機(jī)械設(shè)計CH09

1、第九章 鏈傳動9-2 傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9-1 鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用9-3 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料9-4 鏈傳動的工作情況分析9-5滾子鏈傳動的設(shè)計計算9-6鏈傳動的布置、張緊和潤滑鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。 與帶傳動相比，鏈傳動能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，徑向壓軸力小，適于低 速情況下工作。 與齒輪傳動相比，鏈傳動安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動。 鏈傳動的主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時傳動比。 鏈傳動主要用在要求工作可靠、轉(zhuǎn)速不高，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其它不宜采用齒輪傳動的場合。 傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)傳動鏈?zhǔn)擎渹鲃又械闹饕瑐鲃渔溣袧L子鏈和齒形鏈等類

2、型。 滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成。 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯(lián)接； 滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。一、滾子鏈 傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2鏈條的接頭處的固定形式有：傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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)計時，鏈節(jié)數(shù)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)會使鏈的承載能力下降。滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù) 滾子鏈和鏈輪嚙合的基本參數(shù)是節(jié)距p，滾子外徑d1和內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1，排距p

3、t傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動。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。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)無噪聲承受沖擊性能好，工作可靠，多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的傳動裝置中。齒形鏈上設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條工作時發(fā)生側(cè)向竄動。6060。圓銷式圓銷式軸瓦式軸瓦式滾柱式滾柱式 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料一、鏈輪的齒形國標(biāo)中未規(guī)定具體鏈輪齒形，僅規(guī)定了最小和最大齒形槽形狀及其極限參數(shù)。 max1=0.12( +2)erd z齒側(cè)圓弧半徑re滾子定位圓弧半徑ri滾子定位角2min1=0.008(+18

4、0)erd zmin1=0.505ird3max11=0.505+0.069irddmax90=140 -zmin90=120 -z滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料二、鏈輪的基本參數(shù)： 配用鏈條的節(jié)距 p、滾子的最大外徑 d1、排距 pt、齒數(shù)z。dgdkdfdadgd分度圓直徑=180sin()pdz齒頂圓直徑min11.6(1)addpdzmax11.25addpd齒根圓直徑1fddd齒高min10.5()ahpdmax10.80.6250.5aphpdz確定的最大軸凸緣直徑2180cot1.040.76gdphz滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形。齒廓上的a-a、a-b

5、、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。 abcdarrr213zo2o1o3180三、鏈輪的結(jié)構(gòu) 小直徑的鏈輪可制成整體式； 中等尺寸的鏈輪可制成孔板式； 大直徑的鏈輪可制成組裝式。 鏈輪的軸向齒廓及尺寸應(yīng)符合國標(biāo)GB1244-85的規(guī)定。 四、鏈輪的材料 應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，由于小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些，故小鏈輪通常采用較好的材料制造。整體式鏈輪整體式鏈輪孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪鏈傳動的運(yùn)動特性一、鏈傳動的速度 分析在鏈傳動中，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

6、為：1000601000602211pnzpnzv鏈傳動的平均傳動比為：1221zznni鏈條鉸鏈A點(diǎn)的前進(jìn)分速度cos11Rvx上下運(yùn)動分速度sin11Rvy二、鏈傳動的運(yùn)動不均勻性由上述分析可知，鏈傳動中，鏈條的前進(jìn)速度和上下抖動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。鏈傳動的運(yùn)動特性當(dāng)主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比都是周期性變化的，因此鏈傳動不宜用于對運(yùn)動精度有較高要求的場合。鏈傳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)所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)。因?yàn)閺膭渔溳喌慕撬俣葹椋篶oscoscos21

7、122RRRvx所以鏈傳動瞬時傳動比為：coscos1221RRi 鏈傳動的運(yùn)動特性三、鏈傳動的動載荷鏈傳動中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運(yùn)動，從而引起動載荷。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。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。鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動載荷為：c1dmaF從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為：tRJFdd222d當(dāng)鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運(yùn)動的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度作圓周運(yùn)動的鏈輪輪齒，將以一定的相對速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動載荷。鏈傳動的受力分析鏈傳動

