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文檔簡介
1、14-1 14-1 鏈傳動概述鏈傳動概述 14-2 14-2 鏈傳動的運(yùn)動特性和受力分析鏈傳動的運(yùn)動特性和受力分析 14-3 14-3 滾子鏈傳動設(shè)計計算滾子鏈傳動設(shè)計計算14-1 14-1 鏈傳動的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)鏈傳動的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 滾子鏈滾子鏈 傳傳 動動一一. . 鏈傳動的類型鏈傳動的類型齒形鏈齒形鏈 導(dǎo)向板導(dǎo)向板棱柱銷軸棱柱銷軸齒形鏈板齒形鏈板鏈傳動的組成鏈傳動的組成 由主、由主、從動鏈輪和環(huán)形鏈條組成。從動鏈輪和環(huán)形鏈條組成。 鏈傳動的工作原理鏈傳動的工作原理 :間接嚙合傳動間接嚙合傳動 滾子滾子內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板外鏈板外鏈板銷軸銷軸套筒套筒一)滾子鏈結(jié)構(gòu)分析一)滾子鏈結(jié)構(gòu)分析 滾子
2、鏈的結(jié)構(gòu)分析圖滾子鏈的結(jié)構(gòu)分析圖h2 2滾子滾子內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板外鏈板外鏈板銷軸銷軸套筒套筒 用用過盈過盈配合配合連接,稱為外鏈連接,稱為外鏈。 過盈過盈配合配合 間隙配間隙配合合 為為間隙間隙配合配合,使?jié)L子與輪齒間主要,使?jié)L子與輪齒間主要發(fā)生滾動摩擦發(fā)生滾動摩擦。 p p銷軸與外鏈板銷軸與外鏈板套筒與內(nèi)鏈板套筒與內(nèi)鏈板銷軸與套筒之間銷軸與套筒之間滾子與套筒之間滾子與套筒之間二)滾子鏈的主要參數(shù)二)滾子鏈的主要參數(shù) 鏈條上相鄰兩滾子中心之間的距離,是反映鏈條鏈條上相鄰兩滾子中心之間的距離,是反映鏈條尺寸和承載能力的重要參數(shù)。尺寸和承載能力的重要參數(shù)。 排數(shù)是排數(shù)是反反映鏈條承載能力的參數(shù)。映鏈條
3、承載能力的參數(shù)。雙排鏈雙排鏈鏈節(jié)距鏈節(jié)距p鏈的排數(shù)鏈的排數(shù)nph2 2p鏈條連成環(huán)形時正好是外鏈板鏈條連成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接與內(nèi)鏈板相連接若采用若采用奇數(shù)鏈節(jié)奇數(shù)鏈節(jié),鏈條連成環(huán)形時必須,鏈條連成環(huán)形時必須使用過渡鏈節(jié)使用過渡鏈節(jié)。有。有附加彎矩的作用,所以強(qiáng)度僅為通常鏈節(jié)的附加彎矩的作用,所以強(qiáng)度僅為通常鏈節(jié)的8080左右,故設(shè)左右,故設(shè)計時計時應(yīng)盡量避免使用過渡鏈節(jié)。應(yīng)盡量避免使用過渡鏈節(jié)。 鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)Lp4 4滾子鏈的標(biāo)記滾子鏈的標(biāo)記 鏈號,節(jié)距鏈號,節(jié)距 p p=25.4 mm=25.4 mm按本標(biāo)準(zhǔn)制造的按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A A系列系列鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)L LP P= 80=
4、80節(jié)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號單排單排1616 A A1 18080 GBGBT1243.11983T1243.11983三鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用三鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用 一)鏈傳動的特點(diǎn)一)鏈傳動的特點(diǎn) 鏈傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點(diǎn)。鏈傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點(diǎn)。 與齒輪傳動比較:與齒輪傳動比較:鏈傳動較易安裝,成本低廉;遠(yuǎn)距離傳鏈傳動較易安裝,成本低廉;遠(yuǎn)距離傳動動( (中心距最大可達(dá)十多米中心距最大可達(dá)十多米) )時時,其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動輕便得其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動輕便得多。多。 3.滾子鏈的規(guī)格,見表滾子鏈的規(guī)格,見表14-1P299優(yōu)點(diǎn):平均傳動比準(zhǔn)確;傳動效率高;需要的張緊優(yōu)點(diǎn):平均傳動比準(zhǔn)確;
