鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算介紹

1、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 一、原始數(shù)據(jù) 傳遞的功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或n1、傳動(dòng)比i），原動(dòng)機(jī)種類、載荷性質(zhì)、傳動(dòng)用途等。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 鏈輪齒數(shù)、鏈節(jié)距、傳動(dòng)中心距、鏈節(jié)數(shù)、鏈輪轂孔直徑、壓軸力等 三、設(shè)計(jì)步驟和方法 設(shè)計(jì)類型 中、高速（v>=0.6m/s）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 步驟 內(nèi)容（按功率曲線設(shè)計(jì)） 1 假定鏈速，按表3選擇小鏈輪齒Z1 確定從動(dòng)輪鏈輪齒數(shù)Z2=Z1n1/n2 (Z2必須120) 2 按表4取工作情況系數(shù)KA 確定計(jì)算功率：Pca=KAP 3 按表5查取小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ、鏈長(zhǎng)系數(shù)KL；按表6查取多排鏈系數(shù)Kp(查Kz、KL要先估計(jì)工作點(diǎn)在功率曲線頂點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)) 計(jì)算

2、單根鏈條所需的額定功率P0 P0=Pca/（KZKLKp） 4 按圖1（功率曲線）查取鏈節(jié)距p（同時(shí)核實(shí)原工作點(diǎn)位置的估計(jì)是否合適） 按圖2確定潤(rùn)滑方式 5 初定中心距ao=(30-50)p 計(jì)算鏈條長(zhǎng)度（鏈節(jié)數(shù)）Lp，圓整并盡量取偶數(shù) 6 計(jì)算理論中心距 計(jì)算保持合適的安裝垂度所需的中心距減小量a=(0.002-0.04)a 確定實(shí)際安裝中心距a'=a-a 7 驗(yàn)算鏈速，核實(shí)原假定是否恰當(dāng) 8 按表7確定鏈輪各部分尺寸 按表8驗(yàn)算小鏈輪榖孔直徑dkmax 9 確定鏈傳動(dòng)有效圓周力：Fe=1000Pca/v 取壓軸力系數(shù)：KFP=1.15(水平傳動(dòng))或1.05(垂直傳動(dòng)) 計(jì)算壓軸力：

3、 FpKFPFe 10 寫出滾子鏈標(biāo)記：鏈號(hào)-排數(shù)×整鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 設(shè)計(jì)類型 低速（v<0.6m/s）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 步驟 內(nèi)容（按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)） 1.2 同中、高速鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟1.2 3 估取鏈節(jié)距p（無(wú)法估取時(shí)，可參考上述步驟3初定一個(gè)節(jié)距p） 4 計(jì)算鏈的有效圓周力：Fe=1000Pca/v 5 按表1查取單位長(zhǎng)度鏈條質(zhì)量q 計(jì)算鏈的離心拉力： 6 確定中心距a（方法同中、高速鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟5、6) 取兩輪中心線與水平面的夾角 按圖3查取垂度系數(shù)Kf 計(jì)算鏈的懸垂拉力Ff,取以下兩式中的大者： 7 計(jì)算鏈的緊邊拉力F1=Fe+Fc+Ff 8 選擇靜強(qiáng)度許用安全系數(shù)S=

4、4-8，令： 計(jì)算單排鏈極限拉伸載荷Flim，按表1檢驗(yàn)原估計(jì)的鏈號(hào)是否合適 9 按圖2確定潤(rùn)滑方式 四、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 1、小鏈輪齒數(shù)Z1 小鏈輪的齒數(shù)可根據(jù)鏈速按表3選擇。Z1少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過(guò)少，將導(dǎo)致： 1）傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大； 2）鏈條進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加??； 3）鏈傳動(dòng)的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。 增加小鏈輪齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)有利，但如Z1選得太大時(shí)，大鏈輪齒數(shù)Z2將更大，除增大了傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)的取值范圍為17Z120。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)。Z

