機(jī)械設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)

機(jī)械設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)第一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日§11-1概述鏈傳動(dòng)屬于具有撓性件的嚙合傳動(dòng)，依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力?！?-1概述一、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：1）平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，效率較高，容易實(shí)現(xiàn)多軸傳動(dòng)97%；（與帶傳動(dòng)比較）

2）需要的張緊力小，壓軸力??；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)境如油污多塵和高溫等場(chǎng)合。（與帶傳動(dòng)比較）3）安裝精度要求較低，成本低；適用于中心距較大的傳動(dòng)。（與齒輪傳動(dòng)比較）缺點(diǎn)：1）瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，瞬時(shí)鏈速不恒定；2）傳動(dòng)的平穩(wěn)性差，有噪音，需要良好潤滑；3）若中心距很大，轉(zhuǎn)速極高時(shí)，不及帶傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)主要用在轉(zhuǎn)速不高，兩軸中心距較大，要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合。廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、石油、化工等行業(yè)中。第二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日滾子鏈的結(jié)構(gòu)1

傳動(dòng)鏈有滾子鏈和齒形鏈等類型?！魞?nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯(lián)接；◆滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。滾子鏈分為單排鏈、雙排鏈、多排鏈。二、滾子鏈的結(jié)構(gòu)與尺寸外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸鏈上相鄰兩鉸鏈中心之間的距離稱為鏈節(jié)距，用p

表示。（圖9－2）概述排數(shù)越多，承載能力越高，但各排鏈?zhǔn)茌d不均現(xiàn)象越嚴(yán)重，故排數(shù)不宜過多。內(nèi)、外鏈板均為“∞”型。第三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日滾子鏈的結(jié)構(gòu)22.鏈條的接頭形式有：鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，接頭處須用過渡鏈節(jié)。有附加彎矩的作用，所以強(qiáng)度僅為通常鏈節(jié)的80％左右，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用過渡鏈節(jié)。鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù)鏈的長度用鏈節(jié)數(shù)

Lp表示。（圖9－4）用彈簧卡片固定用開口銷固定過渡鏈節(jié)滾子鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其尺寸規(guī)格見表9－1

。概述第四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日4．滾子鏈的標(biāo)記——

鏈號(hào)—排數(shù)x鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

鏈號(hào)，節(jié)距p=25.4mm按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A系列鏈節(jié)數(shù)LP=80節(jié)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)單排例如：

16

A—1×80

GB／T1243.1—1983

3.滾子鏈的規(guī)格，查表第五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日這種齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由標(biāo)準(zhǔn)成型刀具加工，故鏈輪圖上不必繪之端面齒形，只注明“齒形按3RGB1244－85規(guī)定制造”即可。鏈輪1三、鏈輪1.鏈輪的齒形常用的鏈輪端面齒形由三段圓弧和一段直線組成，簡稱三圓弧一直線齒形。◆但應(yīng)繪制軸面齒形

(應(yīng)符合GB1244-85的規(guī)定)。ddadfabcdarrr213zo2o1o3180°dfdad（表9－2）概述第六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日鏈輪2鏈輪的材料應(yīng)具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。鏈輪材料表2.鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈節(jié)距p、齒數(shù)z鏈輪尺寸計(jì)算公式見分度圓直徑：齒頂圓直徑da齒根圓直徑：圖中應(yīng)注明：見（表9－3）整體式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪整體式：孔板式：組合式：小直徑的鏈輪中等尺寸的鏈輪大直徑的鏈輪3.鏈輪的材料通常，小鏈輪用較好的材料。（圖9－6）概述鏈輪分度圓：繞在鏈輪上的各鏈節(jié)滾子中心所在的圓。第七頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日采用45、50、45Mn鋼，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度40～50HRC。采用35鋼經(jīng)正火處理，齒面硬度160～200HBS；或15、20鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度50～60HRC。采用15Cr、20Cr材料，經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理，齒面硬度50～60HRC；或40Cr、35SiMu、35CrMo材料，經(jīng)淬火、回火處理，齒面硬度40～50HRC。4、鏈輪的材料選用

一般工況下:重要工況下:

簡單工況下:第八頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日§11-2鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性1§9-2鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性在鏈傳動(dòng)中，鏈條繞在鏈輪上如同繞在兩個(gè)正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈節(jié)距p。平均鏈速為：平均傳動(dòng)比為：

（是恒定的）第九頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日運(yùn)動(dòng)特性2鏈速是周期性變化的，鏈節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的。從動(dòng)輪上c點(diǎn)

的速度：瞬時(shí)傳動(dòng)比：

鏈的水平速度：垂直速度：動(dòng)畫演示A第十頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷3鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈和從動(dòng)鏈輪均做周期性的變速運(yùn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷。鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、鏈節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則動(dòng)載荷就越大。動(dòng)載荷（慣性力）為：最大加速度為：鏈節(jié)和鏈輪嚙合的瞬間，也將引起沖擊和動(dòng)載荷。鏈節(jié)距越大，鏈輪轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。鏈傳動(dòng)不宜用于高速及要求傳動(dòng)比恒定的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的不均勻性稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。

只有z1＝z2，且鏈的緊邊長恰為鏈節(jié)距的整數(shù)倍時(shí)，瞬時(shí)i才恒定。第十一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日受力分析2.離心力拉力3.