5、傳動效率高;需要的張緊 力小,壓軸力?。涣π?,壓軸力小;結(jié)構(gòu)尺寸緊湊;能在低速結(jié)構(gòu)尺寸緊湊;能在低速 重載下較好地工作;能適應(yīng)較惡劣環(huán)境如油重載下較好地工作;能適應(yīng)較惡劣環(huán)境如油 污多塵和高溫等場合污多塵和高溫等場合。缺點(diǎn):噪聲大,需要良好潤滑;若中心距很大,轉(zhuǎn)缺點(diǎn):噪聲大,需要良好潤滑;若中心距很大,轉(zhuǎn) 速極高時,不及帶傳動。速極高時,不及帶傳動。與帶與帶傳動傳動比較比較二)鏈傳動的應(yīng)用二)鏈傳動的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、農(nóng)業(yè)、采礦、起重、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、采礦、起重、運(yùn)輸、紡織等各種機(jī)械和動力傳動紡織等各種機(jī)械和動力傳動中。中。 一一. . 鏈傳動的運(yùn)動特性鏈
6、傳動的運(yùn)動特性 一)鏈傳動的平均鏈速一)鏈傳動的平均鏈速V V平平及平均傳動比及平均傳動比i i平平 與帶傳動相比,鏈傳動相當(dāng)于鏈條繞在多邊形的輪與帶傳動相比,鏈傳動相當(dāng)于鏈條繞在多邊形的輪子上,多邊形的邊長等于節(jié)距子上,多邊形的邊長等于節(jié)距p p,邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù),邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z z,鏈,鏈輪每轉(zhuǎn)一周,鏈就移動一個多邊形的周長,所以輪每轉(zhuǎn)一周,鏈就移動一個多邊形的周長,所以鏈的平均速度為:鏈的平均速度為:鏈傳動的平均傳動比:鏈傳動的平均傳動比:smpnzpnzv/60000600002211平contzznni1221平14-2 14-2 鏈傳動的運(yùn)動特性和受力分析鏈傳動的運(yùn)動特性和受力
7、分析二)鏈傳動的瞬時鏈速二)鏈傳動的瞬時鏈速 V瞬瞬及瞬時傳動比及瞬時傳動比i瞬瞬 1. 分析說明:分析說明: 1)研究滾子鏈銷軸中心的運(yùn)動;)研究滾子鏈銷軸中心的運(yùn)動; 2)設(shè)鏈的緊邊(即主動邊)在傳動時,)設(shè)鏈的緊邊(即主動邊)在傳動時, 始終處于水平位置;始終處于水平位置; 3) 只研究轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié)時段的運(yùn)動情況。只研究轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié)時段的運(yùn)動情況。2. 2. 鏈傳動的瞬時鏈速鏈傳動的瞬時鏈速V V瞬瞬 圖示為鏈條的銷軸中心圖示為鏈條的銷軸中心A A在主動輪上嚙進(jìn),銷軸中在主動輪上嚙進(jìn),銷軸中心心D D在從動輪上嚙出的速度分析。設(shè)主、從動鏈輪分別以角在從動輪上嚙出的速度分析。設(shè)主、從動鏈輪
8、分別以角速度速度1 1、 2 2轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動,鏈輪鏈輪節(jié)圓半徑為節(jié)圓半徑為R R1 1、R R2 2,銷軸中心,銷軸中心A A、D D亦隨之作等速圓周運(yùn)動,其圓周速度亦隨之作等速圓周運(yùn)動,其圓周速度V V1 1=R=R1 1 1 1,V V2 2=R=R2 2 2 212DAV1V2 鏈傳動速度分析鏈傳動速度分析12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD V V1 1、V V2 2可分解為可分解為沿鏈條前進(jìn)方向的分速度沿鏈條前進(jìn)方向的分速度V V和和垂直鏈垂直鏈條前進(jìn)方向的分速度條前進(jìn)方向的分速度V V1 1 、 V V2 2 。V V1 1V=RV=R1
