第九章鏈傳動

1、第九章第九章 鏈鏈 傳傳 動動鏈傳動由兩個鏈輪和繞在兩輪上的中間撓性件鏈傳動由兩個鏈輪和繞在兩輪上的中間撓性件鏈條所組成。鏈條所組成。 2 2、工作原理：、工作原理： 兩輪（至少）間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和兩輪（至少）間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和運動運動3 3、特點：、特點： 優(yōu)點：優(yōu)點： 平均速比平均速比i i準(zhǔn)確，無滑動準(zhǔn)確，無滑動 結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力Q Q小小 傳動效率高傳動效率高=98% =98% 承載能力高承載能力高P=100KWP=100KW 可傳遞遠(yuǎn)距離傳動可傳遞遠(yuǎn)距離傳動amax=8m 成本低。成本低。缺點：缺點：瞬時傳動比不恒定瞬時

2、傳動比不恒定 傳動不平穩(wěn)傳動不平穩(wěn) 傳動時有噪音、沖擊傳動時有噪音、沖擊 對安裝粗度要求較高。對安裝粗度要求較高。4 4、應(yīng)用：、應(yīng)用： 適于兩軸相距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)適于兩軸相距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、采礦、起重、金屬切削機(jī)床、摩托車、自行車等。械、石油機(jī)械、采礦、起重、金屬切削機(jī)床、摩托車、自行車等。中低速傳動：傳動比中低速傳動：傳動比88，P100KWP100KW，V12-15m/sV12-15m/s，無聲鏈最大，無聲鏈最大線速度可達(dá)線速度可達(dá)40m/s40m/s（不適于在沖擊與急促反向等情況（不適于在沖擊與急促反向等情況） 滾子傳動鏈

3、滾子傳動鏈起重鏈起重鏈啤酒灌裝輸送鏈啤酒灌裝輸送鏈傳動鏈接形式分：傳動鏈接形式分：套筒鏈；滾子鏈；套筒鏈；滾子鏈；齒形鏈；成型鏈齒形鏈；成型鏈 節(jié)距節(jié)距 p p排數(shù)排數(shù) n n鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)PL鏈條的基本參數(shù)鏈條的基本參數(shù)（一）（一） 滾子鏈滾子鏈2.2. 套筒套筒1.1. 滾子滾子3.3. 銷軸銷軸4.4. 內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板5.5.外鏈板外鏈板節(jié)距節(jié)距 p p排數(shù)排數(shù) n n鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)PL鏈條的基本參數(shù)鏈條的基本參數(shù)p 鏈傳動工作時，套筒上的滾子沿鏈輪齒廓滾動，可以減鏈傳動工作時，套筒上的滾子沿鏈輪齒廓滾動，可以減輕鏈和鏈輪輪齒的磨損。輕鏈和鏈輪輪齒的磨損。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) ：內(nèi)鏈板與套筒、：內(nèi)鏈板與套

4、筒、 外鏈板與銷過盈聯(lián)結(jié)，銷與套外鏈板與銷過盈聯(lián)結(jié)，銷與套 筒、套筒與滾子間隙聯(lián)結(jié)筒、套筒與滾子間隙聯(lián)結(jié) 鏈板形狀鏈板形狀8 8字形：等強(qiáng)度字形：等強(qiáng)度滾子鏈的接頭形式：滾子鏈的接頭形式：鋼絲插銷鋼絲插銷彈簧卡片彈簧卡片過渡鏈節(jié)過渡鏈節(jié)彈性卡片彈性卡片開口銷開口銷PL當(dāng)當(dāng) 為為偶數(shù)時用偶數(shù)時用搭接搭接當(dāng)當(dāng) 為為奇數(shù)時，奇數(shù)時，用過渡用過渡鏈節(jié)搭接。鏈節(jié)搭接。PL為避免使用過渡為避免使用過渡鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A A、B B兩種系列。兩種系列。 A A系列用于重載、高速或系列用于重載、高速或重要傳動；重要傳動；B B系列用于一般傳動