5、2=iZ1，通常限制鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i6，推薦的傳動(dòng)比i23.5。 2、工作情況系數(shù) 查表4，當(dāng)工作情況特別惡劣時(shí)，值較表值要大得多。 3、鏈的節(jié)距 鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)也要增大，振動(dòng)沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈或多排鏈。鏈條節(jié)距p可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1由額定功率曲線選取。 4、修正系數(shù) 式P0=Pca/（KZKLKp）表明單排鏈的額定功率為P0KZKLKP，這是考慮到鏈傳動(dòng)的實(shí)際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件的不同而引入系數(shù)KZKL和KP對(duì)P0進(jìn)行修正。 5、鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù) 中心距過(guò)小，鏈速不變時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲

6、伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，因而加劇了鏈節(jié)距的磨損和疲勞。同時(shí)，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小，在包角范圍內(nèi)，每個(gè)輪齒所受載荷增大，且容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象； 中心距過(guò)大，會(huì)引起從動(dòng)邊垂度過(guò)大，傳動(dòng)時(shí)造成松邊顫動(dòng)。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，若中心距不受其它條件限制，一般可初選a0=(3050)p，最大取a0max=80p。 6、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最大直徑dkmax，若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動(dòng)的參數(shù)（增大Z1或p）。 7、設(shè)計(jì)計(jì)算類型 對(duì)于鏈速v0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，因抗拉靜力強(qiáng)度不夠而破壞的幾率很大，故常按下式進(jìn)行抗

7、拉靜力強(qiáng)度計(jì)算。§6-5鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)例 例6-1設(shè)計(jì)一拖動(dòng)某帶式運(yùn)輸機(jī)的滾子鏈傳動(dòng)。已知條件為：電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160M-6(額定功率P=7.5kW，轉(zhuǎn)速n1=970r/min)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=300rpm，載荷平穩(wěn)，鏈傳動(dòng)中心距不應(yīng)小于550mm，要求中心距可調(diào)整。解：1、選擇鏈輪齒數(shù)鏈傳動(dòng)速比：由表6-5選小鏈輪齒數(shù)z1=25。大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.23×25=81，z2<120，合適。2、確定計(jì)算功率已知鏈傳動(dòng)工作平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由表6-2選KA=1.3，計(jì)算功率為Pc=KAP=1.3×7.5kW=9.75kW3、初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)Lp初

8、定中心距a0=(3050)p，取a0=40p。 取Lp =136節(jié)(取偶數(shù))。4、確定鏈節(jié)距p首先確定系數(shù)KZ，KL，KP。由表6-3查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ=1.34；由圖6-9查得KL=1.09。選單排鏈，由表6-4查得KP=1.0。所需傳遞的額定功率為由圖6-7選擇滾子鏈型號(hào)為10A，鏈節(jié)距p=15.875mm。5、確定鏈長(zhǎng)和中心距鏈長(zhǎng)L=Lp p/1000=136×15.875/1000=2.16m中心距a>550mm，符合設(shè)計(jì)要求。中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于2p。a2p=2×15.875mm=31.75mm實(shí)際安裝中心距 a'=a-a=(643.3-31

9、.75)mm=611.55mm6、求作用在軸上的力鏈速工作拉力F=1000P/v=1000×7.5/6.416=1168.9N工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù)KQ=1.2軸上的壓力FQ=KQ F=1.2×1168.9N=1402.7N7、選擇潤(rùn)滑方式根據(jù)鏈速v=6.416m/s，鏈節(jié)距p=15.875，按圖6-8鏈傳動(dòng)選擇油浴或飛濺潤(rùn)滑方式。設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào)10A-1×136GB1243.1-83，鏈輪齒數(shù)z1=25，z2=81，中心a=611.55mm，壓軸力FQ=1402.7N。鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例（附錄）設(shè)計(jì)一小型帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)示意圖如下圖所示。已

