機(jī)械設(shè)計(jì)第七章 鏈傳動(dòng)

第七章鏈傳動(dòng)§1鏈傳動(dòng)概述(ɡàishù)§2鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和材料§3鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性§4鏈傳動(dòng)的受力分析§5鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算§6鏈傳動(dòng)的合理布置與張§7鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑精品資料§1、概述(ɡàishù)一、組成(zǔchénɡ)鏈傳動(dòng)是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。精品資料二、優(yōu)、缺點(diǎn)(quēdiǎn)1、優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)與帶傳動(dòng)相比：1）2）η高3）結(jié)構(gòu)緊湊（∵帶傳動(dòng)要求α1＞120°—a↑）4）壓軸力小（嚙合傳動(dòng)——張緊力?。?。5）可在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。無(wú)彈性滑動(dòng)精品資料與齒輪(chǐlún)傳動(dòng)相比：1）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)(chuándòng)。2）成本低（制造、安裝精度↓）。2、缺點(diǎn)1）只能用于平行軸間的傳動(dòng)，且同向轉(zhuǎn)動(dòng)。2），振動(dòng)、平穩(wěn)性差、噪音大。3）成本比帶傳動(dòng)高。精品資料三、應(yīng)用(yìngyòng)Pmax→5000kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m一般(yībān)：P＜100kW，v＜15m/s，i＜81、不宜用于載荷變化大和急促反向的傳動(dòng)。2、用于a較大，要求i平均不變，而不宜采用齒輪或帶傳動(dòng)場(chǎng)合?！鄰V泛應(yīng)用在自行車、摩托車挖掘機(jī)（惡劣工作條件）其它低速重載場(chǎng)合精品資料精品資料四、鏈的種類(zhǒnglèi)傳動(dòng)鏈——一般機(jī)械傳動(dòng)，v≤20m/s傳動(dòng)鏈起重鏈——提升重物，v≤0.25m/s起重鏈曳引鏈——移動(dòng)重物，v=2~4m/s曳引鏈精品資料§2、鏈傳動(dòng)的零件(línɡjiàn)和材料一、傳動(dòng)鏈按結(jié)構(gòu)(jiégòu)不同，分為：滾子鏈（套筒滾子鏈）、套筒鏈、齒形鏈精品資料1、滾子(ɡǔnzǐ)鏈和套筒鏈結(jié)構(gòu)：自由滾動(dòng)，減小摩擦，磨損內(nèi)、外鏈板呈“8”字形(zìxínɡ)：?等強(qiáng)度，↓慣性力內(nèi)鏈節(jié)外鏈節(jié)形成鉸鏈精品資料精品資料精品資料接頭(jiētóu)形式：連接(liánjiē)鏈節(jié)：過(guò)渡鏈節(jié)：產(chǎn)生附加彎矩,承載↓,FQ=0.8FQ∴避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。偶數(shù)節(jié)：奇數(shù)節(jié)：彈簧卡片↓沖擊和振動(dòng)開口銷、精品資料主要參數(shù)：1）鏈節(jié)距p——基本參數(shù)p↑——尺寸(chǐcun)↑p=鏈號(hào)×25.4/16（mm）2）鏈節(jié)數(shù)Lp整數(shù)(zhěngshù)，一般為偶數(shù)。3）排數(shù)zp單排鏈排數(shù)↑—承載↑但：排數(shù)↑↑—承載不均，∴zp≯3-4多排鏈精品資料標(biāo)準(zhǔn)化滾子(ɡǔnzǐ)鏈已標(biāo)準(zhǔn)化：P282表14.1GB1243.1—83×鏈號(hào)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)例：08A—1×87GB2431—83？