5、。系列用于一般傳動。 表表 9-1A型滾子鏈型滾子鏈B型滾子鏈型滾子鏈滾子鏈標(biāo)記：滾子鏈標(biāo)記： 鏈號鏈號 排數(shù)排數(shù) 整鏈鏈節(jié)數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)編號如：如：12A190 GB1243.183 其其 p=19.05鏈號與節(jié)距的關(guān)系鏈號與節(jié)距的關(guān)系：16425 鏈號p（二）齒形鏈（無聲鏈）二）齒形鏈（無聲鏈） 齒形鏈傳動是利用特定齒形的齒形鏈傳動是利用特定齒形的鏈板與鏈輪相嚙合來實現(xiàn)的傳動。鏈板與鏈輪相嚙合來實現(xiàn)的傳動。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：鏈板鏈板 導(dǎo)板導(dǎo)板防側(cè)向竄動防側(cè)向竄動 鉸鏈結(jié)構(gòu)：鉸鏈結(jié)構(gòu)： 圓銷式圓銷式 軸瓦式軸瓦式 滾柱式（較好）滾柱式（較好）圓銷式圓銷式軸瓦式軸瓦式滾柱式滾柱式 齒形鏈

6、具有工作平穩(wěn)、噪聲較小、允許鏈速較高、承受沖擊載齒形鏈具有工作平穩(wěn)、噪聲較小、允許鏈速較高、承受沖擊載荷能力較好和輪齒受力較均勻等優(yōu)點；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝拆困難、價荷能力較好和輪齒受力較均勻等優(yōu)點；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝拆困難、價格較高、重量較大并且對安裝和維護(hù)的要求也較高。格較高、重量較大并且對安裝和維護(hù)的要求也較高。 9 3 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，盡量減少嚙合時的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力，而且要易于加盡量減少嚙合時的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力，而且要易于加工。工。 （一）鏈輪的基本參數(shù)及主要尺

7、寸：（一）鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸：節(jié)距節(jié)距p p齒數(shù)齒數(shù)z z排數(shù)排數(shù)n n鏈輪基本參數(shù)鏈輪基本參數(shù)p pz3600d d分度圓直徑分度圓直徑z180sinpd0 其余尺寸見書表其余尺寸見書表9-3 9-3 （二）鏈輪齒形（二）鏈輪齒形 由三段圓弧由三段圓弧 aa、ab、cd和一段直線和一段直線bcbc構(gòu)成。簡稱三圓弧一構(gòu)成。簡稱三圓弧一直線齒形。直線齒形。 齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工，不必繪制端齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工，不必繪制端面齒形，只在圖上注明面齒形，只在圖上注明“齒形按齒形按3R GBT 1244-19853R GBT 1244-1985規(guī)定制造規(guī)定制造”即可，即可，但應(yīng)繪制鏈輪的軸面齒形。但應(yīng)

8、繪制鏈輪的軸面齒形。 工作圖中應(yīng)注明節(jié)距工作圖中應(yīng)注明節(jié)距p p 、齒數(shù)、齒數(shù)z z 、分度圓直徑分度圓直徑d d 、齒頂圓直徑、齒頂圓直徑d da、齒根、齒根圓直徑圓直徑d df f 。 有關(guān)鏈輪的尺寸計算公式有關(guān)鏈輪的尺寸計算公式見表見表9-59-5、9-69-6（三）鏈輪的結(jié)構(gòu)（三）鏈輪的結(jié)構(gòu)小直徑鏈輪一般做成整體式；小直徑鏈輪一般做成整體式；中等直徑鏈輪多做成輻板式，在輻板上開孔；中等直徑鏈輪多做成輻板式，在輻板上開孔；大直徑鏈輪可做成組合式，此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。大直徑鏈輪可做成組合式，此時齒圈與輪芯可用不同材料制造。 整體式整體式輻板式輻板式組合式組合式（四）鏈輪的材料（

9、四）鏈輪的材料 鏈輪材料應(yīng)保證輪齒有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，故鏈輪齒面鏈輪材料應(yīng)保證輪齒有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，故鏈輪齒面一般都經(jīng)過熱處理，使之達(dá)到一定硬度。一般都經(jīng)過熱處理，使之達(dá)到一定硬度。 低碳鋼低碳鋼( (滲碳淬火滲碳淬火); ); 中碳鋼中碳鋼( (表面淬火表面淬火) )、鑄鋼、鑄鋼 ；夾布膠木（平穩(wěn)、噪音小夾布膠木（平穩(wěn)、噪音小) ) 詳細(xì)見表詳細(xì)見表97979 - 4 鏈傳動的運動特性鏈傳動的運動特性（一）鏈傳動的運動不均勻性（一）鏈傳動的運動不均勻性 鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動的運動情況和繞鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動的運動情況和繞在在正多邊形輪子上的帶傳動很相似。正多