10、知小鏈輪軸傳動(dòng)功率P=6kW，=720r/min，i=3，載荷平穩(wěn)，鏈傳動(dòng)中心距應(yīng)在0.6m左右，兩輪中心連線與水平面夾角不超過(guò)30°解：（1） 確定鏈輪齒數(shù),小鏈輪的齒數(shù)=29-2i=29-2×3=23大鏈輪的齒數(shù)=iz1=3×23=69<120, 允許（2） 確定設(shè)計(jì)功率Pd式中KA-工況系數(shù)，查表, KA=1.0-小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查表 ，=1.23-多排鏈排數(shù)系數(shù)，查表，=1.0（3） 確定鏈節(jié)距p如圖虛線所示，查得(720r/min,4.88Kw)坐標(biāo)點(diǎn)在鏈號(hào)10A和08A的區(qū)域內(nèi)，顯然，取鏈號(hào)08A是不安全的，因?yàn)樽鴺?biāo)點(diǎn)已超出了08A的工作區(qū)，因此

11、只有取鏈號(hào)10A。由表查得，鏈條節(jié)距p=15.875mm。（4） 初定中心距由題意，初定中心距為 =600mm（5）計(jì)算鏈節(jié)數(shù) （7）確定實(shí)際中心距aa=a-a, 通常a=(0.0020.004)a ，考慮到中心距可調(diào)，取a=0.004=0.004×627=2.5mm，則a=624.5mm（8）驗(yàn)算鏈速v 合適。（9）確定潤(rùn)滑方式 由P、v查表，知可采用油浴或飛濺潤(rùn)滑。（10）鏈輪的設(shè)計(jì)（略）第四節(jié)  滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，因而鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)傳動(dòng)要求選擇鏈的類型、決定鏈的型號(hào)、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計(jì)、確定潤(rùn)滑方式等。一、鏈運(yùn)動(dòng)的主要失效形式1鉸鏈磨損

12、鏈節(jié)在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，相鄰鏈節(jié)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而在鉸鏈的銷軸與套筒間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，引起磨損，使鏈的實(shí)際節(jié)距變長(zhǎng)，嚙合點(diǎn)沿鏈輪齒高方向外移。當(dāng)達(dá)到一定程度后，就會(huì)破壞鏈與鏈輪的正確嚙合，導(dǎo)致跳齒或脫鏈，使傳動(dòng)失效。鏈條磨損后節(jié)距變長(zhǎng)的情況如圖812a所示。圖中Dp為鏈節(jié)距的平均伸長(zhǎng)量。鉸鏈磨損后實(shí)際上只是外鏈節(jié)節(jié)距伸長(zhǎng)了2Dp，即p2=p+2Dp。而內(nèi)鏈節(jié)距是不變的，即p1=p。如圖812b所示，可知鏈輪節(jié)圓直徑的增量為Dd=Dp/sin(180°/z)。由此可見(jiàn)，若Dp一定（通常許用伸長(zhǎng)率Dp/p3%），則Dd隨鏈輪齒數(shù)z的增多而增大。因此，為了保證鏈的使用壽命，不致過(guò)早產(chǎn)生跳齒或

13、脫鏈，除應(yīng)滿足規(guī)定的潤(rùn)滑狀態(tài)外，還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。a)b)圖812  鏈條磨損鉸鏈磨損，過(guò)去是鏈傳動(dòng)的主要失效形式。近年來(lái)，由于鏈和鏈輪的材料、熱處理工藝、防護(hù)與潤(rùn)滑狀況都有了很大的改進(jìn)，鏈因鉸鏈磨損而失效的形式已經(jīng)退居次要地位。只有那些不能保證所要求的潤(rùn)滑狀態(tài)或防護(hù)裝置不當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)，磨損才會(huì)成為主要的失效原因。2疲勞破壞由于鏈在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所受載荷不斷改變，因而鏈?zhǔn)窃谧儜?yīng)力狀態(tài)下工作的。經(jīng)過(guò)一定循環(huán)次數(shù)后，鏈的元件將產(chǎn)生疲勞破壞。滾子鏈在中、低速時(shí)，鏈板首先疲勞斷裂；高速時(shí)，由于套筒或滾子嚙合時(shí)所受沖擊載荷急劇增加，因而套筒或滾子先于鏈板產(chǎn)生沖擊疲勞破壞。在潤(rùn)滑充分和設(shè)計(jì)、安

