第七章链传动.ppt

链传动由链传动由主动链轮、主动链轮、从动链轮从动链轮和绕在两轮上的一条和绕在两轮上的一条闭合链条闭合链条所组成。所组成。第八章第八章 链传动链传动 1.1.链传动的组成：链传动的组成：2.2.链传动的工作原理：链传动的工作原理：靠链条与链轮齿之间的靠链条与链轮齿之间的啮合啮合来传递运动和动力。来传递运动和动力。第一节第一节 概述概述一、链传动的特点和应用一、链传动的特点和应用链传动适用于两轴相距较远，要求平均传动比不链传动适用于两轴相距较远，要求平均传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，工作环境恶劣（多变但对瞬时传动比要求不严格，工作环境恶劣（多油、多尘、高温）等场合。油、多尘、高温）等场合。3.3.链传动的特点：链传动的特点：4.4.链传动的应用：链传动的应用：链传动有结构紧凑；作用在轴上的载荷小；承链传动有结构紧凑；作用在轴上的载荷小；承载能力较大；效率较高（一般可达载能力较大；效率较高（一般可达96969797）；）；能保持准确的平均传动比等优点。能保持准确的平均传动比等优点。链传动有安装精度要求较高；工作时有振动和链传动有安装精度要求较高；工作时有振动和冲击；瞬时速度不均匀等缺点。冲击；瞬时速度不均匀等缺点。5.5.链的类型：链的类型：传动链传动链 起重链起重链 牵引链牵引链 滚子链滚子链 齿形链齿形链 链链齿形链齿形链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。轮轮齿相啮合而传递运动。与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。齿形链上设有齿形链上设有导板导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的链轮结构简单。链轮结构简单。圆销式圆销式轴瓦式轴瓦式滚柱式滚柱式二、滚子链的结构和规格二、滚子链的结构和规格 1.1.滚子链的结构滚子链的结构 2.2.节距节距p p：传递功率较大时，多传递功率较大时，多采用小节距的采用小节距的多排链多排链。多排多排链：链：3.3.连接链节连接链节 用开口销固定，用开口销固定，多用于大节距链多用于大节距链弹簧卡片固定，弹簧卡片固定，多用于小节距链多用于小节距链设计时，链节数宜取偶数，以设计时，链节数宜取偶数，以避免使用过渡链节，造成链的承载避免使用过渡链节，造成链的承载能力下降。能力下降。过渡链节过渡链节4.4.滚子链的规格滚子链的规格 标记示例：标记示例：08A-186 GB/T12432006 三、链轮三、链轮 1.1.链轮结构链轮结构型式型式 a a）实心式实心式 b b）孔板式孔板式 c c）联接式联接式2.2.链轮材料链轮材料 注：小链轮的材料要求比大链轮高。注：小链轮的材料要求比大链轮高。要求：要求：1 1）强度；）强度；2 2）耐磨；）耐磨；3 3）耐冲击）耐冲击3.3.链轮齿形链轮齿形 滚子链链轮齿形滚子链链轮齿形 滚子链链轮轴向齿廓滚子链链轮轴向齿廓 注注：几何尺寸及计算公式见手册。几何尺寸及计算公式见手册。要求：要求：（1）保证链节能自由地进入和退出啮合；）保证链节能自由地进入和退出啮合；（2）接触应力小；）接触应力小；（3）形状简单，便于加工。）形状简单，便于加工。第二节第二节 链传动的运动特性和受力分析链传动的运动特性和受力分析 一、一、平均速度和平均传动比平均速度和平均传动比 （1 1）链条的平均速度：）链条的平均速度：（2 2）链传动的平均传动比为：）链传动的平均传动比为：二、瞬时二、瞬时速度和速度和瞬时瞬时传动比传动比（2 2）链条的瞬时）链条的瞬时速度速度v（1 1）主）主动动链轮的角速度链轮的角速度1这种由于多边形啮合给链传动带来的速度不均匀性，这种由于多边形啮合给链传动带来的速度不均匀性，称为链传动的称为链传动的多边形效应多边形效应。链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变化的，性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。越大。因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。合。（4 4）瞬时传动比为：）瞬时传动比为：（3 3）从动链轮的角速度）从动链轮的角速度2三、链三、链传动的动载荷传动的动载荷1 1）由链速和从动轮的）由链速和从动轮的角速度变化角速度变化而产生的附加动载荷。而产生的附加动载荷。注：链轮转速越高、链节距越大、链轮齿数越少，附加注：链轮转速越高、链节距越大、链轮齿数越少，附加动载荷越大动载荷越大。3）啮合瞬间啮合瞬间产生的产生的附加动载荷。附加动载荷。