第13章 鏈傳動

1、13-6 鏈傳動鏈傳動(chain drive)的特點和應(yīng)用的特點和應(yīng)用一、組成一、組成主動鏈輪driving chain wheel從鏈輪driven chain wheel鏈條chain嚙合傳動傳遞功率100kW，鏈速 15m/s，傳動比8。二、特點二、特點 （- -）n優(yōu)點：優(yōu)點：與摩擦型帶傳動相比，與摩擦型帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象；傳動效率較高；無彈性滑動和打滑現(xiàn)象；傳動效率較高；準確的平均傳準確的平均傳動比動比；傳遞功率大，承載能力強，結(jié)構(gòu)較為緊湊；張緊；傳遞功率大，承載能力強，結(jié)構(gòu)較為緊湊；張緊力小，作用于軸上的徑向壓力小；在高溫、多塵、有污力小，作用于軸上的徑向壓力??；在

2、高溫、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。染等惡劣環(huán)境中工作。與齒輪傳動相比，與齒輪傳動相比，較大中心距的傳動，結(jié)構(gòu)輕便；制造和安裝精度要求低，較大中心距的傳動，結(jié)構(gòu)輕便；制造和安裝精度要求低，成本低廉。成本低廉。n缺點：缺點：瞬時傳動比不恒定瞬時傳動比不恒定，傳動平穩(wěn)性較差，有噪聲；，傳動平穩(wěn)性較差，有噪聲；不宜用于載荷變化很大和急速反轉(zhuǎn)的傳動中。不宜用于載荷變化很大和急速反轉(zhuǎn)的傳動中。三、應(yīng)用：三、應(yīng)用：自行車自行車汽車發(fā)動機配氣機構(gòu)汽車發(fā)動機配氣機構(gòu)曲軸與凸輪軸之間的距離比較自由；曲軸與凸輪軸之間的距離比較自由；鏈條傳動比較簡單；鏈條傳動比較簡單；一、鏈條一、鏈條1、分類 外鏈板outer p

3、late 銷軸pin 滾子鏈roller chain 內(nèi)鏈板inner plate 套筒bush 滾子roller 13-9 13-9 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪（- -）外鏈節(jié)Out link內(nèi)鏈節(jié)Inner link2 2、材料、材料碳素鋼或合金鋼3.3.基本參數(shù)基本參數(shù)標準化，分為標準化，分為A A、B B兩種系列。兩種系列。A A系列用于重載、高速或重要傳動；系列用于重載、高速或重要傳動；B B系列用于一般傳動。系列用于一般傳動。1)P1)P（節(jié)距）（節(jié)距）：滾子鏈上相鄰兩滾子中心間的距離。P越大，零件尺寸大，傳遞功率大；節(jié)距：鏈號數(shù)乘以25.4/16mm 19971243/86108TGB

4、A系列、節(jié)距12.7 、單排、86節(jié)滾子鏈2)2)排距排距PtPt：排數(shù) 單排 多排排數(shù)多，承載能力高；制造與安裝精度要求高，各排鏈受力不均勻，降低壽命。排數(shù)不宜超過4排。可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。3)3)鏈長度：鏈長度：用鏈節(jié)數(shù)表示偶數(shù)：開口銷、彈簧夾奇數(shù)：過渡鏈節(jié)二、鏈輪二、鏈輪（- -）1、齒形國家標準 齒面圓弧半徑re 齒溝圓弧ri 最大值和最小值 齒溝角端面齒形：三圓弧一直線軸面齒形：兩側(cè)呈圓弧狀 bc2 2、主要參數(shù)、主要參數(shù)鏈輪分度圓直徑鏈輪分度圓直徑d d:鏈輪上被鏈節(jié)距等分的圓。 鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓。3 3、材料、材料： n要求：接觸強度和耐磨性； 小鏈

5、輪材料優(yōu)于大鏈輪材料；4 4、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)：小尺寸：整體；中等尺寸：孔板式；大尺寸：齒圈式、輪輻。 13-7 13-7 鏈傳動的運動分析和受力分析鏈傳動的運動分析和受力分析（- -）一、運動分析鏈傳動的運動情況可視為把鏈條繞在正多邊形的鏈輪上。多邊形的邊長等于節(jié)距 ，多邊形的邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)。鏈條的平均速度鏈傳動的平均傳動比1000601000602211pnzpnzv1221zznni即使主動輪角速度為常數(shù)，瞬時鏈速和從動輪瞬時角速度隨鏈節(jié)的嚙合作周期性的變化。鏈條前進方向的水平分速度cos21cos111dvvx鏈條橫向運動的垂直分速度sin21sin1111dvvy鉸鏈的圓周速度與水平線的

6、夾角， 鏈節(jié)在嚙入過程中，鏈節(jié)鉸鏈在主動輪上的相位角。變化范圍：-180/z1 +180/z2主動輪等角速度回轉(zhuǎn)，鏈條的水平分速度周期性地由小變大，由大變小。轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié)，鏈速就重復(fù)變化一次。鏈條節(jié)距越大，鏈輪的齒數(shù)越少，的變化范圍越大，鏈速的變化也越大。鏈條的垂直分速度周期性變化，導(dǎo)致鏈沿鉛垂方向產(chǎn)生有規(guī)律的振動。鏈條水平速度不變cosd21cosvv222xcos21cos111dvvxcoscoscos21122RRRvx從動鏈輪的角速度瞬時傳動比coscos1221RRi多邊形效應(yīng)：由于繞在鏈輪上的鏈條呈多邊形所造成的 運動不均勻性。二、動載荷1、鏈速和從動鏈輪角速度周期性變化，加速度

