第九章鏈傳動(dòng)

第九章鏈傳動(dòng)§9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用§9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用§9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性§9-5鏈傳動(dòng)的受力分析§9-6鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算§9-7鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑倍速輸送鏈§9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用1.鏈傳動(dòng)的組成※主、從動(dòng)鏈輪※

鏈條2.鏈傳動(dòng)的主要類型傳動(dòng)鏈類型之一：套筒滾子鏈輸送用平頂鏈曳引鏈按功能分1）傳動(dòng)鏈2）輸送鏈3）曳引鏈鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)―具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。按排數(shù)分1）單排鏈2）多排鏈ppt雙排滾子鏈

三排滾子鏈2.鏈傳動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)速范圍和傳動(dòng)比i功率:100KW

以下,轉(zhuǎn)速：Vmax≤15m/s,imax=83.鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)性質(zhì)―嚙合傳動(dòng)4.鏈傳動(dòng)的使用場(chǎng)所

兩軸相距較遠(yuǎn)，不宜采用齒輪的場(chǎng)所。一般放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)。5.鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1）無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑，具有準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；2）傳動(dòng)效率高；3）鏈條不需要像帶那樣張得很緊，壓軸力較小；

4）結(jié)構(gòu)緊湊；5）能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境，如高溫、低速重載；6）制造安裝精度要求低，成本低廉7.遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（大中心距傳動(dòng)）時(shí)，比齒輪輕便。主要缺點(diǎn)為

1）兩平行軸之間不能反向轉(zhuǎn)動(dòng)；

2）瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定；

3）磨損后易跳齒；

4）工作時(shí)有噪音；

5）不宜在載荷變化大和急速反向傳動(dòng)中應(yīng)用。本章重點(diǎn)討論的內(nèi)容傳動(dòng)鏈中的套筒滾子鏈§9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（一）滾子鏈1.滾子鏈的組成各元件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸套筒滾子套筒內(nèi)鏈板套筒無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)（過(guò)盈配合）

鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸與套筒的接觸面上銷軸外鏈板外鏈板內(nèi)鏈板間隙配合套筒外鏈板內(nèi)鏈板滾子銷軸2.滾子鏈鏈板的形狀8字形―按抗拉等強(qiáng)度設(shè)計(jì)3.滾子鏈的接頭形式1）鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)開(kāi)口銷―大節(jié)距彈簧卡片―小節(jié)距2）鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)過(guò)度鏈節(jié)FF問(wèn)題：為避免采用過(guò)渡鏈節(jié)，合理的鏈長(zhǎng)應(yīng)為鏈節(jié)距長(zhǎng)度的什么倍數(shù)?4.滾子鏈的基本參數(shù)1）節(jié)距P其值越大，各零件的尺寸相應(yīng)增大，承載能力越大；P2）滾子直徑ddb13）內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1節(jié)距P為主要參數(shù)4.滾子鏈的標(biāo)記08A-1×88GB1243.1—83鏈號(hào)系列排數(shù)節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

編號(hào)

節(jié)距=鏈號(hào)×25.4/16（mm）（二）齒形鏈無(wú)聲鏈（齒形鏈）結(jié)構(gòu)：鏈板(帶兩個(gè)齒，交錯(cuò)并列鉸接)、導(dǎo)板(防側(cè)向竄動(dòng))特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪聲，承受沖擊性能好，工作可靠缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，且制造較難適宜場(chǎng)合：高速傳動(dòng)或運(yùn)動(dòng)精度要求較高，傳動(dòng)比大和中心距較小無(wú)聲鏈（齒形鏈）§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料αd1dredf（一）鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸齒面圓弧半徑：re

ri齒溝圓弧半徑：

ri

齒溝角：α

da鏈輪的節(jié)距：p----弦長(zhǎng)

p分度圓直徑：鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：Zpd=180sindf=d-d1

齒頂圓直徑：()Zcotpda+=18054.0齒根圓直徑：360?Z1.端面齒形：三圓弧一直線

d180?

