帶傳動和鏈傳動.ppt

1、,機械設(shè)計基礎(chǔ),帶傳動和鏈傳動,1、 帶傳動和鏈傳動的工作原理、類型、特點和應(yīng)用場合； 2、帶傳動的工作原理、受力分析、彈性滑動及打滑等基本理論；鏈傳動的運動特性和受力分析； 3、帶與帶輪的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、鏈與鏈輪的結(jié)構(gòu)形式與尺寸、張緊方法和裝置； 4、V帶傳動和鏈傳動的失效形式、設(shè)計準則及設(shè)計計算。,關(guān)鍵知識點,1、帶的彈性滑動與打滑；鏈傳動的運動不均勻性 2、合理選擇帶傳動和鏈傳動的參數(shù),難 點,第13章帶傳動和鏈傳動,本章教學(xué)內(nèi)容,13.1 帶傳動的概述 13.2 帶傳動的基本理論 13.3 普通V帶傳動的設(shè)計計算 13.4 V帶傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13.5 同步帶傳動簡介 13.6 鏈傳動

2、的概述 13.7 滾子鏈的結(jié)構(gòu) 13.8 鏈傳動的運動分析和受力分析 13.9 鏈傳動的主要參數(shù)及其選擇 13.10 滾子鏈傳動的設(shè)計計算 13.11 鏈傳動的潤滑與布置 總 結(jié),第13章帶傳動和鏈傳動,13.1 帶傳動的概述,第13章帶傳動和鏈傳動,圖12-1 帶傳動 1-固聯(lián)于主動軸上的帶輪 (主動輪)； 2-緊套在兩輪上的傳動帶； 3-固聯(lián)于從動軸上的帶輪 (從動輪)。,摩擦傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（平帶和帶傳動） 。,1、帶傳動的組成,一、帶傳動的類型,2、傳動原理,嚙合傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間的嚙合， 拖動從動輪一起轉(zhuǎn)

3、動，并傳遞動力 。 （同步帶傳動）,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,圖13-3 帶傳動的類型,按照摩擦帶的截面型狀帶傳動又可以分為：,第13章帶傳動和鏈傳動,V帶傳動是應(yīng)用最廣泛的帶傳動，它比平帶傳動能力更強。假設(shè)平帶和V帶受到同樣的壓緊力 FQ，帶與帶輪接觸面之間的摩擦系數(shù)也同為f。,平帶帶輪接觸面上的摩擦力為 ：,而V帶與帶輪接觸面上的摩擦力為：,二、帶傳動的特點,第13章帶傳動和鏈傳動,與其他傳動相比，帶傳動具有以下優(yōu)點： （1）運行平穩(wěn)，噪聲??； （2）能緩沖沖擊載荷； （3）構(gòu)造簡單，對制造精度要求低，特別是在中心距大的場合； （4）不用潤滑，維護成本低； （5）具有

4、過載保護功能，可以保護傳動系統(tǒng)中其他零件。,帶傳動的缺點是： （1）帶存在著彈性滑動，使傳動效率降低，傳動比不夠準確； （2）帶的壽命較短； （3）傳遞相同的圓周力，帶傳動的軸上壓軸力和帶輪的輪廓尺寸比嚙合傳動大。,一、帶傳動概述,第13章帶傳動和鏈傳動,類型,摩擦型,嚙合型,第13章帶傳動和鏈傳動,13.2 帶傳動的基本理論,一、帶傳動中的力,a 工作前狀態(tài),帶傳動靜止時，帶兩邊的初拉力（張緊力）F0相等,帶傳動工作時，一邊拉緊，一邊放松，設(shè)緊邊拉力為F1和松邊拉力為F2。 F1 - F0 = F0 - F2 (1),b 帶傳動工作狀態(tài),第13章帶傳動和鏈傳動,在帶與帶輪的接觸表面上，產(chǎn)生了

5、沿接觸弧段分布的摩擦力Ffi。根據(jù)受力和力矩平衡條件可以推出,這說明帶工作時兩邊拉力大小取決于初拉力和有效拉力。,聯(lián)立(1)(2)兩式，可求得,若帶傳動的功率為P(kW)，帶速為v(m/s)，有效圓周力為Fe(N)，則它們之間關(guān)系為：,帶的有效拉力，即傳遞的有效圓周力為 Fe = F1 - F2 (2),第13章帶傳動和鏈傳動,由左式知，當(dāng)帶速一定時，傳遞的功率越大，則有效圓周力越大，所需帶與帶輪之間的摩擦力也越大。,歐拉公式給出的是帶傳動在極限狀態(tài)下各力之間的關(guān)系：,但是，帶與帶輪間的摩擦力存在一個極限值Fmax， 即所能傳遞的有效圓周力存在一個最大值Fec。由歐拉公式確定，即：,1）預(yù)緊力

