第七章鏈傳動

1、鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成。,第八章 鏈傳動,1.鏈傳動的組成：,2.鏈傳動的工作原理：,靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來傳遞運動和動力。,第一節(jié) 概述,一、鏈傳動的特點和應(yīng)用,鏈傳動適用于兩軸相距較遠(yuǎn)，要求平均傳動比不變但對瞬時傳動比要求不嚴(yán)格，工作環(huán)境惡劣（多油、多塵、高溫）等場合。,3.鏈傳動的特點：,4.鏈傳動的應(yīng)用：,鏈傳動有結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷??；承載能力較大；效率較高（一般可達(dá)96％～

2、97％）；能保持準(zhǔn)確的平均傳動比等優(yōu)點。,鏈傳動有安裝精度要求較高；工作時有振動和沖擊；瞬時速度不均勻等缺點。,5.鏈的類型：,傳動鏈,起重鏈,牽引鏈,滾子鏈,齒形鏈,,,鏈,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動。,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，多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。,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。,齒形鏈上

3、設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條工作時發(fā)生側(cè)向竄動。導(dǎo)板有內(nèi)導(dǎo)板和外導(dǎo)板之分。內(nèi)導(dǎo)板齒形鏈導(dǎo)向性好，工作可靠；外導(dǎo)板齒形鏈的鏈輪結(jié)構(gòu)簡單。,二、滾子鏈的結(jié)構(gòu)和規(guī)格,1.滾子鏈的結(jié)構(gòu),2.節(jié)距p：,傳遞功率較大時，多采用小節(jié)距的多排鏈 。,多排鏈：,3.連接鏈節(jié),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)宜取偶數(shù)，以避免使用過渡鏈節(jié)，造成鏈的承載能力下降。,過渡鏈節(jié),4.滾子鏈的規(guī)格,標(biāo)記示例：,08A-1&#

4、215;86 GB/T1243–2006,三、鏈輪,1.鏈輪結(jié)構(gòu)型式,a）實心式 b）孔板式 c）聯(lián)接式,2.鏈輪材料,注：小鏈輪的材料要求比大鏈輪高。,要求：1）強度；2）耐磨；3）耐沖擊,3.鏈輪齒形,滾子鏈鏈輪齒形,滾子鏈鏈輪軸向齒廓,注：幾何尺寸及計算公式見手冊。,要求：（1）保證鏈節(jié)能自由地進入和退出嚙合；（2）接觸應(yīng)力小；（3）形狀簡單，便于加工。,第二節(jié) 鏈傳動的運動特性

5、和受力分析,一、平均速度和平均傳動比,（1）鏈條的平均速度：,（2）鏈傳動的平均傳動比為：,二、瞬時速度和瞬時傳動比,（2）鏈條的瞬時速度v,（1）主動鏈輪的角速度ω1,這種由于多邊形嚙合給鏈傳動帶來的速度不均勻性，稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。,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。因此鏈傳動不宜用于對運動精度有較高要求的場合。,（4）瞬時傳動比為：,（3）從動鏈輪的角速度ω2,三

6、、鏈傳動的動載荷,1）由鏈速和從動輪的角速度變化而產(chǎn)生的附加動載荷。,注：鏈輪轉(zhuǎn)速越高、鏈節(jié)距越大、鏈輪齒數(shù)越少，附加動載荷越大。,3）嚙合瞬間產(chǎn)生的附加動載荷。,引起動載荷的主要原因：,2）由鏈條上下運動產(chǎn)生的附加動載荷。,鏈傳動在安裝時，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。,1.工作拉力F,2.離心拉力Fc,3.垂度拉力Ff,式中 g––––重力加速度(m/

7、s2)；　　　　 a––––中心距（m）；　　　　 f––––懸索垂度(m)；　　　　　 Kf–––垂度系數(shù)。,四、鏈傳動的受力分析,作用在軸上的載荷FQ可近似地取為主動邊和從動邊總拉力之和，因離心拉力不作用在軸上，不應(yīng)計算在內(nèi)，由此得FQ=F+2Ff。又由于垂度拉力不大，故可近似取,第三節(jié) 滾子鏈傳動的設(shè)計,一、鏈傳動的主要失效形式,1．鉸鏈磨損,?d=?p/sin(180?/z),若?p一定，z ?? ?d ?,因此