9、1 1 1coscosV V1 1=R=R1 1 1 1sinsinV V2 2V=RV=R2 2 2 2coscosV V2 2=R=R2 2 2 2sinsin式中:式中: 為鉸鏈點(diǎn)為鉸鏈點(diǎn)A A的圓周速度與前進(jìn)分速度之間的的圓周速度與前進(jìn)分速度之間的 夾角,在數(shù)值上等于夾角,在數(shù)值上等于A A點(diǎn)在主動輪上的相點(diǎn)在主動輪上的相 位角,位角, 在在180/Z180/Z1 1之間變化。之間變化。為鉸鏈點(diǎn)為鉸鏈點(diǎn)D D的圓周速度與前進(jìn)分速度之間的的圓周速度與前進(jìn)分速度之間的 夾角,在數(shù)值上等于夾角,在數(shù)值上等于D D點(diǎn)在點(diǎn)在從從動輪上的相動輪上的相 位角,位角, 在在180/Z180/Z2 2之
10、間變化。之間變化。 可見,在鏈節(jié)的嚙進(jìn)過程中,鏈條前進(jìn)方向速度可見,在鏈節(jié)的嚙進(jìn)過程中,鏈條前進(jìn)方向速度V V和和垂直方向分速度垂直方向分速度V V1 1、V V2 2的數(shù)值隨的數(shù)值隨、變化而改變。其變化而改變。其變化情況只需分析一鏈節(jié)從進(jìn)入嚙合開始,到相鄰的下一個變化情況只需分析一鏈節(jié)從進(jìn)入嚙合開始,到相鄰的下一個鏈節(jié)進(jìn)入嚙合為止的一段時間的運(yùn)動情況,以鏈節(jié)進(jìn)入嚙合為止的一段時間的運(yùn)動情況,以A A鏈節(jié)在主動鏈鏈節(jié)在主動鏈輪輪1 1上嚙合全過程為例分析瞬時速度變化。上嚙合全過程為例分析瞬時速度變化。12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD1 1)A A
11、鏈節(jié)開始進(jìn)入嚙合鏈節(jié)開始進(jìn)入嚙合相位角:相位角:111802z )鏈鏈節(jié)節(jié)開開始始進(jìn)進(jìn)入入嚙嚙合合(111802zA 前進(jìn)方向分速度:前進(jìn)方向分速度:垂直方向分速度:垂直方向分速度:111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD范范圍圍內(nèi)內(nèi)嚙嚙合合)鏈鏈節(jié)節(jié)在在() 018021ZA范范圍圍內(nèi)內(nèi)嚙嚙合合)鏈鏈節(jié)節(jié)在在( 01801ZA前進(jìn)方向分速度前進(jìn)方向分速度 V=RV=R1 11 1coscos;垂直方向分速度:垂直方向分速度: V V1 1=R=R1 11
12、1sinsin;12A AB BV V3 3)A A鏈節(jié)與鏈節(jié)與Y Y軸重合軸重合相位角相位角=A A鏈節(jié)與鏈節(jié)與Y Y軸重合(軸重合(= = )前進(jìn)方向分速度:前進(jìn)方向分速度:V= VV= V1 1=R=R1 11 1;垂直方向分速度:垂直方向分速度:V V1 1=0=0D D0012A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2)范范圍圍內(nèi)內(nèi)嚙嚙合合(鏈鏈節(jié)節(jié)在在11800)4ZA )范圍內(nèi)嚙合)范圍內(nèi)嚙合(鏈節(jié)在鏈節(jié)在11800ZA 前進(jìn)方向分速度:前進(jìn)方向分速度:V=RV=R1 1 1 1coscos;垂直方向分速度:垂直方向分速度:V V1 1=R=R1 1
13、1 1sinsin;B B5 5)A A鏈節(jié)結(jié)束嚙合時鏈節(jié)結(jié)束嚙合時相位角:相位角:111802z )1802(11zA 鏈節(jié)結(jié)束嚙合時鏈節(jié)結(jié)束嚙合時前進(jìn)方向分速度:前進(jìn)方向分速度:垂直方向分速度:垂直方向分速度:111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2B B每嚙進(jìn)一每嚙進(jìn)一個鏈節(jié)時,個鏈節(jié)時,鏈速變化鏈速變化情況情況相位角相位角變化:變化:前進(jìn)方向分速度:前進(jìn)方向分速度: 11/1800/180z zz z由由 11111180cos180coszRRzR1 1
14、1 11 1由由 即:時而加速嚙進(jìn),時而減速嚙進(jìn)即:時而加速嚙進(jìn),時而減速嚙進(jìn)垂直方向分速度:垂直方向分速度:111111180sin0180sinzRzR由即:時而減速上升,時而加速下降即:時而減速上升,時而加速下降鏈速鏈速V V時快時慢,時快時慢, VV忽上忽下的變化,稱為多邊形效應(yīng)忽上忽下的變化,稱為多邊形效應(yīng)。12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2B B從動輪節(jié)圓上圓周速度:從動輪節(jié)圓上圓周速度:221112coscoscoscoscos RRvvv3. 3. 鏈傳動的瞬時傳動比鏈傳動的瞬時傳動比i i瞬瞬 coscos1221RRi瞬21180,1