A系列(xìliè)、節(jié)距p=12.7mm，單排，87節(jié)2、齒形鏈承受沖擊能力比滾子鏈好，噪音低，平穩(wěn)——“無(wú)聲鏈”帶外導(dǎo)板帶內(nèi)導(dǎo)板精品資料二、鏈輪(liànlún)滾子(ɡǔnzǐ)鏈鏈輪齒形已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)主要確定結(jié)構(gòu)及尺寸。常用“三圓弧一直線”。圓銷式軸瓦式滾柱式鉸鏈形式：“齒形按3RGB1244-85規(guī)定制造”分度圓直徑：精品資料精品資料鏈輪(liànlún)結(jié)構(gòu)：輪輻式（輪轂處采用了脹緊聯(lián)結(jié)）整體式孔板式組合式精品資料三、鏈和鏈輪(liànlún)材料（自學(xué)）強(qiáng)度(qiángdù)、耐磨性精品資料§3、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)特性整條鏈：撓性體單個(gè)鏈節(jié)：剛性(ɡānɡxìnɡ)體鏈條繞上鏈輪時(shí)，鏈節(jié)與鏈輪輪齒嚙合，形成正多邊形一部分。鏈條與鏈輪分度圓在運(yùn)動(dòng)中交替呈現(xiàn)相割和相切。∵鏈輪轉(zhuǎn)一周，鏈條轉(zhuǎn)過(guò)長(zhǎng)度為zp∴平均鏈速：平均傳動(dòng)比：一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性——多邊形效應(yīng)精品資料實(shí)際上：ω1=const時(shí)，ω2、v是變化(biànhuà)的。假設(shè)：緊邊在傳動(dòng)(chuándòng)時(shí)總是處于水平位置?！椒炙俣?即鏈速,使鏈條前進(jìn),傳遞功率?！怪狈炙俣?使鏈條上下振動(dòng),消耗功率。主動(dòng)輪：在某一時(shí)刻，銷軸的圓周速度為。精品資料由：可見(jiàn)時(shí)，——鏈節(jié)距對(duì)應(yīng)的中心角，兩個(gè)特殊位置：時(shí)：時(shí)：精品資料如圖：、均作周期性變化每轉(zhuǎn)一個(gè)(yīɡè)鏈節(jié)為周期——“忽快忽慢”——“忽上忽下”不平穩(wěn)、有規(guī)律振動(dòng)?！\(yùn)動(dòng)不均勻性↑精品資料從動(dòng)輪：∵v、γ變化(biànhuà)∴ω2變化(biànhuà)由后果：1、i瞬時(shí)變化(biànhuà)；2、鏈速不均勻。緊邊長(zhǎng)度為鏈節(jié)距的整數(shù)倍i瞬時(shí)=1z1=z2使i瞬時(shí)=const的條件：精品資料二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷(zàihè)主要(zhǔyào)原因有四點(diǎn)：1、由于v、ω2周期性變化附加動(dòng)載荷鏈的加速度：時(shí)：p↑z1↓a↑動(dòng)載荷↑可見(jiàn)：n1↑—ω1↑精品資料2、鏈條的垂直分速度周期性變化（大小、方向）鏈條橫向振動(dòng)。3、鏈條進(jìn)入鏈輪(liànlún)瞬間，產(chǎn)生沖擊附加動(dòng)載荷?？梢?jiàn)(kějiàn)：q↑p↑n↑—↑Ek為↓Ek→↓p，n＜nlim。4、由于鏈張緊不好、鏈條松弛——在起動(dòng)、制動(dòng)、載荷變化等情況下——慣性沖擊常數(shù)沖擊動(dòng)能：∴

鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷是鏈傳動(dòng)的固有特性。精品資料降低(jiàngdī)動(dòng)載荷的措施：(1)n1<nlim;(2)鏈傳動(dòng)盡量放在低速級(jí)；(3)選用小p，多z的鏈傳動(dòng)。思考(sīkǎo)：鏈傳動(dòng)為什么布置在低速級(jí)?帶傳動(dòng)應(yīng)布置在多級(jí)傳動(dòng)的高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？