第09章___鏈傳動

1、第九章第九章 鏈傳動鏈傳動9-2 傳動鏈的結構特點9-1 鏈傳動的特點及應用9-3 滾子鏈鏈輪的結構和材料9-4 鏈傳動的工作情況分析9-5 滾子鏈傳動的設計計算9-6 鏈傳動的布置、張緊和潤滑與防護第一節(jié)第一節(jié) 鏈傳動的特點、類型及應用鏈傳動的特點、類型及應用1、鏈傳動組成、鏈傳動組成： 主動鏈輪從動鏈輪鏈條2、傳動原理、傳動原理：靠鏈條與鏈輪嚙合來傳遞動力。 3、特點：、特點： 與帶傳動比：與帶傳動比： 沒有彈性滑動和打滑現象，故平均傳動比準確； 傳動效率較高； 張緊力小，所以壓軸力較小，軸承磨損少。 能在溫度高、灰塵多、濕度大及有腐蝕等惡劣條件下工作； 鏈傳動結構緊湊。 與齒輪傳動相比：

2、與齒輪傳動相比： 制造安裝精度要求低；成本低； 適用的中心距范圍大(可達十多米)，結構簡單，重量輕 鏈傳動的缺點是：鏈傳動的缺點是： 只適用于平行軸間的傳動, 且同向轉動 ； 瞬時速度和瞬時傳動比是不斷變化的，因此，運轉時不平穩(wěn)，有沖擊、噪聲； 磨損后易發(fā)生跳齒； 不宜在載荷變化很大和急速反向傳動中工作； 制造費用和安裝精度比帶傳動高。 Pmax5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m一般： P100kW， v 15m/s，i 8 鏈傳動主要用在要求工作可靠、轉速不高，且兩軸相距較遠，要求i平均不變以及其它不宜采用齒輪傳動或帶傳動的場合。不宜用于載荷變化大和急促反向的傳動。

3、 廣泛應用在自行車、摩托車挖掘機（惡劣工作條件）其它低速重載場合4、鏈傳動工程應用、鏈傳動工程應用鏈傳動在大型機械上的應用鏈傳動在輸送機械上的應用鏈傳動在運輸機械上的應用鏈傳動在啤酒機械上的應用傳動鏈 一般機械傳動，v20m/s傳動鏈傳動鏈起重鏈 提升重物，v0.25m/s起重鏈起重鏈曳引鏈 移動重物，v=24m/s曳引鏈曳引鏈5 5、分類、分類 按照用途不同，鏈可分為：傳動鏈、起重鏈和輸送鏈。按照用途不同，鏈可分為：傳動鏈、起重鏈和輸送鏈。在一般機械中，最常用的是傳動鏈。在一般機械中，最常用的是傳動鏈。傳動鏈傳動鏈滾子鏈滾子鏈齒形鏈齒形鏈套筒鏈套筒鏈成型鏈成型鏈第二節(jié)第二節(jié) 傳動鏈的結構特點

4、傳動鏈的結構特點一、滾子鏈一、滾子鏈1.結構過盈配合外鏈板軸內鏈板套筒_銷_間隙配合內外鏈板間與銷軸套筒套筒滾子 _鏈條：鏈條： 碳鋼或合金鋼，淬火滾子套筒理常用合金鋼，且表面處銷軸鏈板 2、基本參數、基本參數： p 節(jié)距節(jié)距 bl內鏈節(jié)內寬內鏈節(jié)內寬 d1滾子直徑滾子直徑 pt多排鏈排距多排鏈排距 Lp鏈長（鏈節(jié)數）鏈長（鏈節(jié)數）滾子則沿鏈輪齒廓滾動，旨在減少相互之間的摩擦磨損。滾子則沿鏈輪齒廓滾動，旨在減少相互之間的摩擦磨損。 內、外鏈板呈“8”字形：?鏈板各橫截面的抗拉強度相近，又減少鏈條的重量和慣性力。鏈板各橫截面的抗拉強度相近，又減少鏈條的重量和慣性力。(1)(1)鏈長：以節(jié)數來表示