Z

r3r2（二）鏈輪齒形aar1bdcrxbf1raptptra2.軸面齒形：圓弧+直線單排鏈輪軸面齒形多排鏈輪軸面齒形零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線babaA型hbf1bf2bf3實(shí)心式----小直徑（三）鏈輪的結(jié)構(gòu)孔板式----中等直徑(三）鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式----小直徑孔板式----中等直徑(三）鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式----小直徑組合式----大直徑，齒圈可更換。ω§9-4鏈傳動(dòng)的工作情況分析（一）鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性如果鏈條能整周包繞到鏈輪上，將會(huì)形成一個(gè)正多邊形，這個(gè)正多邊形的邊長(zhǎng)為節(jié)距P，邊數(shù)為鏈輪齒數(shù)Z。1.鏈的平均速度和傳動(dòng)比鏈輪轉(zhuǎn)一周，隨之轉(zhuǎn)過(guò)的鏈長(zhǎng)為ZP，平均速度：傳動(dòng)比為:Add12.鏈的瞬時(shí)速度分析Vy1ω1βVx1）主動(dòng)輪A鉸鏈點(diǎn)的速度分析β的變化范圍:當(dāng)β=0，鏈速最大，當(dāng)鏈速最小，V1β鏈速Vx作周期性變化Bω22）從動(dòng)輪B鉸鏈點(diǎn)的速度分析聯(lián)立：~的變化范圍：~的變化范圍：由于γ、β時(shí)時(shí)變化，瞬時(shí)傳動(dòng)比iS不為常數(shù)γvXvy2γv2由上式可知，即使ω1為常數(shù)，由于γ，β時(shí)時(shí)變化，從動(dòng)輪角速度ω2和瞬時(shí)傳動(dòng)比is也不等于常數(shù)，這就是鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性。也被稱作鏈傳動(dòng)的多邊性效應(yīng)多邊形效應(yīng)~的變化范圍：~的變化范圍：B問(wèn)題：鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？是否可以避免？P―鏈節(jié)距鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)是因鏈條圍繞在鏈輪上形成正多邊形而引起的。這個(gè)多邊形越明顯，多邊形效應(yīng)越明顯。齒數(shù)Z越少，鏈節(jié)距P越大，多變形效應(yīng)越明顯Pω只有在Z1=Z2

(R1=R2

)，且傳動(dòng)的中心距恰為節(jié)距P的整數(shù)倍時(shí)（β和γ才會(huì)時(shí)時(shí)相等）傳動(dòng)比才會(huì)在整個(gè)嚙合過(guò)程中保持不變，即恒等1。（二）鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷1.鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷2.從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷J―從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；R2―從動(dòng)輪的分度圓半徑ω2―從動(dòng)輪的角速度；當(dāng)V↑，P↑

，

Z↓，m―緊邊鏈條的質(zhì)量―鏈條前進(jìn)的加速度當(dāng)Fd2↑（二）鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷1.鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對(duì)速度導(dǎo)致沖擊動(dòng)載荷的產(chǎn)生2.從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷3.鏈條沿垂直方向的分速度Vy的變化引起的動(dòng)載荷4.鏈條和鏈輪嚙合引起的沖擊動(dòng)載荷ABABABABVAVAB2.松邊拉力―鏈速，（m/s）；―傳遞的功率，（KW）；―有效圓周力，（N）：―鏈條松邊垂度引起的懸垂拉力：§9-5鏈傳動(dòng)的受力分析F1F1F2F21.緊邊拉力―離心力引起的拉力（N）：(P174)―單位長(zhǎng)度鏈條的質(zhì)量，（kg/m）；§9-6鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鏈傳動(dòng)的失效形式1.鏈的疲勞破壞鏈板疲勞斷裂套筒、滾子表面疲勞點(diǎn)蝕鏈條的疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素2.鏈條鉸鏈的磨損3.鏈條鉸鏈的膠合4.鏈條靜力拉斷發(fā)生場(chǎng)所：高速重載發(fā)生場(chǎng)所：低速（V＜0.6m/s），過(guò)載銷軸和套筒表面的膠合銷軸和套筒表面比壓大，兩者又有相對(duì)滑動(dòng)，因而引起磨損內(nèi)鏈板套筒銷軸滾子外鏈板（二）滾子鏈傳動(dòng)的額定功率1.單排鏈的額定功率曲線