15、80zz 的的變變化化范范圍圍為為:的的變變化化范范圍圍為為:常數(shù)常數(shù),故,故一般情況下一般情況下瞬瞬 ii i瞬瞬= =常數(shù)的條件:常數(shù)的條件:1 1)i=1i=1,即,即Z Z1 1=Z=Z2 2,和和變化范圍相同;變化范圍相同;2 2)傳動的中心距為鏈節(jié)距的整數(shù)倍,使)傳動的中心距為鏈節(jié)距的整數(shù)倍,使和和同步變化。同步變化。結(jié)論:鏈傳動存在多邊形效應(yīng),使鏈節(jié)嚙合速度周期性變結(jié)論:鏈傳動存在多邊形效應(yīng),使鏈節(jié)嚙合速度周期性變 化,瞬時傳動比不等于常數(shù),使運(yùn)動產(chǎn)生不均勻性化,瞬時傳動比不等于常數(shù),使運(yùn)動產(chǎn)生不均勻性 和動載荷。和動載荷。 coscos1221RRi瞬二二. . 鏈傳動的受力分
16、析鏈傳動的受力分析一)鏈傳動工作一)鏈傳動工作的的受力分析受力分析 鏈緊邊受到的拉力:鏈緊邊受到的拉力:F F1 1=F+F=F+Fc c+F+Fy y作用在鏈上的力及鏈的下垂度鏈松邊受到的拉力:鏈松邊受到的拉力:F F2 2=F=Fc c+F+Fy yF F 鏈傳動的圓鏈傳動的圓 周力(有效拉力)周力(有效拉力)NvPF1000 F Fc c 作圓周運(yùn)動的鏈節(jié)產(chǎn)生的離心力作圓周運(yùn)動的鏈節(jié)產(chǎn)生的離心力F Fy y 鏈條重量產(chǎn)生的懸垂拉力,鏈條重量產(chǎn)生的懸垂拉力, F Fy y =K=Ky yqga Nqga N式中:式中:q q 鏈每米長度的質(zhì)量,鏈每米長度的質(zhì)量,kg/mkg/m,見表,見表
17、14-114-1; v v 鏈的圓周速度,鏈的圓周速度,m/sm/s; a a 鏈傳動的中心距,鏈傳動的中心距,m m; g g 重力加速度,重力加速度, g = 9.81 m/sg = 9.81 m/s2 2; K Ky y 垂度系數(shù),即下垂量為垂度系數(shù),即下垂量為y=0.02ay=0.02a時的拉時的拉 力系數(shù),力系數(shù), 見表見表14-214-2,表中,表中為兩鏈中心連線與水平面的夾角。為兩鏈中心連線與水平面的夾角。二)鏈作用于軸上的壓力二)鏈作用于軸上的壓力F FQ Q 鏈傳動為間接嚙合傳動,安裝時只需較小的張緊力,目鏈傳動為間接嚙合傳動,安裝時只需較小的張緊力,目的是使松邊的垂度不致過
18、大。以防松邊在下時,導(dǎo)致鏈輪嚙的是使松邊的垂度不致過大。以防松邊在下時,導(dǎo)致鏈輪嚙合齒數(shù)較少,加速磨損,產(chǎn)生較大振動、跳齒或脫鏈。合齒數(shù)較少,加速磨損,產(chǎn)生較大振動、跳齒或脫鏈。 與帶傳動相比,鏈作用于軸上的壓力要小得多,若忽略與帶傳動相比,鏈作用于軸上的壓力要小得多,若忽略傳動中的動載荷,可近似取為:傳動中的動載荷,可近似取為:F FQ Q=F1+F2(1.2=F1+F2(1.21.3)F1.3)FFy =Kyqga N三三. . 鏈傳動中的動載荷鏈傳動中的動載荷鏈傳動中的鏈傳動中的動載荷包括動載荷包括 外部附加動載荷外部附加動載荷由于工作載荷和原動機(jī)的工由于工作載荷和原動機(jī)的工 作特性帶來
19、的振動、沖擊等作特性帶來的振動、沖擊等 因素引起的附加載荷,用工因素引起的附加載荷,用工 作情況系數(shù)加以考慮;作情況系數(shù)加以考慮; 內(nèi)部附加動載荷內(nèi)部附加動載荷由鏈傳動本身速度變化由鏈傳動本身速度變化 及制造、安裝誤差引起及制造、安裝誤差引起 的附加動載荷。的附加動載荷。內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生原因:內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生原因:1 1)由于鏈速)由于鏈速v v=R11cos的周期性變化產(chǎn)生的加速度的周期性變化產(chǎn)生的加速度a a,當(dāng),當(dāng)=1 1/2/2時,加速度達(dá)到最大值:時,加速度達(dá)到最大值:2112111211max21180sin2sin pzRRa 可見,鏈速越高,節(jié)距越大,鏈的加速度越大,則鏈可
20、見,鏈速越高,節(jié)距越大,鏈的加速度越大,則鏈傳動的動載荷也越大。傳動的動載荷也越大。2 2)鏈條上下方向運(yùn)動速度周期性變化產(chǎn)生橫向振動,引起動)鏈條上下方向運(yùn)動速度周期性變化產(chǎn)生橫向振動,引起動載荷。載荷。 3 3)當(dāng)鏈條的鉸鏈與輪齒突然嚙合時,)當(dāng)鏈條的鉸鏈與輪齒突然嚙合時,相當(dāng)于鏈節(jié)鉸鏈敲擊輪齒,它們之間產(chǎn)相當(dāng)于鏈節(jié)鉸鏈敲擊輪齒,它們之間產(chǎn)生沖擊動載荷。生沖擊動載荷。4 4)鏈和鏈輪的制造誤差以及安裝誤差。)鏈和鏈輪的制造誤差以及安裝誤差。 5 5)由于鏈條的松弛,在啟動、制動、反轉(zhuǎn)、)由于鏈條的松弛,在啟動、制動、反轉(zhuǎn)、突然超載或卸載情況下出現(xiàn)的慣性沖擊等。突然超載或卸載情況下出現(xiàn)的慣性