10、邊形輪子上的帶傳動很相似。 邊長相當(dāng)于鏈節(jié)距邊長相當(dāng)于鏈節(jié)距p p，邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)，邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z z。 100060npz100060npzv2211 = =constzznni122112=當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速為當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速為n n1 1、n n2 2 時：時： consti21=瞬瞬但是但是鏈條與鏈輪的瞬間沖擊鏈傳動的瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的鏈傳動的瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的。 主動輪節(jié)圓圓周速度：主動輪節(jié)圓圓周速度：2dv111=cos2dcosvv111 =sin2dsinvv1111y=鏈條速度：鏈條速度： 鏈條垂直速度：鏈條垂直速度： )2,2(11作周期性變化作周期性變

11、化 變化情況變化情況: 剛進(jìn)入嚙合剛進(jìn)入嚙合達(dá)頂點達(dá)頂點退出嚙合退出嚙合21021前進(jìn)前進(jìn)v vmin vmax vmin cos2cosdcosv2dv11222=從動輪：從動輪： 瞬時傳動比：瞬時傳動比： constcosdcosdi1221t=-鏈傳動的多邊形效應(yīng)鏈傳動的多邊形效應(yīng) 主動輪角速度主動輪角速度1恒定，而恒定，而 2隨隨 而變化，而變化，it不恒定不恒定,2180sin 180sincos21121211212111pzRazRRdtddtdVacxc時當(dāng)加速度加速度：分析：分析： V V 越大越大動載動載沖擊沖擊噪音噪音 V V15m/s 15m/s p p 越大越大動載動

12、載沖擊沖擊噪音噪音 盡量取小盡量取小p p z z1 1 越小越小動載動載沖擊沖擊噪音噪音 z z1 1 z zmin min 表表9898若不考慮傳動中的動載荷，作用在鏈上的力有：若不考慮傳動中的動載荷，作用在鏈上的力有：圓周力（即有效拉力）圓周力（即有效拉力）F F、離心拉力、離心拉力F FC C 和懸垂拉力和懸垂拉力F Fy y 。 1、工作拉力、工作拉力vP1000Fe=2、離心拉力、離心拉力 Fc=qv2 3、垂度拉力、垂度拉力fffF,FmaxF =4、緊邊拉力、緊邊拉力 F1=Fe+Fc+Ff 松邊拉力松邊拉力 F2=Fc+Ff9-6 9-6 滾子鏈傳動的設(shè)計計算滾子鏈傳動的設(shè)計

13、計算（一）（一）鏈傳動的主要失效形式鏈傳動的主要失效形式1）鏈板、銷軸、套筒、滾子的疲勞破壞）鏈板、銷軸、套筒、滾子的疲勞破壞2）鏈節(jié)磨損后伸長）鏈節(jié)磨損后伸長 3）沖擊破壞）沖擊破壞 4）膠合）膠合 5）輪齒過度磨損）輪齒過度磨損 6）過載拉斷）過載拉斷 鉸鉸鏈磨損后使外鏈節(jié)節(jié)距變大，鏈磨損后使外鏈節(jié)節(jié)距變大，內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距不變。內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距不變。 節(jié)距變大后，滾子爬高，產(chǎn)生跳齒或脫鏈節(jié)距變大后，滾子爬高，產(chǎn)生跳齒或脫鏈（二）滾子傳動鏈的額定功率（二）滾子傳動鏈的額定功率 在中等速度時，鏈傳動的承載在中等速度時，鏈傳動的承載能力取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；轉(zhuǎn)速增能力取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；轉(zhuǎn)速增高后，多邊

14、形效應(yīng)增大，傳動能力取決高后，多邊形效應(yīng)增大，傳動能力取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度，轉(zhuǎn)速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。鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。套筒滾子鏈的額定功率曲線圖套筒滾子鏈的額定功率曲線圖實驗條件：實驗條件：單列單列,水平布置水平布置,載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn), Z1=19, i=3, Lp=100, th=15000h, P/P 3%1-1-由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；2-2-由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定；由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定；3-3-由銷軸和套筒膠合限定由銷軸和套筒膠合限定