14、裝正確的條件下，疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。3鉸鏈膠合鉸鏈在進(jìn)入主動(dòng)輪和離開從動(dòng)輪時(shí)，都要承受較大的載荷和產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，銷軸與套筒之間的承載油膜破裂，使金屬表面直接接觸并產(chǎn)生很大的摩擦，由摩擦產(chǎn)生的熱量足以使銷軸和套筒膠合。在這種情況下，或者銷軸被剪斷，或者導(dǎo)致銷軸、套筒與鏈板的緊配合松動(dòng)，從而造成鏈傳動(dòng)迅速失效。試驗(yàn)表明，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鏈被拉斷在低速（v<0.6m/s）、重載或尖峰載荷過(guò)大時(shí)，鏈會(huì)被拉斷。鏈傳動(dòng)的承載能力受鏈元件靜拉力強(qiáng)度的限制。少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。但當(dāng)鏈輪輪

15、齒的磨損和塑性變形超過(guò)一定程度后，鏈的壽命將顯著下降。通常，鏈輪的壽命為鏈條壽命的23倍以上。故鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。二、鏈傳動(dòng)的承載能力鏈傳動(dòng)在不同的工作情況下，其主要的失效形式也不同，如圖813所示就是鏈在一定壽命下，小鏈輪在不同轉(zhuǎn)速下由于各種失效形式限定的極限功率曲線。1是在良好而充分潤(rùn)滑條件下由磨損破壞限定的極限功率曲線；2是在變應(yīng)力作用下鏈板疲勞破壞限定的極限功率曲線；3是由滾子套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線；4是由銷軸與套筒膠合限定的極限功率曲線；5是良好潤(rùn)滑情況下的額定功率曲線，它是設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線；6是潤(rùn)滑條件不好或工作環(huán)境惡劣情況下的極限功率

16、曲線，在這種情況下鏈磨損嚴(yán)重，所能傳遞的功率比良好潤(rùn)滑情況下的功率低得多。如圖814所示為A系列滾子鏈的實(shí)用功率曲線圖，它是在z1=19、L=100p、單排鏈、載荷平穩(wěn)、按照推薦的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑（見(jiàn)圖815）、工作壽命為15000h、鏈因磨損而引起的伸長(zhǎng)率不超過(guò)3的情況下由實(shí)驗(yàn)得到的極限功率曲線（即在如圖813所示的2、3、4曲線基礎(chǔ)上作了一些修正得到的）。根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1由此圖可查出該情況下各種型號(hào)的鏈在鏈速v>0.6m/s情況下允許傳遞的額定功率P0。當(dāng)實(shí)際情況不符合實(shí)驗(yàn)規(guī)定的條件時(shí)，如圖814所示，查得的P0值應(yīng)乘以一系列修正系數(shù)，如小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ、鏈長(zhǎng)系數(shù)KL、多排鏈系數(shù)KP

17、和工作情況系數(shù)KA等（系數(shù)值見(jiàn)下節(jié)圖表）。當(dāng)不能按如圖815所示的方式潤(rùn)滑而使?jié)櫥涣紩r(shí)，則磨損加劇。此時(shí)，鏈主要是磨損破壞，額定功率P0值應(yīng)降低，當(dāng)v1.5m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)，為圖值的30%60%；無(wú)潤(rùn)滑時(shí)為15（壽命不能保證15000h）；當(dāng)1.5m/s<v7m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)，為圖值的15%30%。當(dāng)v>7m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)，該傳動(dòng)不可靠，不宜采用。圖8-14  A系列滾子鏈實(shí)用功率曲線圖8-15  推薦的潤(rùn)滑方式人工定期潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑油浴或飛濺潤(rùn)滑壓力噴油潤(rùn)滑當(dāng)v<0.6m/s時(shí)，鏈傳動(dòng)的主要失效形式是過(guò)載拉斷，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。靜強(qiáng)度安全系數(shù)S