6、F0,2）包角,3）摩擦系數(shù) f,最大有效拉力Fec,最大有效拉力Fec,最大有效拉力Fec,二、帶傳動中的應(yīng)力,第13章帶傳動和鏈傳動,帶傳動在工作時，帶中的應(yīng)力有三部分組成：因傳遞載荷而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的離心應(yīng)力c；皮帶繞帶輪彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b；,(1) 拉應(yīng)力,A帶橫截面積（mm2）,為了不使帶所受到的彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)限制帶輪的最小直徑。,第13章帶傳動和鏈傳動,(2) 離心應(yīng)力c：,當(dāng)傳動帶以切線速度v沿著帶輪輪緣作圓周運動時，帶本身的質(zhì)量將引起離心力。由于離心力的作用，使帶的橫剖面上受到附加拉應(yīng)力,由離心力引起的應(yīng)力為,m單位長度質(zhì)量（kg/m）； v帶速(m/s),第1

7、3章帶傳動和鏈傳動,(3) 彎曲應(yīng)力,E 帶的拉壓彈性模量（MPa） y 帶的中性層到最外層的垂直距離（mm） dd帶輪基準直徑（mm）,小帶輪為主動輪時，最大應(yīng)力發(fā)生在小帶輪的緊邊入 口處，且最大應(yīng)力為,第13章帶傳動和鏈傳動,帶的應(yīng)力分布及變化情況,由于帶傳動在運轉(zhuǎn)過程中受到循環(huán)交變應(yīng)力作用，在多次循環(huán)后，將可能發(fā)生疲勞破壞。,三、帶傳動的的彈性滑動和打滑,第13章帶傳動和鏈傳動,帶傳動在工作時，從緊邊到松邊，傳動帶所受的拉力是變化的，因此帶的彈性變形也是變化的。,彈性滑動帶傳動中因帶的彈性變形變化所導(dǎo)致的帶與帶輪之間的相對運動。,或,其中,彈性滑動是一種物理變化，它會導(dǎo)致從動輪的圓周速度

8、v2主動輪的圓周速度v1，速度降低的程度可用滑動率來表示,若帶的工作載荷進一步加大，有效圓周力達到臨界值Fec后，則帶與帶輪間會發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。,因此，傳動比為：,打滑和彈性滑動是有本質(zhì)區(qū)別的，打滑是一種失效形式，可以避免，彈性滑動是帶傳動本身固有的，不可以改變。,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,二、 帶傳動的基本理論,力,緊邊拉力 松邊拉力 初拉力 有效圓周力 最大有效圓周力,應(yīng)力,緊邊拉應(yīng)力 松邊拉應(yīng)力 離心應(yīng)力 彎曲應(yīng)力,最大應(yīng)力的位置及大小,彈性滑動與打滑的區(qū)別,？,13.3 普通V

9、帶傳動的設(shè)計計算,一、普通V帶,V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒型V帶等類型；,2. V帶的結(jié)構(gòu),普通V帶是截面呈等腰梯形的無接頭環(huán)形橡膠帶，兩側(cè)面為工作面。,帶體由頂膠、抗拉體、底膠和包布組成?？估w分為簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié)構(gòu)兩種,1. V帶的類型,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,普通V帶和窄V帶已經(jīng)標準化，普通V帶有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號，窄V帶有SPZ、SPA、SPB、SPC四種型號。其截面尺寸依次增加，同樣條件下，截面尺寸大，帶傳遞的功率也大。,V帶繞過帶輪時發(fā)生彎曲變形，在帶的高度方向上有一個既不受拉也不受壓的中性層，稱為節(jié)面，節(jié)面寬度bp稱為節(jié)寬。位于帶