8、，為了保證鏈的使用壽命，不致過早產(chǎn)生跳齒或脫鏈，除應(yīng)滿足規(guī)定的潤滑狀態(tài)外，還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。,當(dāng)不能保證所要求的潤滑狀態(tài)或防護裝置不當(dāng)時，鉸鏈磨損才是其主要的失效形式。,2．疲勞破壞,在潤滑充分和設(shè)計、安裝正確的條件下，疲勞強度是決定鏈傳動承載能力的主要因素。,3．鉸鏈膠合,鉸鏈膠合與鏈輪轉(zhuǎn)速關(guān)系極大，因此，鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)受膠合失效的限制。,4．鏈被拉斷,各種失效圖片,在低速（v≤0.6m/s）、重載時,鏈傳動的承載能力由鏈元件

9、的靜強度決定。,二、鏈傳動的承載能力,鏈傳動的承載能力是以鏈條的強度和壽命為依據(jù)的。,1.極限功率曲線,2.A系列套筒滾子鏈的實用功率曲線圖,實驗條件：單排鏈,水平布置,載荷平穩(wěn),按推薦的方式潤滑， Z1=19, i=1:3～3:1, L=120P, th=15000h, 工作溫度：－5～＋70℃,當(dāng)鏈傳動實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實驗條件不符時，應(yīng)考慮工作情況系數(shù)KA、小鏈輪齒數(shù)、多排鏈等因素的影響。,,例題,Ⅰ—人工定期潤滑　?、颉斡蜐櫥?/p>

10、Ⅲ—油浴或飛濺潤滑　?、簟獕毫娪蜐櫥?推薦的潤滑方式,當(dāng)不能滿足推薦的潤滑方式時，應(yīng)降低額定功率P0。,3．低速鏈傳動的靜強度計算,對于鏈速v＜0.6m/s的低速鏈傳動，因抗拉靜力強度不夠而破壞的可能性很大，故應(yīng)進行抗拉靜力強度計算。,（7－8）,三、鏈傳動的設(shè)計計算及主要參數(shù)選擇,1．鏈的節(jié)距和排數(shù),鏈條所能傳遞的功率P0可由下式確定,(7–9),式中 P0–––在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率(kW)（見圖7–15）；

11、 P––––鏈傳動的名義計算功率(kW)； KA––––工況系數(shù)（表7–9）； KZ–––小鏈輪齒數(shù)系數(shù)， ； KP–––多排鏈系數(shù)，雙排取1.7，三排取2.5，四排取3.3。,2．傳動比i,通常限制鏈傳動的傳動比i≤6，推薦的傳動比i＝2～3.5。,3．鏈輪齒數(shù)z,為磨損均勻，Z應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。,（1）小鏈輪齒數(shù)z1,（2）大鏈輪齒數(shù)

12、z2,z2 ＝i×z1 （＜120）,4．鏈節(jié)數(shù)LP和鏈輪中心距a,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=(30～50)p，最大取a0max=80p。,鏈條的長度以鏈節(jié)數(shù)Lp來表示，鏈節(jié)數(shù)為：,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：,1、鏈傳動的合理布置,（1）兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面必須布置在同一垂直平面內(nèi)，不能布置在水平或傾斜平面內(nèi)；,（2）兩鏈輪中心連線最好是水平的，也可以與

13、水平面成45?,（3）一般應(yīng)使鏈的緊邊在上、松邊在下。,第四節(jié) 鏈傳動的布置、張緊和潤滑,2、鏈傳動的張緊,鏈傳動的張緊并不決定鏈的工作能力，只是調(diào)整垂度的大小。,3、鏈傳動的潤滑,（1）潤滑方式的選擇 查圖7－16,（2）潤滑油的選擇,例 設(shè)計如圖所示的帶式運輸機傳動方案中的滾子鏈傳動，已知小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=173.8r/min，傳動比i=2.5，傳遞功率P＝10.04kW，兩班制工作，中心距可調(diào)節(jié)，工作中有中等沖擊。,解

14、：1．選定鏈輪齒數(shù)z1、z2,初步假設(shè)鏈速v=0.6～3m/s，由表7–8查得小鏈輪齒數(shù)z1≥17，取z1=23，z2=iz1=2.5×23=57.5，取z2=58(<120合適)。,2．根據(jù)實用功率曲線，選鏈條型號,該鏈條在實驗條件下所需傳遞的功率,由圖7–15，選取鏈條型號為16A，p=25.4mm。,3．校核鏈速,與原假設(shè)v=0.6～3m/s范圍符合。,4．計算鏈長和中心距,（1）初定中心距a0=40p，鏈節(jié)數(shù)L