21、沖擊等。四四. . 影響鏈傳動運(yùn)動不均勻性和動載荷的主要因素及其減影響鏈傳動運(yùn)動不均勻性和動載荷的主要因素及其減 小措施小措施一)影響一)影響 因素因素小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)Z Z1 1:鏈節(jié)距鏈節(jié)距p p:小鏈輪的角速度小鏈輪的角速度1 1:;,動動載載荷荷,不不均均性性變變化化范范圍圍, 1Z;,動動載載荷荷,不不均均性性, maxap。,動動載載荷荷,不不均均性性, max1a二)減小二)減小運(yùn)動不均性運(yùn)動不均性動動 載載 荷荷的措施的措施1 1)選較多的鏈輪齒數(shù);)選較多的鏈輪齒數(shù);2 2)鏈傳動放在低速級,限)鏈傳動放在低速級,限 制制V Vmaxmax15m/s;15m/s;3 3)
22、盡可能使用較小的鏈)盡可能使用較小的鏈節(jié)距。節(jié)距。2112111211max21180sin2sin pzRRa一一. . 滾子鏈傳動的主要失效形式及計算準(zhǔn)則滾子鏈傳動的主要失效形式及計算準(zhǔn)則一)主要失效形式一)主要失效形式 1. 1. 鉸鏈磨損鉸鏈磨損 9-3 9-3 滾子鏈傳動設(shè)計計算滾子鏈傳動設(shè)計計算2. 鏈板的疲勞破壞鏈板的疲勞破壞-3. 3. 點(diǎn)蝕和多次沖擊破斷點(diǎn)蝕和多次沖擊破斷4. 4. 銷軸與套筒的膠合銷軸與套筒的膠合5. 5. 過載拉斷過載拉斷 在潤滑條件良好且設(shè)計安裝正確的情在潤滑條件良好且設(shè)計安裝正確的情況下,閉式鏈傳動況下,閉式鏈傳動 的主要失效形式 開式鏈傳動的主要失效
23、形式。開式鏈傳動的主要失效形式。潤滑不良或轉(zhuǎn)速過高時潤滑不良或轉(zhuǎn)速過高時 低速重載場合低速重載場合 P P P+ P+P PP P 鏈條磨損后的節(jié)距增量鏈條磨損后的節(jié)距增量p+pp+p p p3603600 0/z/z3603600 0/z/zd dd d+d+d鏈節(jié)距伸長量與節(jié)圓增大量之間關(guān)系鏈節(jié)距伸長量與節(jié)圓增大量之間關(guān)系二)鏈傳動計算準(zhǔn)則二)鏈傳動計算準(zhǔn)則 通常鏈輪的壽命為鏈壽命的通常鏈輪的壽命為鏈壽命的2323倍以上,故鏈傳動的承倍以上,故鏈傳動的承載能力以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)。載能力以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)。閉式傳動閉式傳動V V0.6m/s0.6m/s鏈傳動:鏈傳動: 按額定功率曲線
24、設(shè)計;按額定功率曲線設(shè)計;V0.6m/sV0.6m/s鏈傳動:鏈傳動:主要失效為過載拉斷,按主要失效為過載拉斷,按 靜強(qiáng)度計算。靜強(qiáng)度計算。開式鏈傳動開式鏈傳動主要失效為磨損,進(jìn)行磨損條件性計算,主要失效為磨損,進(jìn)行磨損條件性計算,即:即: pp二二. . 滾子鏈傳動的功率曲線滾子鏈傳動的功率曲線一)一)滾子鏈傳動的極限功率曲線滾子鏈傳動的極限功率曲線6是潤滑條件不好或工作環(huán)境惡劣的情況下的極限功率曲是潤滑條件不好或工作環(huán)境惡劣的情況下的極限功率曲 線,這線,這 種情況下鏈磨損嚴(yán)重,所能傳遞的功率甚低。種情況下鏈磨損嚴(yán)重,所能傳遞的功率甚低。 1是在良好而充分潤滑條件下由是在良好而充分潤滑條件
25、下由 磨損破壞限定的極限功率曲線;磨損破壞限定的極限功率曲線;2是在變應(yīng)力下鏈板疲勞破壞限是在變應(yīng)力下鏈板疲勞破壞限定的極限功率曲線;定的極限功率曲線;3是由滾子套筒沖擊疲勞破壞限定是由滾子套筒沖擊疲勞破壞限定的極限功率曲線;的極限功率曲線;4是由銷軸與套筒膠合限定的極是由銷軸與套筒膠合限定的極限功率曲線;限功率曲線;5是良好潤滑條件下的額定功率曲線,是是良好潤滑條件下的額定功率曲線,是設(shè)計時所使用的曲線;設(shè)計時所使用的曲線;系列系列滾子鏈傳動的額定功率曲線滾子鏈傳動的額定功率曲線一)一)滾子鏈傳動的額定功率曲線滾子鏈傳動的額定功率曲線注:雙排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的注:雙排鏈的額定功率
