第13章 鏈傳動(dòng)

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

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(dòng)相比，與齒輪傳動(dòng)相比，較大中心距的傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)輕便；制造和安裝精度要求低，較大中心距的傳動(dòng)，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(diǎn)：缺點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，有噪聲；，傳動(dòng)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(dòng)中。不宜用于載荷變化很大和急速反轉(zhuǎn)的傳動(dòng)中。三、應(yīng)用：三、應(yīng)用：自行車(chē)自行車(chē)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)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(dòng)比較簡(jiǎn)單；鏈條傳動(dòng)比較簡(jiǎn)單；一、鏈條一、鏈條1、分類(lèi) 外鏈板outer p

3、late 銷(xiāo)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(biāo)準(zhǔn)化，分為標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)；系列用于重載、高速或重要傳動(dòng)；B B系列用于一般傳動(dòng)。系列用于一般傳動(dòng)。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(hào)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?zhǔn)芰Σ痪鶆颍档蛪勖?。排?shù)不宜超過(guò)4排?？刹捎脙筛騼筛陨系碾p排鏈或三排鏈。3)3)鏈長(zhǎng)度：鏈長(zhǎng)度：用鏈節(jié)數(shù)表示偶數(shù)：開(kāi)口銷(xiāo)、彈簧夾奇數(shù)：過(guò)渡鏈節(jié)二、鏈輪二、鏈輪（- -）1、齒形國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 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(xiàn)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(qiáng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析（- -）一、運(yùn)動(dòng)分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況可視為把鏈條繞在正多邊形的鏈輪上。多邊形的邊長(zhǎng)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(dòng)的平均傳動(dòng)比1000601000602211pnzpnzv1221zznni即使主動(dòng)輪角速度為常數(shù)，瞬時(shí)鏈速和從動(dòng)輪瞬時(shí)角速度隨鏈節(jié)的嚙合作周期性的變化。鏈條前進(jìn)方向的水平分速度cos21cos111dvvx鏈條橫向運(yùn)動(dòng)的垂直分速度sin21sin1111dvvy鉸鏈的圓周速度與水平線(xiàn)的

6、夾角， 鏈節(jié)在嚙入過(guò)程中，鏈節(jié)鉸鏈在主動(dòng)輪上的相位角。變化范圍：-180/z1 +180/z2主動(dòng)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(guò)一個(gè)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(dòng)。鏈條水平速度不變cosd21cosvv222xcos21cos111dvvxcoscoscos21122RRRvx從動(dòng)鏈輪的角速度瞬時(shí)傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)不均勻性。二、動(dòng)載荷1、鏈速和從動(dòng)鏈輪角速度周期性變化，加速度

7、愈大，動(dòng)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(dòng)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(dòng)。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(qiáng)烈。 4、若鏈張緊不好、鏈條松弛，起動(dòng)、制動(dòng)、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(dòng)載荷。 由于鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷效應(yīng)，鏈傳動(dòng)不宜用于高速。 13-8 13-8 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 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(dòng)，鏈板疲勞破壞；潤(rùn)滑良好的情況下，疲勞破壞是鏈傳動(dòng)主要失效形式。正常潤(rùn)滑，疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)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(dòng)。3）銷(xiāo)軸套筒膠合：高速，限定了鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。4）鏈條鉸鏈磨損：引起跳齒或脫鏈，開(kāi)式傳動(dòng)、環(huán)境惡劣或潤(rùn)滑密封不良。5）過(guò)載拉斷：低速重載或嚴(yán)重過(guò)載二、滾子鏈傳動(dòng)的功率二、滾子鏈傳動(dòng)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(dòng)功率曲線(xiàn)一定使用壽命和潤(rùn)滑良好極限傳動(dòng)功率曲線(xiàn)正常潤(rùn)滑鉸鏈磨損鏈板疲勞強(qiáng)度套筒、滾子沖擊疲勞強(qiáng)度鉸鏈膠合潤(rùn)滑不良工況環(huán)境惡劣實(shí)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(rùn)滑6）工作壽命15，000h7）磨損引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量p/p不

9、超過(guò)3%3、計(jì)算功率與特定實(shí)驗(yàn)條件的不同，對(duì)額定功率作適當(dāng)修正。計(jì)算功率0PkkkPKPLpzAcP0額定功率；P 名義傳動(dòng)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(zhǎng)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(wèn)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(wèn)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(dòng)的速度不均勻性、動(dòng)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(dòng)載荷的限制，一般不超過(guò)12m/s。最佳轉(zhuǎn)速：接近于最大許用傳動(dòng)功率時(shí)的轉(zhuǎn)速；極限轉(zhuǎn)速：功率曲線(xiàn)右側(cè)豎線(xiàn)。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(guò)小，鏈速不變時(shí)，單位時(shí)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(gè)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(shí)，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)，使傳動(dòng)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(wú)張緊裝置，計(jì)算中心距減小25mm。可使鏈條有小的初垂度，以保持張緊。四、布置和潤(rùn)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(xiàn)最好水平，或與水平面成45以下傾角，盡量避免垂直傳動(dòng)，以免嚙合不良或脫離嚙合。 2、張緊松邊垂度過(guò)大，將引起嚙合不良和鏈條振動(dòng)。注意：鏈傳動(dòng)張緊的目的和帶傳動(dòng)不同，張緊力與工作能力無(wú)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：