10、輪的基準直徑上的周線長度稱為V帶的基準長度，用Ld表示。,第13章帶傳動和鏈傳動,在V帶輪上，與V帶節(jié)面處于同一位置上的輪槽寬度稱為輪槽的基準寬度，用bd表示?；鶞蕦挾忍幍闹睆?，稱為帶輪的基準直徑，用dd表示，它是V帶輪的公稱直徑。,基準線,第13章帶傳動和鏈傳動,帶傳動的主要失效形式 打滑和傳動帶的疲勞破壞。,1帶傳動的設(shè)計準則,二、 帶傳動中的設(shè)計準則,帶傳動的設(shè)計準則 在不打滑的條件下，具有一定 的疲勞強度和壽命。,第13章帶傳動和鏈傳動,根據(jù)設(shè)計準則，可以得到V帶在不打滑時的最大有效圓周力為,疲勞強度為,帶在既不打滑又有一定壽命時，單根帶所能傳遞的功率為：,2單根V帶的基本額定功率,第

11、13章帶傳動和鏈傳動,帶傳動的承載能力取決于傳動帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長度，帶傳動的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。,單根V帶的基本額定功率P0是根據(jù)特定的實驗和分析確定的。,實驗條件：傳動比i=1、包角180、特定長度、平穩(wěn)的工作載荷。,第13章帶傳動和鏈傳動,當(dāng)實際工作條件與上述試驗條件不同時，應(yīng)對單根V帶的基本額定功率加以修正，從而獲得實際工作條件下單根V帶所能傳遞的功率，稱為許用功率P0,K包角系數(shù)，計入包角180時對傳動能力的影響，見表12-5。,KL為帶長系數(shù)，計入帶長不等于特定長度時對傳動能力的影響， 見表12-3。,P0為功率增量，計入傳動比i1時 ，帶在大帶輪上的彎曲程度減小對傳動能力

12、的影響。見表12-6,第13章帶傳動和鏈傳動,設(shè)計的原始數(shù)據(jù) 功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動比i），傳動位置要求及工作條件等。,設(shè)計內(nèi)容 確定帶的類型和截型、長度L、根數(shù)Z、傳動中心距a、帶輪基準直徑帶輪結(jié)構(gòu)尺寸和材料、帶的初拉力和壓軸力、張緊及防護裝置等。,三、傳動的設(shè)計計算和參數(shù)選擇帶,1. 確定計算功率,第13章帶傳動和鏈傳動,設(shè)計步驟,根據(jù)傳遞的功率P、載荷性質(zhì)、原動機種類和工作情況等確定計算功率：,Pca 計算功率（KW）； KA 為工況系數(shù)；P為所需傳遞的功率（KW）,根據(jù)帶傳動的設(shè)計功率 Pca及轉(zhuǎn)速n1帶型。所選帶型是否符合要求，需要考慮傳動的空間位置要求以及帶的根數(shù)等方面最后

13、確定。,2. 選擇帶型,第13章帶傳動和鏈傳動,3. 確定帶輪基準直徑dd1 和dd2,第13章帶傳動和鏈傳動,一般情況下，可以忽略滑動率的影響，則有大帶輪基準直徑, 當(dāng)其它條件不變時，帶輪基準直徑越小，帶傳動越緊湊，但帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力越大，導(dǎo)致帶的疲勞強度下降，傳動效率下降。 選擇小帶輪基準直徑時，應(yīng)使 dd1 ddmin ，并取標準直徑。,普通V帶傳動的國家標準中規(guī)定了帶輪的最小基準直徑和帶輪的基準直徑系列見教材上表格。,計算出的大帶輪直徑，應(yīng)按表12-8圓整為標準尺寸。圓整后還應(yīng)檢驗傳動比i或從動輪轉(zhuǎn)速n2是否在允許的變化范圍內(nèi)。,4. 驗算帶速v,第13章帶傳動和鏈傳動, 通常情況下，帶

14、速在525m/s之間為宜；帶速過高，會因離心力過大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低傳動能力，而且單位時間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，將降低帶的疲勞壽命。若帶速過小，則所需圓周力大，導(dǎo)致V帶的根數(shù)增多，結(jié)構(gòu)尺寸加大。帶速不符合上述要求時，應(yīng)重新選擇dd1。,？,為什么驗算v,第13章帶傳動和鏈傳動,一般可以按下式進行初選中心距a0：,帶是根據(jù)帶輪的基準直徑和要求的中心距計算：,根據(jù)初選的帶長 Ld0 在表格中查取相近的基準長度Ld ，然后計算實際中心距a, 中心距a的大小，直接關(guān)系到傳動尺寸和帶在單位時間內(nèi)的繞轉(zhuǎn)次數(shù)。中心距大，則傳動尺寸大，但在單位時間內(nèi)繞轉(zhuǎn)次數(shù)可以減少，可以增加帶的疲勞壽命，同時使

