chapter9chain

1、第九章第九章 鏈傳動鏈傳動電子科技大學電子科技大學 機械電子工程學院機械電子工程學院 凌丹凌丹本章內(nèi)容本章內(nèi)容v鏈傳動的特點、類型和應用鏈傳動的特點、類型和應用v傳動鏈的結(jié)構特點傳動鏈的結(jié)構特點v滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料v鏈傳動的工作情況分析鏈傳動的工作情況分析v滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算v鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護1. 鏈傳動的組成鏈傳動的組成鏈傳動是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動鏈傳動是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動2. 鏈傳動的特點鏈傳動的特點v 與帶傳動相比與帶傳動相比 鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比； 需要

2、的張緊力小，作用在軸上的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失； 結(jié)構緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。鏈傳動的特點鏈傳動的特點v 與齒輪傳動相比，與齒輪傳動相比， 鏈傳動的制造和安裝精度要求較低； 中心距較大時其傳動結(jié)構簡單。v 缺點：瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，缺點：瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。工作中有一定的沖擊和噪聲。3. 鏈傳動的應用鏈傳動的應用v 適于兩軸相距較遠，工作條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機械、建筑機械、適于兩軸相距較遠，工作條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機械、建筑機械、石油機械、采礦、起重、金屬切削機床、摩托車、自行車等

3、。石油機械、采礦、起重、金屬切削機床、摩托車、自行車等。v 鏈傳動傳遞的動率一般在鏈傳動傳遞的動率一般在100kW以下，鏈速不超過以下，鏈速不超過15m/s，最大，最大傳動比傳動比8，傳動效率，傳動效率0.950.98。4. 鏈傳動的類型鏈傳動的類型傳動鏈傳動鏈 一般機械傳動一般機械傳動 起重鏈起重鏈 提升重物，提升重物，v0.25m/s 輸送鏈輸送鏈 移動重物，移動重物，v=24m/s 輸送鏈輸送鏈起重鏈起重鏈傳動鏈傳動鏈輸送鏈輸送鏈輸送鏈鏈節(jié)輸送鏈鏈節(jié)本章內(nèi)容本章內(nèi)容v鏈傳動的特點、類型和應用鏈傳動的特點、類型和應用v傳動鏈的結(jié)構特點傳動鏈的結(jié)構特點v滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構

4、和材料v鏈傳動的工作情況分析鏈傳動的工作情況分析v滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算v鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護A 滾子鏈滾子鏈B 套筒鏈套筒鏈C C 彎板鏈彎板鏈 D D齒形鏈齒形鏈傳動鏈的類型傳動鏈的類型v滾子鏈是由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子所組滾子鏈是由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子所組成，也稱為套筒滾子鏈。成，也稱為套筒滾子鏈。 1. 滾子鏈滾子鏈v 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間采用過盈配合。軸之間采用過盈配合。v 滾子與套筒之間，套筒與銷軸之滾子與套筒之間，套筒與銷軸之間均為間隙配合。間均為間隙配合。v 套

5、筒可繞銷軸自由轉(zhuǎn)動。套筒可繞銷軸自由轉(zhuǎn)動。v 滾子是套在套筒上的，工作時，滾子是套在套筒上的，工作時，滾子沿鏈輪齒廓滾動，可以減輕滾子沿鏈輪齒廓滾動，可以減輕齒廓的磨損。齒廓的磨損。v 內(nèi)外鏈板均做成內(nèi)外鏈板均做成8 8字形，以減輕字形，以減輕重量，保持各橫截面的強度大致重量，保持各橫截面的強度大致相等。相等。各部分的配合關系各部分的配合關系滾子鏈的基本參數(shù)滾子鏈的基本參數(shù)鏈節(jié)距鏈節(jié)距v滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈的節(jié)距，以滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈的節(jié)距，以p表示，它是鏈條的主要參數(shù)。表示，它是鏈條的主要參數(shù)。 內(nèi)鏈板高度內(nèi)鏈板高度銷軸直徑銷軸直徑滾子直徑滾子直徑內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬內(nèi)鏈