18、應(yīng)滿足下式要求                                                 

19、0;                              (88)鏈的極限拉伸載荷Qn=nQ，n為排數(shù)，單排鏈的極限拉伸載荷Q見(jiàn)表81；工況系數(shù)KA見(jiàn)表85；鏈的總拉力F1按式（86）計(jì)算。當(dāng)實(shí)際工作壽命低于15000h時(shí)，則按有限壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)，其允許傳遞的功率可高些。設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)資料。三、鏈傳動(dòng)主

20、要參數(shù)的選擇鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)需要確定的主要參數(shù)有：鏈節(jié)距、排數(shù)及鏈輪齒數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、鏈節(jié)數(shù)等，下面就這些參數(shù)的選擇進(jìn)行分析。1鏈的節(jié)距和排數(shù)鏈的節(jié)距大小反映了鏈節(jié)和鏈輪齒的各部分尺寸的大小，在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力越高，但傳動(dòng)不平穩(wěn)性、動(dòng)載荷和噪聲越嚴(yán)重，傳動(dòng)尺寸也增大。因此設(shè)計(jì)時(shí)，在承載能力足夠的條件下，盡量選取較小節(jié)距的單排鏈，高速重載時(shí)可采用小節(jié)距的多排鏈。一般載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，選小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動(dòng)比小，而速度不太高時(shí)，選大節(jié)距單排鏈。鏈條所能傳遞的功率P0可由下式確定       &

21、#160;                                                  

22、                           (89)                   Pc=KAP    

23、                                                  

24、                       (810)式中  P0在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率(kW)（見(jiàn)圖814）；Pc鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率(kW)；KA工況系數(shù)（表85），若工作情況特別惡劣時(shí)，KA值應(yīng)比表值大得多；表85  工況系數(shù)KA載荷種類輸  入  動(dòng)  力  種  類內(nèi)燃機(jī)液力傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)或汽

25、輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)機(jī)械傳動(dòng)平穩(wěn)載荷中等沖擊載荷較大沖擊載荷1.01.21.41.01.31.51.21.41.7KZ小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（表86），當(dāng)工作在如圖814所示的曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)（鏈板疲勞），查表中的KZ，當(dāng)工作在右側(cè)時(shí)（滾子套筒沖擊疲勞），查表中的K¢Z；KP多排鏈系數(shù)（表87）；KL鏈長(zhǎng)系數(shù)（見(jiàn)圖816），鏈板疲勞查曲線1，滾子套筒沖擊疲勞查曲線2。    根據(jù)式（89）求出所需傳遞的功率，再由圖814查出合適的鏈號(hào)和鏈節(jié)距。表86  小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZZ191011121314151617KZ0.4460.5000.5540.6090.6640

26、.7190.7750.8310.887K¢Z0.3260.3820.4410.5020.5660.6330.7010.7730.846Z1192123252729313335KZ1.001.111.231.341.461.581.701.821.93K¢Z1.001.161.331.511.691.892.082.292.50表87  多排鏈系數(shù)KP排數(shù)123456KP11.72.53.34.04.6圖8-16  鏈長(zhǎng)系數(shù)2傳動(dòng)比i鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般應(yīng)小于6，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10，推薦i=23.5。傳動(dòng)比過(guò)大將使鏈在小鏈輪上的包角過(guò)小

27、，因而使同時(shí)嚙合的齒數(shù)少，這將加速鏈條和輪齒的磨損，并使傳動(dòng)外廓尺寸增大。3鏈輪齒數(shù)z鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)多或過(guò)少。齒數(shù)太少時(shí)，1）增加傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷；2）增加鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，從而增大功率消耗；3）增加鏈的工作拉力（當(dāng)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1、轉(zhuǎn)矩T1和節(jié)距p一定時(shí)，齒數(shù)少時(shí)鏈輪直徑小，鏈的工作拉力增加），從而加速鏈和鏈輪的損壞。但鏈輪的齒數(shù)太多，除增大傳動(dòng)尺寸和重量外，還會(huì)因磨損而實(shí)際節(jié)距增長(zhǎng)后發(fā)生跳齒或脫鏈現(xiàn)象機(jī)率增加，從而縮短鏈的使用壽命。通常限定最大齒數(shù) 120。從提高傳動(dòng)均勻性和減少動(dòng)載荷考慮，建議在動(dòng)力傳動(dòng)中，滾子鏈的小鏈輪齒數(shù)按表88選取。表88  滾子鏈小鏈輪齒數(shù)z1鏈速v