8、在安裝時，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、跳齒或脫鏈現(xiàn)象。 鏈的緊邊拉力為： fce1FFFF鏈的松邊拉力為： fc2FFF其中：Fe為有效圓周力：vPF1000eFc為離心力引起的拉力：2cqvF 在上述各式中，P 為傳遞的功率（kW)；v為鏈速(m/s)；q為單位長度鏈條的質(zhì)量(kg/m)。Ff為懸垂拉力，與鏈條松邊的垂度和傳動的布置方式有關(guān)。滾子鏈傳動的設(shè)計計算一、失效形式和額定功率鏈傳動的失效形式有鏈的疲勞破環(huán)、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合以及鏈條的靜力拉斷。上圖示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

9、鏈傳動中，鏈傳動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，鏈傳動的多邊形效應(yīng)增大，傳動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，傳動能力就越低，并會出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。0由鏈板疲勞強(qiáng)度限定由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定由銷軸和套筒膠合限定額定功率P0/kW小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 /(r/min)額定功率曲線 滾子鏈傳動的設(shè)計計算二、滾子鏈傳動的設(shè)計方法和步驟1鏈輪齒數(shù)通常限制鏈傳動的傳動比i6，推薦的傳動比i23.5。 選擇小鏈輪齒數(shù)Z1 計算大鏈輪齒數(shù)Z2=iZ1。小鏈輪齒數(shù)Z1過少運(yùn)動不平穩(wěn)嚴(yán)重。小鏈輪齒數(shù)Z1過大增大了傳動的尺寸和質(zhì)量 。2確定計算功率 計算功率

10、Pca是根據(jù)傳遞的額定功率P，并考慮工作情況來確定的。PKPAcaKA為鏈傳動的工作情況系數(shù)。3鏈的節(jié)距 鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動的多邊形效應(yīng)也要增大，振動沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。設(shè)計一般盡量選取小節(jié)距的鏈。 滾子鏈傳動的設(shè)計計算考慮到鏈傳動的實(shí)際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件的不同，引入修正系數(shù)，鏈所需傳遞的功率按下式確定： PLzA0KKKPKP 式中：Kz為小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；KL為鏈長系數(shù)；KP為多排鏈系數(shù)；鏈條節(jié)距 p可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉(zhuǎn)速 n1由額定功率曲線選取。4鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動的中心距過大或過小對傳動都會造成不利影響。設(shè)計時一般取中心距a0=(3050)p，最大取a

11、0max=80p。滾子鏈傳動的設(shè)計計算鏈條的長度以鏈節(jié)數(shù)Lp來表示，鏈節(jié)數(shù)為：0212210p)2(22apzzzzpaL計算出的Lp應(yīng)圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)，鏈傳動的中心距為：21222121p)2(8)2()2(4zzzzLzzLpap鏈傳動的最大中心距5計算鏈速，確定潤滑方式max1122()paf pLzzmax2pLzap1000601000602211pnzpnzv6計算壓軸力pFPeFKFeF有效圓周力FPK壓軸力系數(shù)1.15=1.05FPK水平傳動垂直傳動1f一、鏈傳動的布置鏈傳動一般應(yīng)布置在鉛垂面內(nèi)，盡可能避免布置在水平或傾斜平面內(nèi)。鏈傳動的緊邊在上方或在下方都可以，但在上

12、方好一些 。應(yīng)盡量保持鏈傳動的兩個鏈輪共面，否則工作中容易脫鏈 。二、鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的，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。彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護(hù)三、鏈傳動的潤滑鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護(hù) 潤滑油推薦采用牌號為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。 對于開式及重載低速傳動，可在潤滑油中加入MoS2、WS2等添加劑。 對于不便采用潤滑油的場合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。 良好的潤滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長鏈條的使用壽命。鏈傳動中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會伸長，這是影響鏈傳動壽命的最主要因素。因而，潤滑是延長鏈傳動壽命的最有效的方法。潤滑的作用對高速重載的鏈傳動尤為重要。四、鏈傳動的防護(hù)防護(hù)罩封閉，安全、隔離灰塵本章總結(jié)本章總結(jié) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容 了解鏈傳動的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。了解鏈傳動的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。 了解滾子鏈標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格及鏈輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。了解滾