5、，鏈長：以節(jié)數來表示，一般為。 接頭方式：接頭方式： 開口銷開口銷彈簧卡彈簧卡鏈節(jié)數為偶數鏈節(jié)數為偶數過渡鏈板：鏈節(jié)數為奇數過渡鏈板：鏈節(jié)數為奇數 (2)(2)節(jié)距節(jié)距p p：相鄰兩滾子中心的距離稱為節(jié)距。：相鄰兩滾子中心的距離稱為節(jié)距。 p尺寸 傳遞的功率傳遞的功率p = 鏈號25.4/16（mm）排數承載但：， zp3-4（3）排數zp單排鏈多排鏈3、滾子鏈標記、滾子鏈標記 鏈號鏈號排數排數鏈節(jié)數鏈節(jié)數 標準編號標準編號滾子鏈規(guī)格和主要參數見表滾子鏈規(guī)格和主要參數見表9-1二、齒形鏈二、齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。鏈齒板齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。鏈齒板與

6、鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運動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“”。齒形鏈上設有導板，以防止鏈條工作時發(fā)生側向竄動。導板有內導板和外導板之分。內導板齒形鏈導向性好，工作可靠；外導板齒形鏈的鏈輪結構簡單。 一、鏈輪的齒形一、鏈輪的齒形 滾子鏈與鏈輪屬非共軛嚙合，鏈輪的齒形設計有較大的靈活性。國家標準GB124485只規(guī)定：齒溝角齒溝圓弧半徑齒面圓弧半徑ierr 最大值和最小值 其余各段設計者自行設計。組成齒槽各段曲線應光滑邊接。 第三節(jié)第三節(jié) 滾子鏈鏈輪的結構和材料滾子鏈鏈輪的結構和材料 二、二、 鏈輪的基

7、本參數和主要尺寸鏈輪的基本參數和主要尺寸 鏈輪的齒形已經標準化。鏈輪設計主要內容是： 確定其結構及尺寸； 選擇材料和熱處理方式； 鏈輪的基本參數： 配用鏈條的節(jié)距 p、滾子的最大外徑 d1、排距 pt、齒數z。鏈輪的主要尺寸見下圖，鏈輪轂孔的直徑應小于其最大許用直徑dkmax。 dgdkdfdadgd鏈輪尺寸計算公式見分度圓直徑分度圓直徑d：滾子中心所在圓：滾子中心所在圓。 zpd180sin/ 齒數齒數Z：因為鏈節(jié)數為偶數，為了使鏈輪磨損均勻，一般齒因為鏈節(jié)數為偶數，為了使鏈輪磨損均勻，一般齒數應取奇數數應取奇數。)180tan54. 0(ZPda 頂圓直徑頂圓直徑da：dgdkdfdadg

8、d三、結構三、結構 鏈輪的結構分為：整體式、孔板式、組合式。 （脹緊聯(lián)結 ）四、鏈輪材料的選擇四、鏈輪材料的選擇 原則：滿足輪齒強度和耐磨性原則：滿足輪齒強度和耐磨性耐沖擊耐沖擊要求，應使要求，應使小鏈輪的小鏈輪的材料優(yōu)于鏈輪材料。材料優(yōu)于鏈輪材料。 在低速、輕載及平穩(wěn)傳動中，常用中碳鋼；中速、中載時，在低速、輕載及平穩(wěn)傳動中，常用中碳鋼；中速、中載時，常用中碳鋼淬火處理常用中碳鋼淬火處理，其硬度為，其硬度為4045HRC；高速、重載及；高速、重載及連續(xù)傳動時連續(xù)傳動時，宜合金鋼，宜合金鋼。第四節(jié)第四節(jié) 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 1、平均

9、傳動比 d與Z不成正比 zpd180sin 鏈輪轉一周，鏈條轉過長度為zp 平均鏈速：smpnzpnzv/1000601000602211121221ddzznni 平均傳動比： 2、瞬時速度 鏈條銷軸中心沿鏈輪分度圓運動111Rv v1可分解為： coscos111Rvvxsinsin111Rvvy假設：緊邊在傳動時總是處于水平位置水平位置。 垂直分速度,使鏈條上下移動, 水平分速度,即,使鏈條前進,每為周期v “”yv “”、有規(guī)律振動。1z 21 運動不均勻性如圖：v、均作周期性變化yv 節(jié)距節(jié)距P越大，齒數越少，越大，齒數越少，角的變化范圍就越大，鏈速的變化范圍也角的變化范圍就越大，鏈