6、節(jié)內(nèi)寬鏈的承載能力與其排數(shù)成正比。鏈的承載能力與其排數(shù)成正比。各排承載不均勻，排數(shù)不宜過多。各排承載不均勻，排數(shù)不宜過多。多排鏈多排鏈滾子鏈的接頭型式滾子鏈的接頭型式v 鏈的長度用鏈節(jié)數(shù)表示。鏈的長度用鏈節(jié)數(shù)表示。v 當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定。當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)。v 當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。內(nèi)導板齒形鏈內(nèi)導板齒形鏈外導板齒形鏈外導板齒形鏈2. 齒形鏈齒形鏈2. 齒形鏈齒形鏈齒形鏈齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成是由許多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成。優(yōu)點優(yōu)點

7、：與滾子鏈相比，齒形鏈運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、與滾子鏈相比，齒形鏈運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷的能力高。承受沖擊載荷的能力高。缺點缺點：結(jié)構復雜、價格較貴、比較重。結(jié)構復雜、價格較貴、比較重。應用場合應用場合：多應用于高速（鏈速可達多應用于高速（鏈速可達40m/s40m/s）或）或運動精度要求較高的場合。運動精度要求較高的場合。本章內(nèi)容本章內(nèi)容v鏈傳動的特點、類型和應用鏈傳動的特點、類型和應用v傳動鏈的結(jié)構特點傳動鏈的結(jié)構特點v滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料v鏈傳動的工作情況分析鏈傳動的工作情況分析v滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算v鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護鏈傳動的布置張

8、緊、潤滑與防護d d180180 Z Z 1.1.滾子鏈鏈輪齒形滾子鏈鏈輪齒形r r2 2b bd dc cr r3 3r r1 1a aa a端面齒形端面齒形: :三圓弧一直線三圓弧一直線 bg(h)r5gbB2B3ptptr5軸面齒形軸面齒形 ：圓?。簣A弧+ +直線直線 便于進入或退出嚙合便于進入或退出嚙合單排鏈輪單排鏈輪軸面齒形軸面齒形多排鏈輪多排鏈輪軸面齒形軸面齒形直線r42. 鏈輪的基本參數(shù)鏈輪的基本參數(shù)鏈條的節(jié)距鏈條的節(jié)距 p套筒的最大外徑套筒的最大外徑 d1排距排距 pt齒數(shù)齒數(shù)z鏈輪的基本尺寸鏈輪的基本尺寸分度圓直徑分度圓直徑齒頂圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒根圓直徑齒高齒高確定

9、的最大軸凸緣直徑確定的最大軸凸緣直徑3. 鏈輪的結(jié)構形式鏈輪的結(jié)構形式v實心式、孔板式、組合式實心式、孔板式、組合式潘存云教授研制采用脹緊聯(lián)接的鏈輪采用脹緊聯(lián)接的鏈輪本章內(nèi)容本章內(nèi)容v鏈傳動的特點、類型和應用鏈傳動的特點、類型和應用v傳動鏈的結(jié)構特點傳動鏈的結(jié)構特點v滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料v鏈傳動的工作情況分析鏈傳動的工作情況分析v滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算v鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護鏈傳動的布置張緊、潤滑與防護v鏈是由剛性鏈節(jié)通過銷軸鉸鏈是由剛性鏈節(jié)通過銷軸鉸接而成，當鏈繞在鏈輪上時，接而成，當鏈繞在鏈輪上時，鏈節(jié)與相應的鏈輪齒嚙合后，鏈節(jié)與相應的鏈輪齒

10、嚙合后，這一段鏈條曲折成正多邊形這一段鏈條曲折成正多邊形的一部分。的一部分。v正多邊形的邊長等于鏈條的正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距節(jié)距p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，隨之轉(zhuǎn)過的鏈輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，隨之轉(zhuǎn)過的鏈長為鏈長為zp。一、鏈傳動的運動分析一、鏈傳動的運動分析vn1鏈的平均速度鏈的平均速度v為：為：m/s1000601000602211 pnzpnzv鏈傳動的平均傳動比鏈傳動的平均傳動比i為：為：1221zznni 鏈傳動的平均鏈速和平均傳動比均為常數(shù)。鏈傳動的平均鏈速和平均傳動比均為常數(shù)。1. 平均速度和平均傳動比平均速度和平均傳動比vn1w w1AvAd1112Adv