懸垂拉力三、鏈傳動(dòng)的受力分析1.工作拉力（作用于緊邊）（作用于全長）（作用于全長）式中：q－每米鏈長質(zhì)量(kg/m)。鏈速功率緊邊拉力松邊拉力

壓軸力：（可見，鏈?zhǔn)艿氖亲冚d荷）式中：

－壓軸力系數(shù)，水平傳動(dòng)取1.15，垂直傳動(dòng)取1.05鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性第十二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日§11-3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1§9-3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、滾子鏈傳動(dòng)的失效形式失效圖片1）鏈板疲勞2）鉸鏈的磨損3）滾子、套筒的沖擊疲勞4）銷軸與套筒工作面的膠合5）鏈的靜力拉斷（磨損過大將導(dǎo)致脫鏈）二、額定功率曲線每種失效形式都會(huì)限定鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率。各種失效形式所限定的額定功率曲線，見圖9－10。額定功率P0/kW小鏈輪轉(zhuǎn)速n1/(r/min)0鏈板疲勞限定滾子、套筒沖擊疲勞限定銷軸和套筒膠合限定各種型號(hào)滾子鏈在特定試驗(yàn)條件下的額定功率曲線見圖9－11。（z1=19、Lp=100、單排鏈、載荷平穩(wěn)等）磨損限定p+Δpp第十三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日設(shè)計(jì)計(jì)算2當(dāng)實(shí)際工作條件與上述特定試驗(yàn)條件不同時(shí)，需進(jìn)行修正，則鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率為：式中：Kz－小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見圖9－13。工作點(diǎn)落在曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)，查表中Kz；工作點(diǎn)落在曲線頂點(diǎn)右側(cè)時(shí)，查表中Kz′。Kp－多排鏈排數(shù)系數(shù)，傳遞的功率當(dāng)鏈速＜0.6m/s時(shí)，主要失效形式為過載拉斷，應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。強(qiáng)度條件為：≥4～8式中：zp－鏈排數(shù)；Q－單排鏈的極限拉伸載荷，見表11－1。詳細(xì)說明滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第十四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日設(shè)計(jì)計(jì)算3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算三、主要參數(shù)的選擇2．鏈輪齒數(shù)z通常

i≤7，推薦的傳動(dòng)比i＝2~3.5。─→計(jì)算大鏈輪齒數(shù)z2=iz1。z1過少─→運(yùn)動(dòng)不均勻性嚴(yán)重。詳細(xì)說明

1．傳動(dòng)比ii↑，則小輪包角↓,小鏈輪包角不應(yīng)小于120度參見

P177選取

z1z2過大─→鏈節(jié)磨損容易導(dǎo)致脫鏈

。故限制zmax＝120。3．鏈速通常，鏈速不超過12m/s，否則，動(dòng)載荷會(huì)過大。根據(jù)計(jì)算功率Pc和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1查圖9－11確定鏈號(hào)，再由表9－1查得鏈節(jié)距p

。4．鏈節(jié)距第十五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5．中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動(dòng)的中心距過大或過小對(duì)傳動(dòng)都會(huì)造成不利影響。設(shè)計(jì)計(jì)算4鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但運(yùn)動(dòng)不均勻性也增大。在滿足承載能力的前提下，應(yīng)盡量選取較小的鏈節(jié)距。高速重載時(shí)，可選小節(jié)距多排鏈。速度低、傳動(dòng)比小、而中心距大時(shí)，選大節(jié)距的單排鏈。一般取中心距a0=(30～50)p，最大取amax=80p。鏈節(jié)數(shù)：（9－16）

Lp最好圓整為偶數(shù)，中心距a按式（9－17）計(jì)算。6．計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力第十六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日§11-4鏈傳動(dòng)的合理布置和潤滑§9-4鏈傳動(dòng)的合理布置和潤滑一、鏈傳動(dòng)的合理布置1）兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一鉛垂面內(nèi)；二、鏈傳動(dòng)的張緊目的：避免鏈的垂度過大，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象。2）鏈輪的中心連線最好在水平面內(nèi)，應(yīng)避免垂直布置；3）鏈傳動(dòng)最好緊邊在上，松邊在下。彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊（見圖9－15）第十七頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日合理布置和潤滑2三、鏈傳動(dòng)的潤滑潤滑油推薦采用牌號(hào)為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。對(duì)于不便采用潤滑油的場(chǎng)合，允許涂抹潤滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。良好的潤滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長鏈條的使用壽命。鏈傳動(dòng)中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會(huì)伸長，這是影響鏈傳動(dòng)壽命的最主要因素。詳細(xì)說明（見表9－9）人工定期潤滑滴油潤滑油浴或飛濺潤滑壓力噴油潤滑潤滑方法：鏈傳動(dòng)的合理布置和潤滑第十八頁，共十九頁，編輯于2023年，星期日齒形鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒形鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒形鏈又稱無聲