28、(m/s0.6338>8z1172125從限制大鏈輪齒數(shù)和減小傳動(dòng)尺寸考慮，傳動(dòng)比大、鏈速較低的鏈傳動(dòng)建議選取較少的鏈輪齒數(shù)。滾子鏈最少齒數(shù)為zmin=9。4鏈節(jié)數(shù)LP和鏈輪中心距a 在傳動(dòng)比i¹1時(shí)，鏈輪中心距過(guò)小，則鏈在小鏈輪上的包角小，與小鏈輪嚙合的鏈節(jié)數(shù)少。同時(shí)，因總的鏈節(jié)數(shù)減少，鏈速一定時(shí)，單位時(shí)間鏈節(jié)的應(yīng)力變化次數(shù)增加，使鏈的壽命降低。但中心距太大時(shí)，除結(jié)構(gòu)不緊湊外，還會(huì)使鏈的松邊顫動(dòng)。在不受機(jī)器結(jié)構(gòu)的限制時(shí)，一般情況可初選中心距a0=(3050)p，最大可取amax=80p，當(dāng)有張緊裝置或托板時(shí)，a0可大于80p。最小中心距amin可先按i初步確定。 &

29、#160;                 當(dāng)i3時(shí)                     當(dāng)i3時(shí)  式中  da1、da2兩鏈輪齒頂圓直徑。鏈的長(zhǎng)度常用鏈節(jié)數(shù)LP表示，LPL/p，L為鏈長(zhǎng)。鏈節(jié)數(shù)的計(jì)算公式為 &#

30、160;                                                  &

31、#160;  (811)計(jì)算出的Lp值應(yīng)圓整為相近的整數(shù)，而且最好為偶數(shù)，以免使用過(guò)渡鏈節(jié)。根據(jù)鏈長(zhǎng)就能計(jì)算最后中心距                      (812)為了便于鏈的安裝以及使松邊有合理的垂度，安裝中心距應(yīng)較計(jì)算中心距略小。當(dāng)鏈條磨損后，鏈節(jié)增長(zhǎng)，垂度過(guò)大時(shí)，將引起嚙合不良和鏈的振動(dòng)。為了在工作過(guò)程中能適當(dāng)調(diào)整垂度，一般將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)，調(diào)整范圍Da2p，松邊垂度f(wàn)=

32、(0.010.02)a。§ 8-4鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1 鏈傳動(dòng)的主要失效形式 （1）鉸鏈磨損 鏈節(jié)在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，相鄰鏈節(jié)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而在鉸鏈的銷軸與套筒間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，引起磨損，使鏈的實(shí)際節(jié)距變長(zhǎng)，嚙合點(diǎn)沿鏈輪齒高方向外移。當(dāng)達(dá)到一定程度后，就會(huì)破壞鏈與鏈輪的正確嚙合，導(dǎo)致脫鏈，使傳動(dòng)失效。鏈條磨損后節(jié)距變長(zhǎng)的情況如圖 8 -12a 所示。圖中 為鏈節(jié)距的平均伸長(zhǎng)量。由圖 8-12b 可知鏈輪節(jié)圓直徑的增量為 （ 8 - 17 ） 若 一定（通常許用伸長(zhǎng)率 / p 3% ）， 隨鏈輪齒數(shù) z 的增多而增大。因此，為了保證鏈的使用壽命，不致過(guò)早產(chǎn)生跳齒和脫鏈，除應(yīng)滿足規(guī)定的潤(rùn)滑狀態(tài)

