第09章___鏈傳動(dòng)

1、第九章第九章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)9-2 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9-1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用9-3 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料9-4 鏈傳動(dòng)的工作情況分析9-5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9-6 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑與防護(hù)第一節(jié)第一節(jié) 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用1、鏈傳動(dòng)組成、鏈傳動(dòng)組成： 主動(dòng)鏈輪從動(dòng)鏈輪鏈條2、傳動(dòng)原理、傳動(dòng)原理：靠鏈條與鏈輪嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力。 3、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 與帶傳動(dòng)比：與帶傳動(dòng)比： 沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，故平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確； 傳動(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊。 與齒輪傳動(dòng)相比：

2、與齒輪傳動(dòng)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(dá)十多米)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： 只適用于平行軸間的傳動(dòng), 且同向轉(zhuǎn)動(dòng) ； 瞬時(shí)速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比是不斷變化的，因此，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)中工作； 制造費(fèi)用和安裝精度比帶傳動(dòng)高。 Pmax5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m一般： P100kW， v 15m/s，i 8 鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠、轉(zhuǎn)速不高，且兩軸相距較遠(yuǎn)，要求i平均不變以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)或帶傳動(dòng)的場(chǎng)合。不宜用于載荷變化大和急促反向的傳動(dòng)。

3、 廣泛應(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4、鏈傳動(dòng)工程應(yīng)用、鏈傳動(dòng)工程應(yīng)用鏈傳動(dòng)在大型機(jī)械上的應(yīng)用鏈傳動(dòng)在輸送機(jī)械上的應(yīng)用鏈傳動(dòng)在運(yùn)輸機(jī)械上的應(yīng)用鏈傳動(dòng)在啤酒機(jī)械上的應(yīng)用傳動(dòng)鏈 一般機(jī)械傳動(dòng)，v20m/s傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈起重鏈 提升重物，v0.25m/s起重鏈起重鏈曳引鏈 移動(dòng)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(dòng)鏈、起重鏈和輸送鏈。按照用途不同，鏈可分為：傳動(dòng)鏈、起重鏈和輸送鏈。在一般機(jī)械中，最常用的是傳動(dòng)鏈。在一般機(jī)械中，最常用的是傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈傳動(dòng)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(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

4、傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、滾子鏈一、滾子鏈1.結(jié)構(gòu)過(guò)盈配合外鏈板軸內(nèi)鏈板套筒_銷_間隙配合內(nèi)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(shù)、基本參數(shù)： p 節(jié)距節(jié)距 bl內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 d1滾子直徑滾子直徑 pt多排鏈排距多排鏈排距 Lp鏈長(zhǎng)（鏈節(jié)數(shù)）鏈長(zhǎng)（鏈節(jié)數(shù)）滾子則沿鏈輪齒廓滾動(dòng)，旨在減少相互之間的摩擦磨損。滾子則沿鏈輪齒廓滾動(dòng)，旨在減少相互之間的摩擦磨損。 內(nèi)、外鏈板呈“8”字形：?鏈板各橫截面的抗拉強(qiáng)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(qiáng)度相近，又減少鏈條的重量和慣性力。(1)(1)鏈長(zhǎng)：以節(jié)數(shù)來(lái)表示

5、，鏈長(zhǎng)：以節(jié)數(shù)來(lái)表示，一般為。 接頭方式：接頭方式： 開(kāi)口銷開(kāi)口銷彈簧卡彈簧卡鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)過(guò)渡鏈板：鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)過(guò)渡鏈板：鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù) (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(hào)25.4/16（mm）排數(shù)承載但：， zp3-4（3）排數(shù)zp單排鏈多排鏈3、滾子鏈標(biāo)記、滾子鏈標(biāo)記 鏈號(hào)鏈號(hào)排數(shù)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)見(jiàn)表滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)見(jiàn)表9-1二、齒形鏈二、齒形鏈齒形鏈又稱無(wú)聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。鏈齒板齒形鏈又稱無(wú)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(yùn)動(dòng)與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲承受沖擊性能好，工作可靠，多用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中“”。齒形鏈上設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條工作時(shí)發(fā)生側(cè)向竄動(dòng)。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(jiǎn)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(shè)計(jì)有較大的靈活性。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)。組成齒槽各段曲線應(yīng)光滑邊接。 第三節(jié)第三節(jié) 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 二、二、 鏈輪的基