11、w2. 瞬時鏈速瞬時鏈速xvyv1111coscos2sinsin2xAyAdvvdvvwww w1AvAd1xvyvz36022 的變化范圍的變化范圍2. 瞬時鏈速瞬時鏈速112Advw1111coscos2sinsin2xAyAdvvdvvww22 的變化范圍的變化范圍wwsin2sincos2cos1111dvvdvvAyAx2. 瞬時鏈速瞬時鏈速時22cos211minwdvx時0211maxwdvx 雖然主動輪做勻速圓周運動，鏈條的前進雖然主動輪做勻速圓周運動，鏈條的前進速度是呈周期性變化的。速度是呈周期性變化的。 鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少

12、，鏈速的變化就越大。 從動輪的從動輪的水平方向的速度分量水平方向的速度分量瞬時傳動比：瞬時傳動比：wwcoscos1122RRvxwwcoscos1221RRi3. 3. 鏈傳動的多邊形效應鏈傳動的多邊形效應 鏈條進入鏈輪后形成多邊形折線，造成鏈條鏈條進入鏈輪后形成多邊形折線，造成鏈條的瞬時速度發(fā)生周期性的變化及鏈條的上下抖動。的瞬時速度發(fā)生周期性的變化及鏈條的上下抖動。因此，鏈傳動的瞬時傳動比不恒定。這種速度不因此，鏈傳動的瞬時傳動比不恒定。這種速度不均勻的現(xiàn)象，稱為均勻的現(xiàn)象，稱為鏈傳動的多邊形效應鏈傳動的多邊形效應。9.5 滾子鏈傳動的設計計算 鏈傳動的失效形式鏈傳動的失效形式 鏈傳動的

13、額定功率鏈傳動的額定功率 鏈傳動的參數(shù)選擇鏈傳動的參數(shù)選擇 滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算v鏈傳動的主要失效形式有以下幾種：鏈傳動的主要失效形式有以下幾種：1)鏈板的疲勞破壞 鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復作用鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會發(fā)生疲勞破壞。正常下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會發(fā)生疲勞破壞。正常潤滑條件下，疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因潤滑條件下，疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。素。2)滾子套筒的沖擊疲勞破壞 鏈傳動的嚙入沖擊首先由滾鏈傳動的嚙入沖擊首先由滾子和套筒承受。在反復多次的沖擊下，經(jīng)過一定的循環(huán)子和套筒承受。在反復多次的

14、沖擊下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，滾子、套筒會發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式次數(shù)，滾子、套筒會發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動中。多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動中。一、鏈傳動的失效形式一、鏈傳動的失效形式 3) 鏈條鉸鏈磨損 鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長，容易引起跳齒或鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時，極脫鏈。開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時，極易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。4) 銷軸與套筒（鏈條鉸鏈）的膠合 潤滑不當或速度過高潤滑不當或速度過高時，銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。

15、膠合限定了鏈時，銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。傳動的極限轉(zhuǎn)速。5) 過載拉斷 這種拉斷常發(fā)生于低速重載或嚴重過載的傳這種拉斷常發(fā)生于低速重載或嚴重過載的傳動中。動中。一、鏈傳動的失效形式一、鏈傳動的失效形式 v鏈板疲勞斷裂鏈板疲勞斷裂v套筒、滾子表面疲勞點蝕套筒、滾子表面疲勞點蝕一、鏈傳動的失效形式一、鏈傳動的失效形式 鏈板開裂鏈板開裂鏈板靜力拉斷鏈板靜力拉斷銷軸斷裂銷軸斷裂實際使用區(qū)域?qū)嶋H使用區(qū)域4321極限功率曲線極限功率曲線n1P曲線曲線1-1-正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線曲線2-2-鏈板疲勞強

16、度限定的極限功率；鏈板疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線3-3-滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；滾子、套筒的沖擊疲勞強度限定的極限功率；曲線曲線4-4-鉸鏈膠合限定的極限功率；鉸鏈膠合限定的極限功率；密封潤滑不良密封潤滑不良二、鏈傳動的額定功率二、鏈傳動的額定功率鏈傳動的額定功率曲線鏈傳動的額定功率曲線三、鏈傳動的參數(shù)選擇三、鏈傳動的參數(shù)選擇1.鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù) 小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)z z1 1對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響。對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響。齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會導致：齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會導致： 1 1）傳動的不均勻性和動