33、外，還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。 （ a ）                 （ b ）圖 8-12 鏈條磨損（2） 疲勞破壞 由于鏈在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所受載荷不斷改變，因而鏈?zhǔn)窃谧儜?yīng)力狀態(tài)下工作的。經(jīng)過(guò)一定循環(huán)次數(shù)后，鏈的元件將產(chǎn)生疲勞破壞。滾子鏈在中、低速時(shí)，鏈板首先疲勞斷裂；高速時(shí)，由于套筒或滾子嚙合時(shí)所受沖擊載荷急劇增加，因而套筒或滾子先于鏈板產(chǎn)生沖擊疲勞破壞。在潤(rùn)滑充分和設(shè)計(jì)、安裝正確的條件下，疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。（3） 鉸鏈膠合 鉸鏈在進(jìn)入主動(dòng)輪和離開從動(dòng)輪時(shí)，都要承受較大的載荷和產(chǎn)生相對(duì)

34、轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，銷軸與套筒之間的承載油膜破裂，使金屬表面直接接觸并產(chǎn)生很大的摩擦，由摩擦產(chǎn)生的熱量足以使銷軸和套筒膠合。在這種情況下，或者銷軸被剪斷，或者導(dǎo)致銷軸、套筒與鏈板的緊配合松動(dòng)，從而造成鏈傳動(dòng)迅速失效。試驗(yàn)表明，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 在低速（ v < 0.6m /s ）、重載或尖峰載荷過(guò)大時(shí)，鏈會(huì)被拉斷。鏈傳動(dòng)的承載能力受鏈元件靜拉力強(qiáng)度的限制。 2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。但當(dāng)鏈輪輪齒的磨損和塑性變形超過(guò)一定程度后，鏈的壽命將顯著下降。通常，鏈輪的壽命為鏈條壽命的

35、23 倍以上。故鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。 3 滾子鏈傳動(dòng)的額定功率 （1) 滾子鏈極限功率曲線圖 滾子鏈各種失效形式將使鏈傳動(dòng)的工作能力受到限制。在選擇鏈條型號(hào)時(shí)，必須全面考慮各種失效形式產(chǎn)生的原因及條件，從而確定其能傳遞的額定功率 P 0 。圖 8-13 是通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的單排滾子鏈的極限功率曲線。 1 ）是在正常潤(rùn)滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率曲線； 2 ）是鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線； 3 ）是套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線； 4 ）是鉸鏈（套筒、銷軸）膠合限定的極限功率曲線。圖中陰影部分為實(shí)際使用的許用功率（區(qū)域）。若潤(rùn)滑不良及工作情況惡劣，磨損將很嚴(yán)

36、重，其極限功率大幅度下降。如圖 8-13 中虛線 5 所示。 圖 8-13 極限功率曲線 （2) 滾子鏈額定功率曲線圖 圖 8-14 是部分型號(hào)滾子鏈的額定功率曲線。它是在特定條件下制定的，即： 1 ）小輪齒數(shù) z 1 =25 ，鏈傳動(dòng)比 i 3 ； 2 ）鏈長(zhǎng) L p =120 節(jié)； 3 ）載荷平穩(wěn)； 4 ）潤(rùn)滑充分，按圖 8-15 推薦的方法潤(rùn)滑； 5 ）鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過(guò) ； 6 ）工作壽命為 15000h ；圖 8-14 A 系列單排滾子鏈的額定功率曲線圖 8-14 表明，當(dāng)采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率 P 0 ，小輪轉(zhuǎn)速 n 1 和鏈號(hào)三者之間的關(guān)系。

37、圖 8-15 推薦的潤(rùn)滑方式 若實(shí)際潤(rùn)滑條件與圖 8-15 推薦的潤(rùn)滑方式不同時(shí)，由圖 8-14 查得的 P 0 值應(yīng)予適當(dāng)降低： v 1.5 m /s 時(shí)，如潤(rùn)滑條件不良取 (0.3 0.6) P 0 ，如無(wú)潤(rùn)滑則取 0.15 P 0 ；當(dāng) 1.5m /s v 7m /s 時(shí)， 如潤(rùn)滑條件不良取 (0.15 0.3) P 0 ；當(dāng) v 7m /s 時(shí)，如潤(rùn)滑不良， 傳動(dòng)不可靠，不宜采用鏈傳動(dòng)。 （3）設(shè)計(jì)條件下單排鏈條傳遞的功率 P ca,單排鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率應(yīng)按下式確定： （ 8-18 ） 式中，P 是為鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)功率， kW ；KA是工況系數(shù)，見(jiàn)表82，K z 是小鏈輪的齒數(shù)系數(shù)，見(jiàn)圖8