15、包角增大，提高傳動能力。,5. 確定中心距a和帶的基準長度Ld,第13章帶傳動和鏈傳動,小帶輪包角為：,由前所述，包角越大，則產(chǎn)生的摩擦力越大。（一般要求大于90120）,帶的根數(shù)應(yīng)根據(jù)計算進行圓整。P一定時，z過大，易造成受力不均， V帶傳動最多使用根數(shù)見表12-9，當(dāng)z過大時，應(yīng)改選帶輪基準直徑或改選帶型，重新計算。,6. 驗算包角,7. 確定帶的根數(shù),第13章帶傳動和鏈傳動,初拉力F0小，帶傳動的傳動能力小，易出現(xiàn)打滑。初拉力F0過大，則帶 的壽命低，對軸及軸承的壓力大。一般認為，單根V帶的初拉力應(yīng)為：,為了設(shè)計軸和軸承，應(yīng)該計算V帶對軸的壓力，可以近似地按帶兩邊的初拉力F0的合力計算,

16、8. 確定初拉力,9. 計算壓軸力,10.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計,第13章帶傳動和鏈傳動,小結(jié) 帶傳動的設(shè)計基本上都遵循上面所述的步驟，在設(shè)計計算過程中，要注意三點：,（1）各幾何、物理量的量綱，不一致的要預(yù)先進行換算。,（2）注意所給出的條件、計算公式的使用方法。,（3） 要注意各個修正系數(shù)的確定方法。,三、普通V帶傳動的設(shè)計計算,第13章帶傳動和鏈傳動,結(jié)構(gòu)工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。,輪槽工作面要精細加工，以減少帶的磨損。,各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使帶的載荷分布較為均勻。,13.4 V帶傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計,一、普通V帶輪,1V帶輪設(shè)計的要求,第13章帶傳動和鏈傳動,通常采

17、用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150和HT200。,轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。,小功率時可用鑄鋁或塑料。,2帶輪的材料,第13章帶傳動和鏈傳動,實心式、 腹板式、 孔板式和 輪輻式。, 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。, 根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸。, 帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗公式計算確定。,3結(jié)構(gòu)與尺寸,V帶輪的典型結(jié)構(gòu),第13章帶傳動和鏈傳動,當(dāng)帶輪基準直徑dd(2.53)d（d為帶輪軸直徑）時，采用實心結(jié)構(gòu)； 當(dāng)dd350mm時，若d2-d1350mm，應(yīng)采用橢圓輪輻式結(jié)構(gòu)。,第13章帶傳動和鏈傳動,根據(jù)帶的摩擦傳動原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工

18、作；,張緊的目的,運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能正常工作。,常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動張緊裝置、張緊輪張緊裝置。,二、帶傳動的張緊,第13章帶傳動和鏈傳動,張緊輪的安裝位置,？,第13章帶傳動和鏈傳動,四、V帶傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計,V帶輪的要求、材料、結(jié)構(gòu),帶傳動的張緊類型,定期張緊裝置 自動張緊裝置 張緊輪張緊裝置,帶傳動的張緊目的,第13章帶傳動和鏈傳動,13.5 同步帶傳動簡介,結(jié)構(gòu),帶的內(nèi)環(huán)表面制成齒形，與齒形帶輪作嚙合傳動。因此兼有普通帶傳動與嚙合傳動的優(yōu)點。同步帶的抗拉體為多股繞制的鋼絲或玻璃纖維繩，基體為橡膠或聚氨酯。,特點,（1）由于抗拉體

19、在承載后變形極小，仍能保持帶齒的節(jié)距不變，故同步帶與帶輪間沒有相對滑動，具有準確的傳動比 （2）由于齒形帶與帶輪是嚙合傳動，帶的初拉力較小，軸與軸承所受的力也較小 （3）中心距要求較嚴，安裝精度要求也較高。 （4）齒輪傳動及鏈傳動相比，同步帶傳動還具有噪聲小，能吸振，不必潤滑的優(yōu)點。 （5）同步帶傳動的帶速高達4080 m/s，傳遞功率可達100 kW，傳動比可達1020，傳動效率為98%。,第13章帶傳動和鏈傳動,鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條組成的，依靠鏈條作為中間撓性體來傳遞運動和動力的嚙合傳動 。,鏈傳動簡圖,根據(jù)用途不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈、曳引鏈