7、愈大，動載荷也將愈大。轉(zhuǎn)速越高、鏈節(jié)距越大，鏈輪齒數(shù)越少，動載荷就越大。2、垂直分速度作周期性地變化，使鏈產(chǎn)生橫向振動。3、鏈條與鏈輪的嚙入沖擊鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的沖擊就越強烈。 4、若鏈張緊不好、鏈條松弛，起動、制動、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下，產(chǎn)生慣性沖擊，產(chǎn)生很大的動載荷。 由于鏈傳動的動載荷效應(yīng)，鏈傳動不宜用于高速。 13-8 13-8 滾子鏈傳動的設(shè)計滾子鏈傳動的設(shè)計 一、失效形式一、失效形式1）鏈板疲勞破壞：一般速度，閉式鏈傳動，鏈板疲勞破壞；潤滑良好的情況下，疲勞破壞是鏈傳動主要失效形式。正常潤滑，疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。2）滾子套筒沖擊疲勞破壞：中、高

8、速閉式鏈傳動。3）銷軸套筒膠合：高速，限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。4）鏈條鉸鏈磨損：引起跳齒或脫鏈，開式傳動、環(huán)境惡劣或潤滑密封不良。5）過載拉斷：低速重載或嚴重過載二、滾子鏈傳動的功率二、滾子鏈傳動的功率各種失效形式都在一定條件下限制了承載能力。全面考慮各種失效形式的影響，確定傳遞額定功率 。1、極限傳動功率曲線一定使用壽命和潤滑良好極限傳動功率曲線正常潤滑鉸鏈磨損鏈板疲勞強度套筒、滾子沖擊疲勞強度鉸鏈膠合潤滑不良工況環(huán)境惡劣實際使用區(qū)域2、額定功率P01）兩輪共面單排鏈水平布置2）z1=193）Lp=100節(jié)4）載荷平穩(wěn)5）推薦方式潤滑6）工作壽命15，000h7）磨損引起的相對伸長量p/p不

9、超過3%3、計算功率與特定實驗條件的不同，對額定功率作適當修正。計算功率0PkkkPKPLpzAcP0額定功率；P 名義傳動功率；KA工作情況系數(shù)，表13-23；Kz 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，表13-21；Kp多排鏈排數(shù)系數(shù)，表13-22；KL鏈長系數(shù)，表13-21。鏈條速度 v 8 25 齒數(shù)1z 1517 1921 2325 35 根據(jù)鏈速，選擇小鏈輪齒數(shù)，z z1 117 17 。大鏈輪齒數(shù) z2按 z2 = I z1 確定，一般應(yīng)使z2120。鏈節(jié)數(shù)最好選用偶數(shù)，考慮到均勻磨損的問題，鏈輪齒鏈節(jié)數(shù)最好選用偶數(shù)，考慮到均勻磨損的問題，鏈輪齒數(shù)最好選質(zhì)數(shù)或不能整除鏈節(jié)數(shù)的數(shù)。數(shù)最好選質(zhì)數(shù)或不能整除

10、鏈節(jié)數(shù)的數(shù)。優(yōu)先選用：優(yōu)先選用：1717、1919、2121、2323、2525、3838、5757、7676、9595、114114。3 3、鏈節(jié)距、鏈節(jié)距P和排數(shù)鏈節(jié)距愈大，鏈的拉曳能力也愈大；鏈和鏈輪齒尺寸也愈大，傳動的速度不均勻性、動載荷、噪聲等都將增加。足夠承載能力，選取小節(jié)距的單排鏈；高速重載，選用小節(jié)距的多排鏈。4、鏈速和鏈輪的極限轉(zhuǎn)速鏈速的提高受到動載荷的限制，一般不超過12m/s。最佳轉(zhuǎn)速：接近于最大許用傳動功率時的轉(zhuǎn)速；極限轉(zhuǎn)速：功率曲線右側(cè)豎線。5 5、中心距、中心距a a和鏈節(jié)數(shù)和鏈節(jié)數(shù)LpLp中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條循環(huán)次數(shù)增多，加速鏈的磨損和疲勞；鏈條

11、在小鏈輪上的包角變小，每個輪齒所受的載荷增加，且容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象；中心距太大時，會引起從動邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動，使傳動不平穩(wěn)。a=(30 50)P amax80P 鏈節(jié)數(shù)Lp：鏈節(jié)數(shù)必須為整數(shù)，且最好為偶數(shù)。中心距a： 安裝鏈條和調(diào)節(jié)張緊程度，一般中心距可以調(diào)節(jié)的。中心距不可調(diào)、無張緊裝置，計算中心距減小25mm?？墒规湕l有小的初垂度，以保持張緊。四、布置和潤滑1、布置布置的原則： 1）兩鏈輪回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一垂直平面內(nèi)，否則鏈條易脫落和產(chǎn)生不正常的磨損。 2）兩輪中心線最好水平，或與水平面成45以下傾角，盡量避免垂直傳動，以免嚙合不良或脫離嚙合。 2、張緊松邊垂度過大，將引起嚙合不良和鏈條振動。注意：鏈傳動張緊的目的和帶傳動不同，張緊力與工作能力無關(guān)，而只是決定垂度的大小。 方法：調(diào)節(jié)中心矩：采用張緊輪：