38、16； K p 為多排鏈系數(shù)，見(jiàn)表 8-3 。表 8-2 工況系數(shù) K A   從機(jī)械特性 主要機(jī)械特性 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn) 輕微沖擊 中等沖擊 電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)、帶有液力耦合器的內(nèi)燃機(jī) 6 缸或 6 缸以上帶機(jī)械式聯(lián)軸器的內(nèi)燃機(jī)、經(jīng)常啟動(dòng)的電機(jī)動(dòng)（一日兩次以上） 少于 6 缸帶機(jī)械式聯(lián)軸器的內(nèi)燃機(jī) 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)   液體攪拌機(jī)，中小型離心式鼓風(fēng)機(jī)，發(fā)電機(jī)離心式壓縮機(jī)，谷物機(jī)械，均勻載荷輸送機(jī)，均勻載荷不反轉(zhuǎn)一般機(jī)械。   1.0   1.1   1.3   中等沖擊   半液體攪拌機(jī)，三缸以上往復(fù)壓縮機(jī)，大型或不均勻載荷輸送機(jī)，

39、中型起重機(jī)和升降機(jī)，重載天軸傳動(dòng)，金屬切削機(jī)床，食品機(jī)械，木工機(jī)械，印染紡織機(jī)械，大型大型風(fēng)機(jī)，中等載荷不反轉(zhuǎn)一般機(jī)械。     1.4     1.5     1.7 嚴(yán)重沖擊     船用螺旋槳，單、雙缸往復(fù)壓縮機(jī)，挖掘機(jī)，振動(dòng)式輸送機(jī)，破碎機(jī)，重型起重機(jī)，石油鉆井機(jī)械，鍛壓機(jī)械，線材拉拔機(jī)械，沖床，嚴(yán)重沖擊、有反轉(zhuǎn)的機(jī)械。   1.8     1.9     2.1   圖 8-16 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) K z 表 8-3 多排鏈系數(shù) K P 排數(shù) 1

40、2 3 4 5 6 K P 1 1.75 2.5 3.3 4 4.6 4 滾子鏈傳動(dòng)的一般設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和應(yīng)注意的問(wèn)題 1） 滾子鏈傳動(dòng)的一般設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容在設(shè)計(jì)滾子鏈傳動(dòng)時(shí)，計(jì)算依據(jù)是滾子鏈的額定功率曲線，已如前所述它是在特定條件下制定的。設(shè)計(jì)時(shí)已知條件為： 1 ）傳遞功率； 2 ）小鏈輪、大鏈輪的轉(zhuǎn)速； 3 ）傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)以及原動(dòng)機(jī)種類。設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容是： 1 ） z 1 、 z 2 ； 2 ）確定鏈的型號(hào)、確定鏈節(jié)距和鏈排數(shù)； 3 ）確定中心距 a 和鏈節(jié)數(shù) L p ； 4 ） 計(jì)算中心距 a c 、實(shí)際中心距 a ； 5 ） 作用在軸上的力 F p 。步驟 ： 1. 確定鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比鏈輪齒數(shù) z 1 、 z 2 。為減小鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，小鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)少，可參照傳動(dòng)比 i 選取 ( 見(jiàn)表 84) 。傳動(dòng)比 i 。通常鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 i 7 ，推薦 i =2 3.5 。當(dāng)工作速度較低 ( v < 2m s) 且載荷平穩(wěn)、傳動(dòng)外廓尺寸不受限制時(shí)， 允許 i 10 。 表84 齒數(shù)推薦值傳動(dòng)比 i 1 2 3 4 5 6 >6 齒數(shù) z 1 3127 25 23 21 17 17 當(dāng) z 1 確定后，則大鏈輪齒數(shù) z 2 = i