20、。起重鏈和曳引鏈主要用在起重機械和運輸機械中，而在一般機械中，常用的是傳動鏈。,13.6 鏈傳動的概述,一、 鏈傳動的類型,第13章帶傳動和鏈傳動,與帶傳動相比，鏈傳動能保持準確的平均傳動比，徑向壓軸力小，適于低速情況下工作。鏈傳動能在高溫及油污惡劣環(huán)境中工作，也可用于多灰塵的環(huán)境 。,與齒輪傳動相比，鏈傳動安裝精度要求較低，成本低廉，可遠距離傳動。,鏈傳動的主要缺點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，以及其它不宜采用齒輪傳動的場合。鏈傳動的傳動功率P 100 kW，傳動比i8，鏈傳動的線速度v 15 m/s，傳動效率可達98% 。,二、鏈傳動的

21、特點,第13章帶傳動和鏈傳動,傳動鏈按結(jié)構(gòu)不同有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種類型。其中套筒滾子鏈使用最廣，齒形鏈使用較少。,滾子與套筒、套筒與銷軸之間均為間隙配合，形成動聯(lián)接；內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸之間通過過盈配合形成內(nèi)、外鏈節(jié)。滾子在鏈輪的齒間滾動，鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸和套筒的摩擦面上。,套筒滾子鏈結(jié)構(gòu) 1滾子；2套筒；3銷軸 4內(nèi)鏈板；5外鏈板,13.7 滾子鏈的結(jié)構(gòu),一、鏈條,第13章帶傳動和鏈傳動, 滾子鏈有單排鏈、雙排鏈和多排鏈。由于精度的原因，鏈排數(shù)不宜過多。多排鏈的承載能力與排數(shù)大致成正比；傳動功率較大時，使用多排鏈。,多排滾子鏈, 套筒滾子鏈的主要參數(shù)是節(jié)距p，對于多排鏈還有排

22、距pt。節(jié)距越大，鏈條中各部分尺寸也越大，能傳遞的功率也越大。, 滾子鏈分為A、B兩種系列；A系列用于重載、高速和重要的傳動；B系列用于一般傳動。,滾子鏈的標記 鏈號 排號 整鏈鏈節(jié)數(shù) 國標編號,第13章帶傳動和鏈傳動, 為了使各橫截面接近等強度并減少鏈的質(zhì)量和運動時的慣性力，鏈板均制成“”形。,為了形成首尾相連的環(huán)形鏈條，要用接頭加以聯(lián)接。,當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，采用圖 (c)所示的過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受到附加彎矩的作用，形成鏈的薄弱環(huán)節(jié)，所以應(yīng)盡量避免使用奇數(shù)鏈 。,開口銷 (b) 彈簧夾 (c) 過渡鏈節(jié) 套筒滾子鏈的接頭形式,為什么應(yīng)盡量避免奇數(shù)鏈,？,1. 鏈輪的齒形,第13章

23、帶傳動和鏈傳動,鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形（如左圖所示）。圖中，齒廓上的a-a、a-b、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。,鏈輪上鏈條銷軸中心所在的圓周稱為分度圓。鏈輪齒形的主要幾何尺寸為,分度圓直徑,齒頂圓直徑,齒根圓直徑,二、鏈輪,滾子鏈輪端面尺寸,2. 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料,第13章帶傳動和鏈傳動, 鏈輪的軸向齒廓及尺寸應(yīng)符合國標GB1244-85的規(guī)定。,鏈輪的結(jié)構(gòu)：整體式、孔板式、組合式。 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。,材料：碳鋼或鑄鐵，重要的鏈輪用合金鋼。 鏈輪齒面基本上都要采

24、取熱處理，以提高輪齒齒面的接觸強度和耐磨性。 由于小鏈輪輪齒的工作次數(shù)比大鏈輪多，所以材料要比大鏈輪的好,第13章帶傳動和鏈傳動,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。,鏈的平均速度為：,鏈傳動的平均傳動比為：,13.8 鏈傳動的運動分析和受力分析,一、鏈傳動的運動分析,1. 鏈傳動的速度分析,第13章帶傳動和鏈傳動,鏈條鉸鏈A點的前進分速度,上下運動分速度,同樣，從動鏈輪B點前進速度v,上下運動分速度,第13章帶傳動和鏈傳動,由上述分析可知，鏈傳動中，鏈條的前進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。,因

