第七章鏈傳動(dòng)

第七章鏈傳動(dòng)第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月鏈傳動(dòng)是由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成(圖），以鏈作中間撓性件，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鏈傳動(dòng)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，壓軸力小；2）效率較高；3）安裝精度要求較低，成本低；4）適用于中心距較大的傳動(dòng)。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。鏈傳動(dòng)主要用在轉(zhuǎn)速不高，要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，兩軸中心距較大，工作條件惡劣，不宜采用皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的場合。第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月傳動(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，分別稱為內(nèi)、外鏈節(jié)。這樣內(nèi)外鏈節(jié)就構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。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。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，以減輕質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力并保持鏈板各橫截面的強(qiáng)度大致相等。第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月鏈條的接頭形式有：鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，接頭處須用過渡鏈節(jié)。鏈的長度用鏈節(jié)數(shù)

Lp表示。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。概述為避免使用過渡鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù)。第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月這種齒形已經(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。三、鏈輪1.鏈輪的齒形常用的鏈輪端面齒形由dc、ab、aa、三段圓弧和bc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概述第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月鏈輪的材料應(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)算公式分度圓直徑：齒頂圓直徑da齒根圓直徑：圖中應(yīng)注明：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。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6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月§7-2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，該正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，隨之轉(zhuǎn)過的鏈長為zp，所以鏈的平均速度v為：鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為C第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月

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：

鏈的水平速度：垂直速度：A

上兩式的速度和傳動(dòng)比都是平均值，實(shí)際上鏈傳動(dòng)中的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是變化的，而且是按每一鏈節(jié)的嚙合過程作周期性的變化。

當(dāng)主動(dòng)鏈輪以等角速度ω1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該鏈節(jié)的鉸鏈A作等速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓周速度幻燈片18，可分解為沿鏈條前進(jìn)方向的速度v和垂直于鏈條前進(jìn)方向的橫向速度：每一鏈節(jié)從進(jìn)入嚙合至脫離嚙合，β角在范圍內(nèi)周期性的變動(dòng)。當(dāng)β=0時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。由此可見，主動(dòng)輪雖然做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，而鏈條前進(jìn)的瞬時(shí)速度卻周期性的由小變大，又由大變小。每轉(zhuǎn)過一個(gè)鏈節(jié)，鏈速的變化就重復(fù)一次。鏈輪齒數(shù)越少，即β角的變化范圍越大，則鏈速的變化也就越大。瞬時(shí)傳動(dòng)比：bγcoscos12dd=幻燈片19第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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：

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，且中心距恰為鏈節(jié)距的整數(shù)倍（這時(shí)β和γ的變化才會(huì)時(shí)時(shí)相等）時(shí)，瞬時(shí)i才恒定。將速度對(duì)時(shí)間微分得鏈的前進(jìn)加速度和橫向加速度為：第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月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)。鏈速功率式中：Kf－垂度系數(shù)，見表。g－重力加速度a－中心距緊邊拉力松邊拉力

壓軸力：（可見，鏈?zhǔn)艿氖亲冚d荷）式中：KA－工作情況系數(shù)，見P225。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月§7-3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。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。（z1=19、Lp=100、單排鏈、載荷平穩(wěn)等）磨損限定p+Δpp第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月當(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)，KL-鏈長系數(shù),見表。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′。Km－多排鏈排數(shù)系數(shù)，見表。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。詳細(xì)說明滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算三、主要參數(shù)的選擇1．鏈輪齒數(shù)z─→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

參見

P186選取

z1z2過大─→鏈節(jié)磨損容易導(dǎo)致脫鏈

。故限制zmax＝120。2．鏈速鏈輪的極限轉(zhuǎn)速要受到動(dòng)載荷的限制，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查圖確定鏈號(hào)，再由表查得鏈節(jié)距p。3．鏈節(jié)距為了使零件磨損均勻，應(yīng)盡可能采用偶數(shù)鏈節(jié)的鏈配以奇數(shù)齒的鏈輪。第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月4．中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動(dòng)的中心距過大時(shí)會(huì)發(fā)生松邊顫動(dòng)現(xiàn)象，使傳動(dòng)不平穩(wěn)。過小時(shí)小輪上包角減小，與小輪嚙合的鏈節(jié)數(shù)減少，總的鏈節(jié)數(shù)也減少，當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)不變時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)兩鏈節(jié)間的曲伸次數(shù)必然增多，因而要加快鏈的磨損。鏈的節(jié)距越大，鏈的各部分尺寸越大，承載能力就越高，但運(yùn)動(dòng)不均勻性、動(dòng)載荷和噪音也增大。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)Lp和中心距a計(jì)算公式。Lp最好圓整為偶數(shù).第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月四、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

１、已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容已知：P，載荷性質(zhì)，工作條件，n1，n2，或傳動(dòng)比i求Z1、Z2，型號(hào)，鏈節(jié)數(shù)，排數(shù)，a，壓軸力，鏈輪結(jié)構(gòu)，潤滑方式，張緊等。２、鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇及步驟（１）鏈輪齒數(shù)Z1、Z2及i(2)計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率

（3）確定鏈條型號(hào)和節(jié)距p

（４）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距——LP，a

（５）計(jì)算鏈速v，確定潤滑方式

（６）計(jì)算軸上壓軸力——Fp第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月§7-4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)整張緊第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月三、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（見圖）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17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月齒形鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時(shí)鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。與滾子