7、本參數(shù)和主要尺寸鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 鏈輪的齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鏈輪設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是： 確定其結(jié)構(gòu)及尺寸； 選擇材料和熱處理方式； 鏈輪的基本參數(shù)： 配用鏈條的節(jié)距 p、滾子的最大外徑 d1、排距 pt、齒數(shù)z。鏈輪的主要尺寸見(jiàn)下圖，鏈輪轂孔的直徑應(yīng)小于其最大許用直徑dkmax。 dgdkdfdadgd鏈輪尺寸計(jì)算公式見(jiàn)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(shù)齒數(shù)Z：因?yàn)殒湽?jié)數(shù)為偶數(shù)，為了使鏈輪磨損均勻，一般齒因?yàn)殒湽?jié)數(shù)為偶數(shù)，為了使鏈輪磨損均勻，一般齒數(shù)應(yīng)取奇數(shù)數(shù)應(yīng)取奇數(shù)。)180tan54. 0(ZPda 頂圓直徑頂圓直徑da：dgdkdfdadg

8、d三、結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu) 鏈輪的結(jié)構(gòu)分為：整體式、孔板式、組合式。 （脹緊聯(lián)結(jié) ）四、鏈輪材料的選擇四、鏈輪材料的選擇 原則：滿足輪齒強(qiáng)度和耐磨性原則：滿足輪齒強(qiáng)度和耐磨性耐沖擊耐沖擊要求，應(yīng)使要求，應(yīng)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(dòng)中，常用中碳鋼；中速、中載時(shí)，在低速、輕載及平穩(wěn)傳動(dòng)中，常用中碳鋼；中速、中載時(shí)，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(dòng)時(shí)連續(xù)傳動(dòng)時(shí)，宜合金鋼，宜合金鋼。第四節(jié)第四節(jié) 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性 1、平均

9、傳動(dòng)比 d與Z不成正比 zpd180sin 鏈輪轉(zhuǎn)一周，鏈條轉(zhuǎn)過(guò)長(zhǎng)度為zp 平均鏈速：smpnzpnzv/1000601000602211121221ddzznni 平均傳動(dòng)比： 2、瞬時(shí)速度 鏈條銷軸中心沿鏈輪分度圓運(yùn)動(dòng)111Rv v1可分解為： coscos111Rvvxsinsin111Rvvy假設(shè)：緊邊在傳動(dòng)時(shí)總是處于水平位置水平位置。 垂直分速度,使鏈條上下移動(dòng), 水平分速度,即,使鏈條前進(jìn),每為周期v “”yv “”、有規(guī)律振動(dòng)。1z 21 運(yùn)動(dòng)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(shù)越少，越大，齒數(shù)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(shí)： 1、i瞬時(shí)變化； 2、鏈速不均勻。i瞬時(shí)=1二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷pz1a動(dòng)載荷可見(jiàn)：1從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷 dtdRJFd2221、鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷：sin sin )cos(21111111mRdtdmRRdtdmdtdvmmaFxcd時(shí)當(dāng)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(dòng)。3、鏈條進(jìn)入鏈輪瞬間，產(chǎn)生沖擊附加動(dòng)載荷?？梢?jiàn)： qpn Ek為EkcnqpEk23常數(shù)沖擊動(dòng)能：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鏈傳動(dòng)的和是鏈傳動(dòng)的思考：設(shè)計(jì)需帶、齒輪、鏈三級(jí)傳動(dòng)，由高速級(jí)至低級(jí)設(shè)計(jì)需帶、齒輪、鏈三級(jí)傳動(dòng)，由高速級(jí)至低級(jí)其排順序如何？其排順序如何？結(jié)論： 1）轉(zhuǎn)速1動(dòng)載荷。 2）節(jié)距p動(dòng)載荷。 3）齒數(shù)z1動(dòng)載荷 所以，鏈傳動(dòng)一般安裝在傳動(dòng)的低速級(jí)。三三、鏈傳動(dòng)的受力分析鏈傳動(dòng)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(zhǎng)度質(zhì)量功率鏈速F1F1F2F2yn1 垂度拉力Ff：取決于鏈傳動(dòng)的布置方式及鏈在工作時(shí)允許的垂度。 210qaKFf中心距垂度系數(shù)210)sin(qaKFf垂度系數(shù)Kf查圖991、鏈條元件的 （ 交變應(yīng)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(rùn)滑不良）4、：起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)6、鏈輪輪齒磨損5、：smv/6 . 0下，過(guò)載拉斷第五節(jié)第五節(jié) 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、鏈傳動(dòng)的失效形式一、鏈傳動(dòng)的失效形式 鏈輪比鏈條的強(qiáng)度高，工作壽命鏈輪比鏈條高鏈輪比鏈條的強(qiáng)度高，工作壽命鏈輪比鏈條高23倍，故鏈傳動(dòng)的失倍，故鏈傳動(dòng)的失效形式主要是針對(duì)鏈的失效。效

13、形式主要是針對(duì)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(huà)出各種型號(hào)鏈的功率曲線。的前提下，可畫(huà)出各種型號(hào)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(qiáng)度限定功率曲線套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度限定功率曲線鏈條膠合限定功率曲線實(shí)際使用區(qū)域潤(rùn)滑不良或工況較惡劣時(shí)限定功率曲線 根據(jù)此方法，可以得出在特定的實(shí)驗(yàn)條件下各種型號(hào)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(shí)驗(yàn)條件：1、兩輪共面；2、小齒輪齒數(shù)z1=19；3、鏈長(zhǎng)Lp=120節(jié)；4、載荷平穩(wěn)；5、按推薦的