25、為鏈條水平速度相等從動鏈輪的角速度,鏈傳動瞬時傳動比,2. 鏈傳動的運動不均勻性,鏈傳動過程中，緊邊與松邊的拉力不同，不考慮動載荷，鏈在傳動中的主要作用力有,鏈的緊邊拉力,鏈的松邊拉力,二、鏈傳動的受力分析,F1 = Fe + Fc + Fy N,F2 = Fc + Fy N,圓周力（有效拉力）,N,離心拉力,第13章帶傳動和鏈傳動,懸垂拉力Fy,式中 Fy懸垂拉力，N。 f鏈條垂度，一般推薦f(0.0150.02)a，mm； g重力加速度，g=9.8m/s2； a中心距，m; Kf垂度系數(shù)，Kf8(f/a)-1,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,八 鏈傳動運動和力分析,運動分析

26、,平均速度為常數(shù) 速度不均勻性 鏈速隨每一鏈節(jié)呈周期性變化 瞬時傳動比變化,力分析,緊邊拉力 松邊拉力 離心拉力 懸垂拉力 壓軸力, 由運動分析知道，為了使傳動平穩(wěn)，z1應(yīng)選大些。 故z1有一個最少齒數(shù)但z1增加將導(dǎo)致z2增加，將直接導(dǎo)致鏈傳動的總體尺寸和重量增大。, 大鏈輪的齒數(shù)z2過多，除了增大傳動的尺寸和重量外，還會造成因?qū)嶋H節(jié)距的磨損伸長而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象，所以，大鏈輪的齒數(shù)z2120。, 由于鏈節(jié)數(shù)常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。, 為了使傳動尺寸不致過大，鏈在小鏈輪上的包角不致過小，同時嚙合的齒數(shù)不致太少，通常限定鏈傳動傳動比i6，推薦i = 2

27、3.5。若鏈速較低、載荷平穩(wěn)和傳動尺寸不受限制，i810。,13.9 鏈傳動的主要參數(shù)及其選擇,一、鏈輪齒數(shù),第13章帶傳動和鏈傳動,在一定的條件下，節(jié)距p越大，鏈的承載能力越高。但傳動的尺寸也大，傳動的不平穩(wěn)、動載荷和噪聲越嚴重。因此，設(shè)計時，在滿足承載能力的條件下，應(yīng)盡量選用小節(jié)距的單排鏈。, 當(dāng)鏈速高、傳遞功率大時，則宜選用小節(jié)距的多排鏈。, 從經(jīng)濟上考慮，一般傳動中心距大、傳動比小而速度又不太高時，選用大節(jié)距單排鏈；, 中心距小，傳動比大而載荷又大時，選用小節(jié)距多排鏈。,二、鏈的節(jié)距和排數(shù),第13章帶傳動和鏈傳動,中心距?。航Y(jié)構(gòu)緊湊；但包角小，同時嚙合的齒數(shù)少，磨損嚴重，易產(chǎn)生脫鏈。在

28、同一轉(zhuǎn)速下，繞轉(zhuǎn)次數(shù)增加，易產(chǎn)生疲勞損壞。 中心距大：對傳動有利；但結(jié)構(gòu)過大，鏈條抖動加劇。,三、鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù),一般?。褐行木?a = (3050)p， 最大中心距amax80p。,中心距對傳動有何影響,？,第13章帶傳動和鏈傳動,鏈條長度以鏈節(jié)數(shù) Lp表示，鏈條節(jié)數(shù)：,由此算出的鏈節(jié)數(shù)必須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。,由節(jié)數(shù)Lp可求得中心距a的公式為,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,九 鏈傳動的參數(shù)選擇, 小鏈輪齒數(shù)不能過小，以保證傳動的平穩(wěn)性，大鏈輪的齒數(shù)不能過大過多，否則增大傳動的尺寸和重量外，還會造成因?qū)嶋H節(jié)距的磨損伸長而發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈

