤滑方式。不同工作環(huán)境溫度下的滾子鏈傳動用潤滑油粘度等級見表：鏈傳動使用的潤滑油

28、運(yùn)動粘度在運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下約為2040mm2/s。只有轉(zhuǎn)速很慢又無法供油的地方，才可以用油脂代替。4.1.7小鏈輪包角：（要求120°）=180°-=154.125°120°符合要求！4.1.8滾子鏈的靜強(qiáng)度計算：在低速重載鏈傳動中，鏈條的靜強(qiáng)度占有主要地位。通常v<0.6m/，視為低速傳動。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率曲線選擇和計算，結(jié)果常不經(jīng)濟(jì)。因為額定功率曲線上各點(diǎn)其相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n大于820，比靜強(qiáng)度安全系數(shù)大。 鏈條的靜強(qiáng)度計算式為懸垂拉力的大小與鏈條的松邊垂度及傳動的布置方式有關(guān)，取和中之大者。 式中為實(shí)際傳遞的的功率（）；為鏈速

29、（）；單位長度鏈條的重量()；為鏈傳動的中心距()；為垂度因數(shù)。圖中為垂度，為兩輪中心聯(lián)線與水平面的傾斜角。一般鏈邊中點(diǎn)的相對垂度=1%3%。取f/a=2%；Ff=616.25=37.5 Ff=(6+0) 16.25=37.5 符合要求。滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)設(shè)計結(jié)果如下： 小鏈輪齒數(shù)z1：25 大鏈輪齒數(shù)z2：81 設(shè)計功率Pd:9.75(kW) 鏈號：10A 鏈條節(jié)距p：15.875(mm) 實(shí)際鏈長節(jié)數(shù)X：136 鏈條長度L：2.16(m) 鏈速v:6.61(m/s)理論中心距a：626.97（mm） 實(shí)際理論中心距a：625 (mm) 有效圓周力F ：1134(N) 作用于軸上的拉力FQ

30、：1740 (N) 選擇潤滑方法：油池潤滑或油盤飛濺潤滑 4.2鏈輪設(shè)計計算4.2.1鏈輪的設(shè)計計算1.材料選擇：采用35鋼經(jīng)正火處理，齒面硬度160200HBS。2.分度圓直徑 (4-14)3.齒頂圓直徑 (4-15)(查表 滾子最大直徑=10.16) (4-16) 取=134(mm)。4.齒根圓直徑 (4-17) 5.分度圓弦齒高 (4-18)。 4-19)取=4.5。6.最大齒根距離 (4-20)7.齒側(cè)凸緣直徑（查表為內(nèi)鏈板最大高度:15.09 (4-21) （）8.齒側(cè)圓弧半徑 (4-22) (4-23)9滾子定位圓弧半徑 (4-24) (4-25)10.滾子定位角 (4-26） (

31、4-27)11齒寬：（是內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬，查表9.40mm） (4-28)12.齒側(cè)倒角 (4-29)13.齒側(cè)半徑 (4-30)14.鏈輪齒總寬（為排數(shù)） (4-31)15.軸轂厚度：（假設(shè)軸孔為50，查表4-7 =6.4） (4-32)表4-7 常數(shù)K的取值名稱結(jié)構(gòu)尺寸（參考）輪轂厚度h常數(shù)d5050 100100 150150K3.24.86.49.516.輪轂長度 (4-33) (4-34)取長度為5017輪轂直徑。 (4-35)4.2.2 鏈輪的設(shè)計計算同理可以計算鏈輪的尺寸直徑分度圓d=409.41(),齒頂圓直徑=416，齒根圓直徑=399.25，分度圓弦齒高=4.5，最大齒根距離=3

32、99.17，齒側(cè)凸緣直徑=392.65，滾子定位圓弧半徑=5.28； =5.13，滾子定位圓=138.89°，=118.89°,齒寬8.93，齒側(cè)倒角=2.06，齒側(cè)半徑=15.875，軸孔=100鏈輪齒總寬=8.93，軸轂厚度=30.26，輪轂長度=80。輪轂直徑=160.52。 4.2.3 滾子鏈的材料的選擇與處理滾子在工作時，是和鏈輪嚙合的，所以需要一定的強(qiáng)度和硬度。在此，我選擇35Cr作為滾子的材料。因為強(qiáng)度以及韌性較高的中碳含量的調(diào)制鋼，強(qiáng)度極限比35號鋼高20%。工藝性能與30Cr相似。35Cr廣泛用于制造齒輪、軸、滾子、螺栓以及其他重要零件上。銷軸和套筒都是在

33、內(nèi)部工作的，我選用35號鋼作為制造材料。因為35號鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有良好的塑性和適當(dāng)強(qiáng)度，工藝性能較好，多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。內(nèi)外鏈板鏈板在鏈傳動過程中主要承受交變拉伸和沖擊載荷，鏈節(jié)在轉(zhuǎn)動時還容易側(cè)磨，經(jīng)過一定次的循環(huán)，鏈板容易疲勞拉斷因此，鏈板的材料應(yīng)具我選用40Mn，40Mn碳素結(jié)構(gòu)鋼，用于制造永受疲勞負(fù)荷的零件，如曲軸、連桿等?？ɑ傻淖饔檬强ňo連接銷，所以需要一定的彈性。我選用65MN, 65Mn，錳提高淬透性，經(jīng)熱處理后的綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼，但有過熱敏感性和回火脆性。用作小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條，也可制作彈簧環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧。鏈條銷軸、套筒和滾子在交變載荷作用下承受沖擊載荷磨損，這就要求這些零件具有表面耐磨、芯部柔韌和耐疲勞性能，因此，這些零件通常都要進(jìn)行表面滲碳處理。特別是標(biāo)準(zhǔn)鏈條的銷軸、套筒和滾子由于采用的材料都是低碳鋼和低合金鋼，滲碳后既耐磨又耐疲勞，完全可以保證標(biāo)準(zhǔn)鏈條使用性能的需要。在此我對銷軸進(jìn)行滲碳0.3mm處理。第五章 結(jié)論在本篇論文中，我主要是對鏈傳動的組成和工作原理以及鏈傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用，潤滑和布置作了介紹。重點(diǎn)介紹了鏈傳動中的滾子鏈的構(gòu)造和原理，并根據(jù)實(shí)際的工程輸送問題，查閱機(jī)械設(shè)計手冊以及工作手冊等資料，設(shè)計并計算了鏈條和鏈輪的具體尺寸參數(shù)