10、速的變化范圍也就越大。就越大。 ：cos22 Rv2222)1802(22zcos22Rv v、變化 2變化由 coscos1122RRvcoscos1221RRi瞬時： 1、i瞬時變化； 2、鏈速不均勻。i瞬時=1二、鏈傳動的動載荷二、鏈傳動的動載荷pz1a動載荷可見：1從動鏈輪角加速度引起的動載荷從動鏈輪角加速度引起的動載荷 dtdRJFd2221、鏈條前進的加速度引起的動載荷：sin sin )cos(21111111mRdtdmRRdtdmdtdvmmaFxcd時當1/180zpmzmRFFd211211max121)180sin(2、鏈條的垂直分速度yv周期性變化（大小、方向）鏈條橫

11、向振動。3、鏈條進入鏈輪瞬間，產生沖擊附加動載荷?？梢姡?qpn Ek為EkcnqpEk23常數沖擊動能：4、由于鏈張緊不好、鏈條松弛在起動、制動、載荷變化等情況下慣性沖擊鏈傳動的和是鏈傳動的思考：設計需帶、齒輪、鏈三級傳動，由高速級至低級設計需帶、齒輪、鏈三級傳動，由高速級至低級其排順序如何？其排順序如何？結論： 1）轉速1動載荷。 2）節(jié)距p動載荷。 3）齒數z1動載荷 所以，鏈傳動一般安裝在傳動的低速級。三三、鏈傳動的受力分析鏈傳動的受力分析 1、緊邊拉力： fcFFFF1 離心力引起的拉力 )( 2NqvFc2、松邊拉力： fcFFF2 有效圓周力： N) 1000 （vPFe鏈條單位

12、長度質量功率鏈速F1F1F2F2yn1 垂度拉力Ff：取決于鏈傳動的布置方式及鏈在工作時允許的垂度。 210qaKFf中心距垂度系數210)sin(qaKFf垂度系數Kf查圖991、鏈條元件的 （ 交變應力下工作）2、銷軸與套筒的接觸工作表面p 脫鏈3、：銷軸與套筒（高速或潤滑不良）4、：起動、制動、反轉6、鏈輪輪齒磨損5、：smv/6 . 0下，過載拉斷第五節(jié)第五節(jié) 滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算 一、鏈傳動的失效形式一、鏈傳動的失效形式 鏈輪比鏈條的強度高，工作壽命鏈輪比鏈條高鏈輪比鏈條的強度高，工作壽命鏈輪比鏈條高23倍，故鏈傳動的失倍，故鏈傳動的失效形式主要是針對鏈的失效。效

13、形式主要是針對鏈的失效。二、滾子鏈的額定功率二、滾子鏈的額定功率 各種失效都在一定程度上限制了壽命，在保證一定壽命各種失效都在一定程度上限制了壽命，在保證一定壽命的前提下，可畫出各種型號鏈的功率曲線。的前提下，可畫出各種型號鏈的功率曲線。 極限功率曲線 鏈條磨損限定功率曲線疲勞強度限定功率曲線套筒、滾子沖擊疲勞強度限定功率曲線鏈條膠合限定功率曲線實際使用區(qū)域潤滑不良或工況較惡劣時限定功率曲線 根據此方法，可以得出在特定的實驗條件下各種型號鏈極限功率曲線，如圖所示為A系列滾子鏈所能傳遞的功率。特定實驗條件：1、兩輪共面；2、小齒輪齒數z1=19；3、鏈長Lp=120節(jié)；4、載荷平穩(wěn)；5、按推薦的

14、潤滑方式潤滑；工作壽命為15000h；7、鏈條因磨損而引起的相對伸長量不超過去3%； 圖反映了P0，n1和鏈型號三者關系。幾點說明：1、當實際工作條件與試驗條件不符時，應對查得的P0值進行修正2、若潤滑不良或不能采用推薦潤滑方式時，應將圖中的P0降低。v1.5m/s，降低50%；1.5m/s v 7m/s，降低25% v 7m/s，傳動不可靠；式中：kz小鏈輪齒數系數,z119時,kz1 kp多排鏈排數系數；設計時，由上式求P0由在圖中當smv/6 . 0時，低速傳動：vF1過載拉斷安全系數校核：841fcAQpFFFKFzSzp排數；FQ單排鏈的極限拉伸載荷實際使用：pLzcaKKKPP 0