26、曲線可以用單排鏈的.計算得到計算得到 三排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的三排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的.計算得到計算得到=;=1節(jié);單排鏈;傳動比節(jié);單排鏈;傳動比i=3,水平安裝,水平安裝載荷平穩(wěn);按照推薦的潤滑方式潤滑;工作壽命為載荷平穩(wěn);按照推薦的潤滑方式潤滑;工作壽命為15000小時;小時;鏈因磨損而引起的相對鏈因磨損而引起的相對伸長量不超過伸長量不超過3。 說明:說明:1、特定條件、特定條件2、當(dāng)實(shí)際情況不符、當(dāng)實(shí)際情況不符合特定條件時,應(yīng)對合特定條件時,應(yīng)對查得的值進(jìn)行修查得的值進(jìn)行修正。正。 設(shè)計時設(shè)計時修正公式:修正公式:Z為工作情況系數(shù)為工作情況系數(shù) , Z為主動鏈輪齒數(shù)
27、系數(shù)為主動鏈輪齒數(shù)系數(shù) vv3、當(dāng)不能保證按圖示推薦的潤滑方式時,則設(shè)計時應(yīng)將、當(dāng)不能保證按圖示推薦的潤滑方式時,則設(shè)計時應(yīng)將值按如下數(shù)值降低:值按如下數(shù)值降低: 當(dāng)當(dāng) 1.5m/s,潤滑不良時,取圖值的,潤滑不良時,取圖值的30%60%;無;無潤滑時,降至潤滑時,降至15%(壽命不能保證壽命不能保證15000小時小時);v當(dāng)當(dāng)1.5m/s7m/s,若潤滑不良時,該傳動不可靠,不宜采用,若潤滑不良時,該傳動不可靠,不宜采用。三、鏈傳動的設(shè)計計算和主要參數(shù)的選擇三、鏈傳動的設(shè)計計算和主要參數(shù)的選擇 1、一般、一般(V0.6m/s)的鏈傳動的鏈傳動設(shè)計方法設(shè)計方法(1)(1)確定鏈輪齒數(shù)和速比確定
28、鏈輪齒數(shù)和速比鏈輪齒數(shù)的多少對傳動平穩(wěn)性和使用壽命有很大影響。鏈輪齒數(shù)的多少對傳動平穩(wěn)性和使用壽命有很大影響。若小鏈輪齒數(shù)若小鏈輪齒數(shù)運(yùn)動速度的不均勻性和動載荷運(yùn)動速度的不均勻性和動載荷鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合時,相對轉(zhuǎn)角鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合時,相對轉(zhuǎn)角,鉸鏈磨損鉸鏈磨損沖擊和功率損耗沖擊和功率損耗 。當(dāng)鏈速很低時,滾子鏈傳動小鏈輪最小齒數(shù)當(dāng)鏈速很低時,滾子鏈傳動小鏈輪最小齒數(shù)min9,一般小鏈輪齒數(shù)可根據(jù)傳動比按表,一般小鏈輪齒數(shù)可根據(jù)傳動比按表-選取選取。一般一般-(0.6m/s)的鏈傳動按功率曲線設(shè)計計算;的鏈傳動按功率曲線設(shè)計計算;低速低速-(8 Z1 17 21 25但是但是 傳動尺寸和重量
29、傳動尺寸和重量鏈條節(jié)距伸長后發(fā)生脫鏈,使用壽命鏈條節(jié)距伸長后發(fā)生脫鏈,使用壽命 ppp 從動輪齒數(shù)從動輪齒數(shù)=i,通常,通常max=120。鏈傳動速比通常鏈傳動速比通常i6,推薦,推薦=23.5,但在,但在v 3式中:式中:da1、da2分別為小、大鏈輪的頂圓直徑分別為小、大鏈輪的頂圓直徑(mm)。 鏈節(jié)數(shù)利用帶傳動中帶長的計算公式鏈節(jié)數(shù)利用帶傳動中帶長的計算公式將該式除以鏈節(jié)距,經(jīng)整理后得鏈節(jié)數(shù)將該式除以鏈節(jié)距,經(jīng)整理后得鏈節(jié)數(shù)取整數(shù),且最好為偶數(shù)。取整數(shù),且最好為偶數(shù)。中心距中心距為了保證鏈條有一定的垂度,實(shí)際安裝中心距應(yīng)比計算值小為了保證鏈條有一定的垂度,實(shí)際安裝中心距應(yīng)比計算值小0.2
30、0.4。若要求中心距可調(diào)整,則其調(diào)整范圍一般若要求中心距可調(diào)整,則其調(diào)整范圍一般2p,即,即a 2p,實(shí)際,實(shí)際安裝中心距安裝中心距: a=a+a(4)計算作用在軸上的壓軸力計算作用在軸上的壓軸力由于鏈傳動是嚙合傳動,勿需很大的張緊力,故作用在軸由于鏈傳動是嚙合傳動,勿需很大的張緊力,故作用在軸上的壓力也較小,可取上的壓力也較小,可取FQ =(1.21.3)F,F(xiàn)為鏈傳動的有效拉力。為鏈傳動的有效拉力。 )(1000NvPF 靜強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)滿足下式要求:靜強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)滿足下式要求: 841limFKnFSA式中:式中: Flim 為鏈的極限拉伸載荷為鏈的極限拉伸載荷,由表由表14-1查取查