29、節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。,在滿足承載能力的條件下，應(yīng)盡量選用小節(jié)距的單排鏈。當(dāng)鏈速高、傳遞功率大時，則宜選用小節(jié)距的多排鏈。,中心距 a = (3050)p， 最大中心距amax80p。,常見的失效形式有五種：,13.10 滾子鏈傳動的設(shè)計計算,一、鏈傳動的失效形式,第13章帶傳動和鏈傳動,在一定的使用壽命和潤滑良好的條件下，把小鏈輪在不同轉(zhuǎn)速下由各種失效形式所限定的傳遞傳遞功率作成曲線圖，即得到該型號的鏈的極限功率曲線圖 。,（1）極限功率曲線,第13章帶傳動和鏈傳動,在潤滑良好，中等速度的鏈傳動中，鏈的承載能力取決于鏈板的疲勞強度（曲線2）； 隨著轉(zhuǎn)速增高，鏈傳動的多邊形效應(yīng)增強，傳動的能力主

30、要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度（曲線3）； 轉(zhuǎn)速越高，傳動能力就越低，直至出現(xiàn)膠合現(xiàn)象，使傳動迅速失效（曲線4）。,陰影部分為實際使用的區(qū)域。若潤滑密封不良及工況惡劣時，磨損將很嚴重，其極限功率將大幅下降，如圖中虛線所示,第13章帶傳動和鏈傳動,圖13-22所示為A系列滾子鏈所能傳遞的功率。它是在特定條件（z1=19，Lp100，單列鏈水平布置，載荷平穩(wěn)，按圖13-21推薦的潤滑方式潤滑，使用壽命為15000 h，鏈條因磨損而引起的相對伸長量不超過30）下，通過實驗得到的。,第13章帶傳動和鏈傳動,3,第13章帶傳動和鏈傳動,3,實際工作條件與上述特定條件不同時，應(yīng)對P0加以修正。故實際工作

31、條件下鏈傳動的許用功率Pc,式中 P0額定功率，kW，見圖13-22； Kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見表13-14； KL鏈長系數(shù)，見表13-14； Km多排鏈的排數(shù)系數(shù)見表13-15；,設(shè)計鏈傳動時，應(yīng)使,Pc為計算功率， Pc KA P KA為工作情況系數(shù)，見表13-16，P為名義功率，kW。,Pc = Kz KL Km P0,第13章帶傳動和鏈傳動,設(shè)計鏈傳動時，除了確定鏈輪的齒數(shù)、鏈節(jié)距、鏈的節(jié)數(shù)、排數(shù)、中心距以外，為計算軸的強度和軸承的壽命，還需計算壓軸力FQ,FQ1.2KAF1,傳動參數(shù)確定后，還要進行鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。,當(dāng) v0.6 m/s時，主要失效形式為鏈條的過載拉斷，設(shè)計時必須驗算靜

32、力強度安全系數(shù),式中Q為鏈的拉伸極限載荷，見表13-10；F1為緊邊拉力；S為安全系數(shù)，S48。,第13章帶傳動和鏈傳動,第13章帶傳動和鏈傳動,十 滾子鏈傳動的設(shè)計計算,失效形式,13.11 鏈傳動的潤滑與布置,一、鏈傳動的潤滑,鏈傳動的潤滑至關(guān)重要。適合的潤滑能顯著降低鏈條鉸鏈的磨損，延長使用壽命。環(huán)境溫度高或載荷大時，宜取粘度高的潤滑油，反之，粘度宜取低些的。鏈傳動的潤滑方式和供油量見表13-17。, 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

33、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。,潤滑的作用,？,第13章帶傳動和鏈傳動,表13-17 套筒滾子鏈的潤滑方法和供油量,第13章帶傳動和鏈傳動,二、鏈傳動的布置,兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，否則易使鏈條脫落，或產(chǎn)生不正常磨損。 兩鏈輪中心連線最好在水平面內(nèi)，若需要傾斜布置時，傾角也應(yīng)小于45，應(yīng)避免垂直布置，因為過大的下垂量會影響鏈輪的正確嚙合，降低傳動能力。 鏈傳動最好緊邊在上、松邊在下，以防松邊下垂量過大使鏈條與鏈輪輪齒發(fā)生干涉或松邊與緊邊相碰。,布置是否合理，對傳動的工作能力及使用壽命都有較大的影響，其布置應(yīng)從以下幾方面考慮。,第13章帶傳動和鏈傳動,為了避免在鏈條的垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的