**鏈的節(jié)距越大，多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重**鏈輪轉(zhuǎn)速越高，多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重精品資料§4、受力分析(fēnxī)一、緊邊拉力(lālì)1、工作拉力F1P——kWv——m/s2、離心力Fcq——kg/m3、垂度拉力Ff——布置方式、垂度大小kf——垂度系數(shù)(p287)精品資料二、松邊拉力(lālì)三、壓軸(yāzhóu)力（∵Ff較?。‵c對(duì)FQ無(wú)影響）工作情況系數(shù)（P288）注意：1）鏈傳動(dòng)緊邊布置與帶傳動(dòng)相反。2）張緊力：帶傳動(dòng)張緊力決定傳動(dòng)工作能力；鏈傳動(dòng)張緊力不決定工作能力，防止脫鏈、跳齒3）因張緊力小，壓軸力比帶傳動(dòng)小?？刂扑蛇叴苟榷蔷焚Y料§5、滾子(ɡǔnzǐ)鏈傳動(dòng)的計(jì)算一、失效(shīxiào)形式1、鏈條元件的疲勞破壞（∵交變應(yīng)力下工作）2、鉸鏈鉸鏈磨損→p↑—脫鏈3、膠合：銷軸與套筒（高速或潤(rùn)滑不良）4、沖擊破壞：起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)6、鏈輪輪齒磨損5、靜力拉斷：下，過(guò)載拉斷精品資料二、額定功率(édìnɡɡōnɡlǜ)曲線針對(duì)各種失效形式(xíngshì)——額定功率曲線（帳篷曲線）三、額定功率P0為避免上述失效形式——特定條件下，試驗(yàn)曲線疲勞沖擊膠合精品資料特定條件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,單排,水平,實(shí)際(shíjì)使用：修正式中：kz——小鏈輪齒數(shù)系數(shù),z1＜19時(shí),kz＜1(表14.2)kp——多排鏈排數(shù)系數(shù)(xìshù)（表14.3）；P——名義功率；設(shè)計(jì)時(shí)，由上式求P0(=Pc)→由P0、n1在圖14.17中鏈型號(hào)當(dāng)時(shí)，低速傳動(dòng)：v↓→F1↑→過(guò)載拉斷安全系數(shù)校核：zp—排數(shù)；FQ—單排鏈的極限拉伸載荷精品資料四、參數(shù)(cānshù)選擇1、傳動(dòng)比ia一定(yīdìng)時(shí)，i↑—α↓—同時(shí)嚙合齒數(shù)少—磨損↑—跳齒∴，通常：α1≥120°，i=2~3.52、鏈輪齒數(shù)1）不宜過(guò)少z↓—↑運(yùn)動(dòng)不均勻性、↑動(dòng)載荷—↑垂直分速度，↑功率消耗z↓，同時(shí)嚙合齒數(shù)↓，磨損↑z↓，鏈節(jié)間相對(duì)轉(zhuǎn)角↑，↑功率消耗∴限制zmin精品資料2）不宜(bùyí)過(guò)多z1↑→z2↑↑─→d+Δd↑→跳齒、脫鏈↑→壽命↓磨損由于：磨損(mósǔn)后：p→p+Δp即：當(dāng)Δp相同時(shí)：z↑—Δd↑—鏈節(jié)外移(爬齒)↑—脫鏈可能性↑∴zmax=120問(wèn)：自行車鏈傳動(dòng)，磨損后脫鏈從哪輪開始？前輪：z多精品資料3、鏈速、鏈輪(liànlún)極限轉(zhuǎn)速v↑—?jiǎng)虞d荷(zàihè)↑∴v＜12m/snopt—Pmax，nlim—右側(cè)豎線（圖14.17）。3）均勻磨損Lp為偶數(shù)→鏈輪齒數(shù)應(yīng)采用與Lp互質(zhì)的奇數(shù)。

4、鏈節(jié)距pp↑鏈傳動(dòng)尺寸↑—承載能力↑運(yùn)動(dòng)不均勻性↑、動(dòng)載↑、振動(dòng)噪音↑∴盡量采用小節(jié)距鏈條。精品資料5、中心(zhōngxīn)距和鏈長(zhǎng)v一定(yīdìng)：a↓—Lp↓—屈伸次數(shù)↑—磨損↑d一定(yīdìng)：a↓—α1↓—同時(shí)嚙合齒數(shù)↓—磨損↑a↑↑—松邊上下顫動(dòng)，傳動(dòng)不平穩(wěn)?！郺=（30~50）pamax=80p重載、a小、i大：小節(jié)距、多排鏈；v小、a大、i?。捍蠊?jié)距、單排鏈；選擇方法：，由P0、n1查圖14.17定型號(hào)—p。一般a↓精品資料過(guò)程(guòchéng)：1）初選a0=（30~50）p；2）由式14.23→Lp（圓整為偶數(shù)(ǒushù)）；3）由式14.24→a；[例14.1P291]§6、鏈傳動(dòng)的張緊與