14、潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑；工作壽命為15000h；7、鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過(guò)去3%； 圖反映了P0，n1和鏈型號(hào)三者關(guān)系。幾點(diǎn)說(shuō)明：1、當(dāng)實(shí)際工作條件與試驗(yàn)條件不符時(shí)，應(yīng)對(duì)查得的P0值進(jìn)行修正2、若潤(rùn)滑不良或不能采用推薦潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)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(dòng)不可靠；式中：kz小鏈輪齒數(shù)系數(shù),z119時(shí),kz1 kp多排鏈排數(shù)系數(shù)；設(shè)計(jì)時(shí)，由上式求P0由在圖中當(dāng)smv/6 . 0時(shí)，低速傳動(dòng)：vF1過(guò)載拉斷安全系數(shù)校核：841fcAQpFFFKFzSzp排數(shù)；FQ單排鏈的極限拉伸載荷實(shí)際使用：pLzcaKKKPP 0

15、三、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和步驟三、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和步驟已知：已知：傳遞的功率P、主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速nl，n 2、載荷的性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類型、傳動(dòng)用途等。設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：選定鏈輪的齒數(shù)zl和z2，確定鏈節(jié)距p、排數(shù)、確定中心距a和鏈節(jié)數(shù)Lp、選擇潤(rùn)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(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（中、高速鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（v v0.60.6） 1 1、 確定鏈傳動(dòng)比確定鏈傳動(dòng)比。a一定時(shí)，821nni，通常：1120，i = 23.5i包角1嚙合齒數(shù)鏈條磨損引起跳鏈或脫鏈，還會(huì)使傳動(dòng)的外廓尺寸加大。1）不宜過(guò)少z1maxmin180coszvv111max

16、180sinzRvy垂直分速度，z，同時(shí)嚙合齒數(shù)，z，鏈節(jié)間相對(duì)轉(zhuǎn)角，功率消耗 限制zminp+ppd+dd2）不宜過(guò)多由于：zpd180sin磨損后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin當(dāng)p相同時(shí)：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(shù)常為偶數(shù)，則鏈輪齒數(shù)應(yīng)選用奇數(shù)或與由于鏈條的節(jié)數(shù)常為偶數(shù)，則鏈輪齒數(shù)應(yīng)選用奇數(shù)或與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，目的在于使鏈傳動(dòng)磨損均勻性好。鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，目的在于使鏈傳動(dòng)磨損均勻性好。鏈輪齒數(shù)優(yōu)先選用以下數(shù)列：17，19，21，23

17、，25，38，57，76，95，114。3 3、確定計(jì)算功率、確定計(jì)算功率 PcaKAP KA工作情況系數(shù)，見(jiàn)表9-9。4 4、鏈節(jié)距、鏈節(jié)距 p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(hào) p。一般5 5、驗(yàn)算鏈速、驗(yàn)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(shù) d一定：a1 同時(shí)嚙合齒數(shù) a 松邊上下顫動(dòng)，a過(guò)程：1）初選a0=（3050）p；有張緊裝置或托板時(shí)aomax80p，中心距不可調(diào)整時(shí)aomax=30p

18、。 7、小鏈輪轂孔最大直徑(表9-4) 保證松邊垂度f(wàn)=(0.010.02)a,實(shí)際中心距比理論中心距a小一些。21221221)2(8)2(24ZZZZLZZLPaPP3）根據(jù)原整后的節(jié)數(shù)計(jì)算理論中心距。8 8、計(jì)算壓軸力、計(jì)算壓軸力 若不計(jì)離心拉力和懸垂拉力，則鏈傳動(dòng)中的壓軸力可近似用下式計(jì)算水平垂直eFPPFKF 15. 1FPK05. 1FPK0212210)2(22aPZZZZPaLP 2）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)圓整為整數(shù)，最好為偶數(shù)。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。控制松邊垂度而是841limFKnFSAcn（二）低速鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度計(jì)算（二）低速鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度計(jì)算（v0.6m/sv0.6m/s）一、布置一、布置（表（表9898） 1.回轉(zhuǎn)面應(yīng)在內(nèi)；不能布置在水平或傾斜平面內(nèi)不能布置在水平或傾斜平面內(nèi); 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(dòng)邊在上）緊邊在上（盡量主動(dòng)邊在上） 第六節(jié)第六節(jié) 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑二、鏈傳動(dòng)的張緊二、鏈傳動(dòng)的張緊 方法：調(diào)整中心距；加張緊輪：靠近主動(dòng)鏈輪的松邊上。調(diào)整鏈條長(zhǎng)度（去掉調(diào)整