15、三、滾子鏈傳動的設計方法和步驟三、滾子鏈傳動的設計方法和步驟已知：已知：傳遞的功率P、主動鏈輪和從動鏈輪的轉速nl，n 2、載荷的性質、原動機類型、傳動用途等。設計內容：設計內容：選定鏈輪的齒數zl和z2，確定鏈節(jié)距p、排數、確定中心距a和鏈節(jié)數Lp、選擇潤滑方式和鏈輪材料并繪制鏈輪零件工作圖。（一）（一） 中、高速鏈傳動的設計計算（中、高速鏈傳動的設計計算（v v0.60.6） 1 1、 確定鏈傳動比確定鏈傳動比。a一定時，821nni，通常：1120，i = 23.5i包角1嚙合齒數鏈條磨損引起跳鏈或脫鏈，還會使傳動的外廓尺寸加大。1）不宜過少z1maxmin180coszvv111max

16、180sinzRvy垂直分速度，z，同時嚙合齒數，z，鏈節(jié)間相對轉角，功率消耗 限制zminp+ppd+dd2）不宜過多由于：zpd180sin磨損后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin當p相同時：z d 鏈節(jié)外移(爬齒) 脫鏈可能性 zmax = 120磨損引起的脫鏈往往發(fā)生在大輪脫鏈往往發(fā)生在大輪。z1外廓尺寸和重量3）均勻磨損由于鏈條的節(jié)數常為偶數，則鏈輪齒數應選用奇數或與由于鏈條的節(jié)數常為偶數，則鏈輪齒數應選用奇數或與鏈節(jié)數互為質數的奇數，目的在于使鏈傳動磨損均勻性好。鏈節(jié)數互為質數的奇數，目的在于使鏈傳動磨損均勻性好。鏈輪齒數優(yōu)先選用以下數列：17，19，21，23

17、，25，38，57，76，95，114。3 3、確定計算功率、確定計算功率 PcaKAP KA工作情況系數，見表9-9。4 4、鏈節(jié)距、鏈節(jié)距 p鏈傳動尺寸 承載能力運動不均勻性、動載、振動噪音重載、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：pzAkkPKP 0，由查圖定型號 p。一般5 5、驗算鏈速、驗算鏈速和噪聲 v15m/s，推薦鏈速為68m/s。smnpzv/ 10006011v一定：a Lp 屈伸次數 d一定：a1 同時嚙合齒數 a 松邊上下顫動，a過程：1）初選a0=（3050）p；有張緊裝置或托板時aomax80p，中心距不可調整時aomax=30p

18、。 7、小鏈輪轂孔最大直徑(表9-4) 保證松邊垂度f=(0.010.02)a,實際中心距比理論中心距a小一些。21221221)2(8)2(24ZZZZLZZLPaPP3）根據原整后的節(jié)數計算理論中心距。8 8、計算壓軸力、計算壓軸力 若不計離心拉力和懸垂拉力，則鏈傳動中的壓軸力可近似用下式計算水平垂直eFPPFKF 15. 1FPK05. 1FPK0212210)2(22aPZZZZPaLP 2）計算鏈節(jié)數圓整為整數，最好為偶數。注意：1）鏈傳動緊邊布置與帶傳動相反。2）張緊力：帶傳動張緊力決定傳動工作能力； 鏈傳動張緊力不決定工作能力防止脫鏈、跳齒3）因張緊力小，壓軸力比帶傳動小?？刂扑蛇叴苟榷?41limFKnFSAcn（二）低速鏈傳動的靜強度計算（二）低速鏈傳動的靜強度計算（v0.6m/sv0.6m/s）一、布置一、布置（表（表9898） 1.回轉面應在內；不能布置在水平或傾斜平面內不能布置在水平或傾斜平面內; 2.兩輪中心線最好水平或水平面夾角小于兩輪中心線最好水平或水平面夾角小于45，盡量； 3. 緊邊在上（盡量主動邊在上）緊邊在上（盡量主動邊在上） 第六節(jié)第六節(jié) 鏈傳動的布置、張緊和潤滑鏈傳動的布置、張緊和潤滑二、鏈傳動的張緊二、鏈傳動的張緊 方法：調整中心距；加張緊輪：靠近主動鏈輪的松邊上。調整鏈條長度（去掉調整