31、取 n 為鏈的排數(shù);為鏈的排數(shù); F1 為鏈傳動的工作拉力為鏈傳動的工作拉力 KA 工況系數(shù)由表工況系數(shù)由表14-3查取查取2、低速、低速(0.6m/s)鏈傳動設(shè)計方法鏈傳動設(shè)計方法對于鏈速對于鏈速0.6m/s的低速鏈傳動,其主要失效形式是鏈條的低速鏈傳動,其主要失效形式是鏈條受靜力拉斷,故應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。受靜力拉斷,故應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。鏈輪較常用的齒形是一種鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線三圓弧一直線的齒形。圖中,齒的齒形。圖中,齒廓上的廓上的a-aa-a、a-ba-b、c-dc-d線段為三段圓弧,半徑依次為線段為三段圓弧,半徑依次為 r r1 1、r r2 2和和 r r3 3;b-c
32、b-c線段為直線段。線段為直線段。 鏈輪上鏈條銷軸中心鏈輪上鏈條銷軸中心所在的圓周稱為所在的圓周稱為分度圓分度圓。abcdarrr213zo2o1o3180dfdda滾子鏈輪端面尺寸滾子鏈輪端面尺寸四、鏈輪四、鏈輪1. 鏈輪的齒形鏈輪的齒形2、鏈輪的主要尺寸與結(jié)構(gòu)、鏈輪的主要尺寸與結(jié)構(gòu) 鏈輪的主要尺寸包括齒數(shù)鏈輪的主要尺寸包括齒數(shù)z、分度圓直徑、分度圓直徑d、齒頂圓、齒頂圓直徑直徑da、齒根圓直徑、齒根圓直徑df、節(jié)距、多邊形以上的齒高、節(jié)距、多邊形以上的齒高h(yuǎn)a、齒寬齒寬bf1、齒側(cè)凸緣直徑、齒側(cè)凸緣直徑dg等。等。 dp/sin(180 /z) df d d1 dg pcot(180 /z
33、) 1.04h20.76 zpda180cot54. 02. 中等直徑中等直徑鏈輪采用圖鏈輪采用圖(b)所示所示孔板式結(jié)構(gòu)孔板式結(jié)構(gòu); 3. 直徑較直徑較大大鏈輪采用鏈輪采用圖圖(c)所示所示焊焊接結(jié)構(gòu)接結(jié)構(gòu)或圖或圖(d)所示所示裝配裝配式組合結(jié)構(gòu)式組合結(jié)構(gòu)。1. 當(dāng)鏈輪當(dāng)鏈輪尺寸較小尺寸較小時,采用圖時,采用圖(a)所示的所示的整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu);鏈輪結(jié)構(gòu)鏈輪結(jié)構(gòu) 采用采用45、 50、45Mn鋼,經(jīng)淬火、回火鋼,經(jīng)淬火、回火處理,齒面硬度處理,齒面硬度4050HRC。 采用采用35鋼經(jīng)正火處理,齒面硬度鋼經(jīng)正火處理,齒面硬度160200HBS;或;或15、20鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理
34、,鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理,齒面硬度齒面硬度5060HRC。 采用采用15Cr、20Cr材料,經(jīng)表面滲碳、淬材料,經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理,齒面硬度火和回火處理,齒面硬度5560HRC; 或或40Cr、35SiMu、35CrMo材料,經(jīng)淬火、回火處理,齒面硬材料,經(jīng)淬火、回火處理,齒面硬度度4050HRC。3、鏈輪的材料選用、鏈輪的材料選用 一般工況下一般工況下:重要工況下重要工況下: 簡單工況下簡單工況下:鏈傳動的合理布置和張緊鏈傳動的合理布置和張緊1.鏈傳動的合理布置鏈傳動的合理布置 鏈傳動的合理布置應(yīng)該考慮以下幾方面的問題。鏈傳動的合理布置應(yīng)該考慮以下幾方面的問題。1) 首先兩鏈輪
35、的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一平面內(nèi),否則易使首先兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一平面內(nèi),否則易使 鏈條脫落,或不正常磨損。鏈條脫落,或不正常磨損。2) 其次兩鏈輪的連心線最好在水平面內(nèi),若需要傾斜其次兩鏈輪的連心線最好在水平面內(nèi),若需要傾斜 布置時,傾角也應(yīng)避免大于布置時,傾角也應(yīng)避免大于45 。應(yīng)避免垂直布置,因為過。應(yīng)避免垂直布置,因為過大的下垂量會影響鏈輪與鏈條的正確嚙合,降低傳動能力。大的下垂量會影響鏈輪與鏈條的正確嚙合,降低傳動能力。3) 鏈傳動最好緊邊在上、松邊在下,以防松邊下垂量鏈傳動最好緊邊在上、松邊在下,以防松邊下垂量 過大使鏈條與鏈輪輪齒發(fā)生干涉或松邊與緊邊相碰。過大使鏈條與鏈輪輪齒發(fā)生干涉