123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）曲線的得出：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的條件：兩鏈輪安裝在水平平行軸上；小鏈輪齒數(shù)Z1=25；③無(wú)過(guò)渡鏈節(jié)的單排滾子鏈；鏈長(zhǎng)LP=120節(jié)；⑤傳動(dòng)減速比i=3；⑥鏈條預(yù)期使用壽命15000h；⑦工作溫度在-5~+70°之間；⑧兩鏈輪共面，鏈條保持規(guī)定的張緊度；⑨平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)過(guò)載、沖擊或頻繁啟動(dòng)；⑩清潔的環(huán)境，合適的潤(rùn)滑。3―由銷軸和套筒膠合限定1―由鏈板疲勞強(qiáng)度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定（二）滾子鏈傳動(dòng)的額定功率1.單排鏈的額定功率曲線123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強(qiáng)度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定3―由銷軸和套筒膠合限定曲線的得出：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的條件：共7條各曲線的適用范圍：曲線1―潤(rùn)滑良好，中等（一般）速度鏈傳動(dòng)。承載能力取決鏈板的疲勞強(qiáng)度。曲線2―較高速度鏈傳動(dòng)。承載能力取決滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度。曲線3―高速鏈傳動(dòng)。承載能力由銷軸和套筒膠合限定。（二）滾子鏈傳動(dòng)的額定功率1.單排練的額定功率曲線曲線的得出：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的條件：共7條各曲線的適用范圍：曲線1―潤(rùn)滑良好，中等速度曲線2―較高速度鏈傳動(dòng)曲線3―高速鏈傳動(dòng)討論：在一般轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)速增高，單根帶承載能力↑過(guò)了A點(diǎn)后，隨著n1↑，P0↓123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強(qiáng)度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定3―由銷軸和套筒膠合限定AB過(guò)了B點(diǎn)后，隨著n1↑，P0下降的速度顯著加快123額定功率P0/kw小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/（r/min）1―由鏈板疲勞強(qiáng)度限定2―由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定3―由銷軸和套筒膠合限定AB曲線1的函數(shù)表達(dá)式曲線2的函數(shù)表達(dá)式曲線3的函數(shù)表達(dá)式４0００２００01５０0６0００0.10.1５0.２0.４0.６0.８１２４６８１０１５２０４０６０８０１５０１００２００３００10６0２0４010００２０01５010０８0６０0４０0８０0額定功率Pca40A36A32A28A24A20A16A12A10A08A問(wèn)題：鏈號(hào)的選取依據(jù)什么參數(shù)？Ⅰ―人工定期潤(rùn)滑；Ⅱ―滴油潤(rùn)滑；Ⅲ―油浴或飛濺潤(rùn)滑Ⅳ―壓力噴油潤(rùn)滑傳動(dòng)不可靠！當(dāng)潤(rùn)滑不良或不能采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將P0值降低。鏈速vm/s≤1.51.5~7潤(rùn)滑不良大于7而又潤(rùn)滑不良P0降低為潤(rùn)滑不良

無(wú)潤(rùn)滑P0P0P0問(wèn)題：依據(jù)什么參數(shù)選擇鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑？ⅢⅡⅣⅠ（三）滾子鏈傳動(dòng)的參數(shù)選擇設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：