17、載荷增大；）傳動的不均勻性和動載荷增大； 2 2）鏈條進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，使）鏈條進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，使鉸鏈的磨損加劇；鉸鏈的磨損加??； 3 3）鏈傳遞的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。）鏈傳遞的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。 為使鏈傳動的運動平穩(wěn)，小鏈輪齒數(shù)不宜過少。對于滾為使鏈傳動的運動平穩(wěn)，小鏈輪齒數(shù)不宜過少。對于滾子鏈，可按鏈速由下表選取子鏈，可按鏈速由下表選取zl l。然后按傳動比確定大鏈輪齒。然后按傳動比確定大鏈輪齒數(shù)，數(shù)，z2=i zl 。 但如但如z1選得太大時，大鏈輪齒數(shù)選得太大時，大鏈輪齒數(shù)z2將更大，除增大了傳將更

18、大，除增大了傳動的尺寸和質(zhì)量外，也易于因鏈條節(jié)距的伸長而發(fā)生跳齒動的尺寸和質(zhì)量外，也易于因鏈條節(jié)距的伸長而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象，同樣會縮短鏈條的使用壽命。大鏈輪齒數(shù)不和脫鏈現(xiàn)象，同樣會縮短鏈條的使用壽命。大鏈輪齒數(shù)不宜過多，一般應使宜過多，一般應使z2114。 2 2、鏈的節(jié)距、鏈的節(jié)距v鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距p的大小，反映了鏈條和鏈輪齒各部分尺的大小，反映了鏈條和鏈輪齒各部分尺寸的大小。寸的大小。v在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動的多邊形效應也要增大，于是振動、沖擊、但傳動的多邊形效應也要增大，于是振動、沖擊、噪聲也越嚴重。噪聲也越嚴重。

19、v設計時，為使傳動結(jié)構緊湊，壽命長，應盡量選取設計時，為使傳動結(jié)構緊湊，壽命長，應盡量選取較小節(jié)距的單排鏈較小節(jié)距的單排鏈。速度高、功率大時，則選用。速度高、功率大時，則選用小小節(jié)距的多排鏈節(jié)距的多排鏈。3 3、中心距和鏈的節(jié)數(shù)、中心距和鏈的節(jié)數(shù)v中心距過小中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應力循環(huán)次數(shù)增多，因而數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應力循環(huán)次數(shù)增多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。加劇了鏈的磨損和疲勞。v中心距小中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小，同時嚙合，鏈條在小鏈輪上的包角變小，同時嚙合的鏈輪齒數(shù)也減少的鏈輪齒數(shù)也減少 ，每個輪

20、齒所受的載荷增大，且，每個輪齒所受的載荷增大，且易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象。易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象。v中心距太大中心距太大，會引起從動邊垂度過大，傳動時造成，會引起從動邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動。松邊顫動。v因此在設計時，若中心距不受其它條件限制，因此在設計時，若中心距不受其它條件限制，一般可取中心距一般可取中心距a=（3050）p ，最大中心距，最大中心距amax 80p。有張緊裝置或托板時，。有張緊裝置或托板時， amax 可大于可大于80p；對中心距不能調(diào)整的傳動，；對中心距不能調(diào)整的傳動， amax 30p。v鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)Lp（節(jié)距（節(jié)距p的倍數(shù)）來表示。的倍數(shù)）來表示

21、。與帶傳動相似，鏈節(jié)數(shù)與帶傳動相似，鏈節(jié)數(shù) Lp與中心距與中心距a之間的關系之間的關系為為21221)2(22 zzapzzpaLp v計算出的計算出的Lp應圓整為整數(shù)，最好取偶數(shù)。然后應圓整為整數(shù)，最好取偶數(shù)。然后根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)計算理論中心距根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)計算理論中心距a，即，即2122212128224 zzzzLzzLpapp四、鏈傳動的計算四、鏈傳動的計算v滾子鏈傳動的設計步驟：滾子鏈傳動的設計步驟： 選擇鏈輪齒數(shù)z1和z2； 確定計算功率Pc； 選擇鏈號(確定鏈節(jié)距p)； 計算鏈傳動實際中心距a和鏈節(jié)數(shù)Lp； 驗算鏈速v； 選擇潤滑方式； 計算鏈傳動的壓軸力FQ； 鏈輪結(jié)構設計。本章內(nèi)容本章內(nèi)容v鏈傳動的特點、類型