15、 當(dāng)鏈傳動的實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實驗條件不符時，應(yīng)引入當(dāng)鏈傳動的實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實驗條件不符時，應(yīng)引入K Kz z、K KL L、K KP P和和K KA A進(jìn)行修正。進(jìn)行修正。 （三）（三） 滾子鏈傳動的設(shè)計步驟和方法滾子鏈傳動的設(shè)計步驟和方法已知：已知：P、 ，工作條件等，進(jìn)行設(shè)計。，工作條件等，進(jìn)行設(shè)計。21nn 、1 1、選擇鏈輪齒數(shù)、選擇鏈輪齒數(shù)2,1zz齒數(shù)齒數(shù) 少時，鏈速波動大，動載荷大，少時，鏈速波動大，動載荷大，鉸鉸鏈和齒面磨損加劇。鏈和齒面磨損加劇。1z,120z2齒數(shù)齒數(shù) 應(yīng)盡量多選，但應(yīng)使應(yīng)盡量多選，但應(yīng)使1z 否則否則 過多過多時時 大，易產(chǎn)生脫鏈。大，易產(chǎn)生脫鏈。2

16、zp齒數(shù)應(yīng)選奇數(shù)，與偶數(shù)鏈節(jié)相嚙合可以齒數(shù)應(yīng)選奇數(shù)，與偶數(shù)鏈節(jié)相嚙合可以使磨損均勻。使磨損均勻。 z180sinpd0= 當(dāng)節(jié)距當(dāng)節(jié)距p p一定時，齒高就一定，允許的一定時，齒高就一定，允許的節(jié)圓外移量節(jié)圓外移量d d就一定；齒數(shù)越多，允許不發(fā)生脫鏈的節(jié)距增長量就一定；齒數(shù)越多，允許不發(fā)生脫鏈的節(jié)距增長量p p就越小，鏈的使用壽命就越短。就越小，鏈的使用壽命就越短。 2.2.確定計算功率確定計算功率 計算功率是根據(jù)傳遞的功率，并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)計算功率是根據(jù)傳遞的功率，并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)的種類而確定的的種類而確定的 計算功率計算功率 Pca = KAP (KW) K (KW) KA

17、 A工況系數(shù)工況系數(shù)3.3.鏈的節(jié)距鏈的節(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。所以設(shè)計時應(yīng)盡量選取小要增大，振動沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。所以設(shè)計時應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈或多排鏈。節(jié)距的單排鏈或多排鏈。 單排鏈所能傳遞的功率單排鏈所能傳遞的功率 PLZcaKKKPP 00P1n48A08A單排單排鏈鏈25z1 20A載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)1n0P0PcP1n0P雙排雙排鏈額定功率鏈額定功率=1.75=1.750P三排三排鏈額定功率鏈額定功率=2.5=2.5當(dāng)當(dāng) 一定時，如選擇多一定時，如選擇多排鏈可以用小

18、節(jié)距鏈條。排鏈可以用小節(jié)距鏈條。1cnP 、4 4、選定中心距，計算鏈節(jié)數(shù)、選定中心距，計算鏈節(jié)數(shù)PL中心距過小，嚙合齒數(shù)少，加劇磨損；中心距過小，嚙合齒數(shù)少，加劇磨損；中心距過大，鏈條抖動。中心距過大，鏈條抖動。根據(jù)根據(jù)選定的中心距和齒數(shù)，求鏈節(jié)數(shù)，并圓整為偶數(shù)。選定的中心距和齒數(shù)，求鏈節(jié)數(shù)，并圓整為偶數(shù)。)p5030(a0=0212021PaP)2ZZ(Pa22ZZPLL+=理論中心距理論中心距)2ZZ(8)2ZZL()2ZZL(4Pa212221P21P+ = 為了保證鏈條松邊有一個合適的安裝垂度為了保證鏈條松邊有一個合適的安裝垂度f f，實際中心距應(yīng)，實際中心距應(yīng)比理論中心距小一些。比理論中心距小一些。 a )004. 0002. 0(a;aaa= =5.5.小鏈輪轂孔最大直徑小鏈輪轂孔最大直徑 根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)由鏈輪轂孔直徑表確定鏈輪轂孔的根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)由鏈輪轂孔直徑表確定鏈輪轂孔的最大直徑最大直徑dkmax。 若若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動的小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動的參數(shù)（增大參數(shù)（增大z z1 1或或p