36、或松邊與緊邊相碰。2. 鏈傳動的張緊裝置鏈傳動的張緊裝置1)張緊的主要目張緊的主要目 保證鏈條有穩(wěn)定的拉力以控制松邊的垂度,使嚙合保證鏈條有穩(wěn)定的拉力以控制松邊的垂度,使嚙合良好,防止鏈條過大的振動。良好,防止鏈條過大的振動。 當(dāng)兩輪的連心線傾斜角大于當(dāng)兩輪的連心線傾斜角大于60 時,通常應(yīng)該設(shè)有時,通常應(yīng)該設(shè)有張緊裝置。張緊裝置。2)張緊方法張緊方法(1) 常用移動鏈輪增大中心距;常用移動鏈輪增大中心距;(2)當(dāng)中心距不可調(diào)時,可用張緊輪定期或自動張緊。當(dāng)中心距不可調(diào)時,可用張緊輪定期或自動張緊。a. 張緊輪應(yīng)裝在靠近小鏈輪的松邊上。張緊輪應(yīng)裝在靠近小鏈輪的松邊上。b. 張緊輪可為有齒與無齒
37、兩種。張緊輪可為有齒與無齒兩種。c.張緊輪分度圓直徑要與小鏈輪分度圓直徑相近。張緊輪分度圓直徑要與小鏈輪分度圓直徑相近。d. 無齒的張緊輪可以用酚醛層壓布板制成,寬度應(yīng)比無齒的張緊輪可以用酚醛層壓布板制成,寬度應(yīng)比 鏈寬約寬鏈寬約寬5mm。 e. 可用壓板、托板張緊,特別是中心距大的鏈傳動,用可用壓板、托板張緊,特別是中心距大的鏈傳動,用托板控制垂度更合理。托板控制垂度更合理。注意幾點(diǎn)注意幾點(diǎn): 鏈傳動速比:鏈傳動設(shè)計實(shí)例鏈傳動設(shè)計實(shí)例例:設(shè)計一拖動某帶式運(yùn)輸機(jī)的滾子鏈傳動。已知條件為:電動機(jī)型號Y160M-6(額定功率P=7.5kW,轉(zhuǎn)速n1=970r/min),從動輪轉(zhuǎn)n2=300rpm,
38、載荷平穩(wěn),鏈傳動中心距不應(yīng)小于550mm,要求中心距可調(diào)整。解:1、選擇鏈輪齒數(shù)假設(shè)鏈速為v=38m/s, z1=25由表14-4選小鏈輪齒數(shù)zkAK0a0a大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.2325=81,z2550mm,符合設(shè)計要求。中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于2p。 a2p=215.875mm=31.75mm7、求作用在軸上的力工作拉力F=1000P/v=10007.5/6.416=1168.9N因工作平穩(wěn),軸上的壓力FQ=(1.2-1.3)F=1.21168.9N=1402.7N8、選擇潤滑方式根據(jù)鏈速v=6.416m/s,鏈節(jié)距p=15.875,按圖14-12鏈傳動選擇油浴或飛濺潤滑方式。設(shè)計
39、結(jié)果: 滾子鏈型號 10A-1136GB/T1243.1-1983,鏈輪齒數(shù) z1=25,z2=81,中心距a=611.55mm,壓軸力 FQ=1402.7N。 自測題自測題 1、與帶傳動相比,鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)是。A、工作平穩(wěn),無噪聲B、壽命長C、制造費(fèi)用低 D、能保持準(zhǔn)確的瞬 時傳動比 2、與齒輪傳動相比,鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)是。 A、傳動效率高B、工作平穩(wěn),無噪聲 C、承載能力大D、能傳遞的中心距大 3、套筒滾子鏈中,滾子的作用是。A、緩沖吸震 B、減輕套筒與輪齒間摩擦與磨損C、提高鏈的承載能力 D、保證鏈條與輪齒間的良好嚙合 4、在一定轉(zhuǎn)速下,要減輕鏈傳動的運(yùn)動不均勻和動載荷,應(yīng)。 A、增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù) B、減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù) C、增大鏈節(jié)距,減小鏈輪齒數(shù) D、減小鏈條節(jié)距,增大鏈輪齒數(shù) 5、為了限制鏈傳動的動載荷,在鏈節(jié)距和小鏈輪齒數(shù)一定時,應(yīng)限制。A、小鏈輪的轉(zhuǎn)速 B、傳遞的功率 C、傳動比 D、傳遞的圓周力
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