P1

、n1

、

n2

（i）

、原動(dòng)機(jī)種類、載荷性質(zhì)、用途等設(shè)計(jì)步驟1.選擇鏈輪齒數(shù)Z1

、

Z2或傳動(dòng)比Z1不能過(guò)小，否則①多邊形效應(yīng)加劇，動(dòng)載荷增大分度圓相等,邊數(shù)不等φ越大，節(jié)距

P

越大，瞬時(shí)傳動(dòng)比iS變化越大②鉸鏈的磨損加大③鏈傳動(dòng)的圓周力增大,加速損壞φφPPoVAB分度圓確定的情況下，Z↓，P（AB）↑，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度VAB越大，鉸鏈磨損越劇烈。沖擊載荷越大。―有效圓周力，（N）：緊邊拉力③鏈傳動(dòng)的圓周力增大,加速損壞②鉸鏈的磨損加大ABVA緊邊拉力過(guò)大使鏈條拉斷的可能性增大BA

Z1大，Z2將更大，磨損后，易發(fā)生跳齒和脫鏈?！?/p>

Z1不能過(guò)大，否則在平均傳動(dòng)比

i

一定的情況下：d+△d/2θθP/2d/2d/2(P+△P)/2(d+△d)/2θP+△PPd/2θ(d+△d)/2為使磨損均勻，大、小鏈輪的齒數(shù)Z1、Z2最好取作互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)公式分析:BAP+△PPd/2(d+△d)/2具有相同磨損程度的鏈條，即在節(jié)距增量△P相同的條件下，鏈輪齒數(shù)Z越多，鏈輪節(jié)圓直徑增量△d

越大，越容易發(fā)生跳齒和脫鏈。d/2問(wèn)題：脫鏈通常發(fā)生在哪個(gè)鏈輪上？通常限制鏈輪的最大齒數(shù)：一般不大于114個(gè)。連輪齒數(shù)的選取參考教材P1772.確定計(jì)算功率名義功率P計(jì)算功率―工作情況系數(shù)P178表9-63.鏈的節(jié)距鏈節(jié)距P↑，承載能力強(qiáng)鏈節(jié)距P↑，多邊形效應(yīng)明顯節(jié)距P的大小要適中（具體選擇請(qǐng)參考教材P178有關(guān)內(nèi)容）4.鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù)為避免使用過(guò)度鏈節(jié)，連接數(shù)應(yīng)為偶數(shù)節(jié)；鏈排數(shù)的選取請(qǐng)參考教材P177。中心距過(guò)小的不利影響：1）單位時(shí)間內(nèi)，鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條屈伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，加劇了鏈的磨損和疲勞2）鏈條在小鏈輪上的包角減小，在包角范圍內(nèi)每個(gè)鏈齒的受力增大，磨損加劇，易發(fā)生跳齒和脫鏈中心距過(guò)大的不利影響：導(dǎo)致從動(dòng)邊垂度過(guò)大，傳動(dòng)時(shí)造成松邊顫動(dòng)。中心距初值的范圍：（30~50）P中心距最大初值

一般情況：有張緊裝置或托板時(shí)：中心距不可調(diào)時(shí)：中心距的具體計(jì)算請(qǐng)參考P179有關(guān)內(nèi)容5.小鏈輪轂孔最大直徑dKdK尺寸請(qǐng)參考P167

表9-3，P168

表9-46.壓軸力―鏈傳遞的有效圓周力―壓軸力系數(shù)=1.05―垂直傳動(dòng)當(dāng)傳遞的有效圓周力相同時(shí)，鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比，哪種傳動(dòng)的壓軸力更大？=1.15―水平傳動(dòng)（四）滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容1）鏈傳動(dòng)的工作條件；2）傳動(dòng)位置與總體尺寸限制；3）所需傳動(dòng)的功率；4）主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1；5）從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2或傳動(dòng)比i。2.設(shè)計(jì)步驟和方法內(nèi)容略，請(qǐng)參考教材P178~181?！?/p>