引起动载荷的主要原因：引起动载荷的主要原因：2 2）由链条）由链条上下运动上下运动产生的附加动载荷。产生的附加动载荷。链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，张紧的目链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，张紧的目的主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生的主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链现象。振动、跳齿或脱链现象。1.1.工作拉力工作拉力F F 2.2.离心拉力离心拉力F Fc c 3.3.垂度拉力垂度拉力F Ff f 式中式中 g g重力加速度重力加速度(m/s(m/s2 2)；a a中心距（中心距（m m）；）；f f悬索垂度悬索垂度(m)(m)；K Kf f垂度系数。垂度系数。四、链四、链传动的传动的受力分析受力分析作用在轴上的载荷作用在轴上的载荷F FQ Q可近似地取为主动边和从动可近似地取为主动边和从动边总拉力之和，因离心拉力不作用在轴上，不应计边总拉力之和，因离心拉力不作用在轴上，不应计算在内，由此得算在内，由此得F FQ Q=F F+2+2F Ff f。又由于垂度拉力不大，故又由于垂度拉力不大，故可近似取可近似取 水平和倾斜链传动水平和倾斜链传动接近垂直链传动接近垂直链传动第三节第三节 滚子链传动的设计滚子链传动的设计 一、链传动的主要失效形式一、链传动的主要失效形式 1 1铰链磨损铰链磨损 d d=p p/sin(180/sin(180/z z)若若 p p一定，一定，z z d d 因此，为了保证链的使用寿命，不致过早产生跳齿或脱链，因此，为了保证链的使用寿命，不致过早产生跳齿或脱链，除应满足规定的润滑状态外，还有必要限制链轮的最大齿数。除应满足规定的润滑状态外，还有必要限制链轮的最大齿数。当不能保证所要求的当不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当时润滑状态或防护装置不当时，铰链磨损才是其主要的失效形式。铰链磨损才是其主要的失效形式。2 2疲劳破坏疲劳破坏 在在润滑充分和设计、安装正确的条件润滑充分和设计、安装正确的条件下，疲劳下，疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。强度是决定链传动承载能力的主要因素。3 3铰链胶合铰链胶合 铰链胶合与铰链胶合与链轮转速链轮转速关系极大，因此，链轮的关系极大，因此，链轮的转速应受胶合失效的限制。转速应受胶合失效的限制。4 4链被拉断链被拉断 各种失效图片各种失效图片 在在低速低速（v v0.6m/s0.6m/s）、）、重载重载时时,链传动的承载链传动的承载能力由链元件的静强度决定。能力由链元件的静强度决定。二、链传动的承载能力二、链传动的承载能力 链传动的承载能力是以链传动的承载能力是以链条的强度和寿命链条的强度和寿命为依据的。为依据的。1.1.极限功率曲线极限功率曲线 0由链板疲劳强度限定由滚子、套筒冲击疲劳强度限定由销轴和套筒胶合限定额定功率额定功率P P0 0/kW/kW小链轮转速小链轮转速n n1 1/(r/min)/(r/min)2.A2.A系列套筒滚子链的实用功率曲线图系列套筒滚子链的实用功率曲线图实验条件实验条件：单排链：单排链,水平布水平布置置,载荷平稳载荷平稳,按推荐的方按推荐的方式润滑式润滑，Z Z1 1=19,i=1:3=19,i=1:33:1,L=120P,t3:1,L=120P,th h=15000h=15000h,工作温度：工作温度：5 57070当链传动实际工作条件当链传动实际工作条件与标准实验条件不符时，应与标准实验条件不符时，应考虑工作情况系数考虑工作情况系数K KA A、小链轮、小链轮齿数、多排链等因素的影响。齿数、多排链等因素的影响。例题例题人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑压力喷油润滑 推推荐荐的的润润滑滑方方式式 当不能满足推荐当不能满足推荐的润滑方式时，应降的润滑方式时，应降低额定功率低额定功率P P0 0。3 3低速链传动的静强度计算低速链传动的静强度计算对于对于链速链速v v0.6m/s0.6m/s的低速链传动，因抗拉静力强度不够的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的可能性很大，故应进行而破坏的可能性很大，故应进行抗拉静力强度抗拉静力强度计算。计算。（7 78 8）三、链传动的设计计算及主要参数选择三、链传动的设计计算及主要参数选择 1 1链的节距和排数链的节距和排数 链条所能传递的功率链条所能传递的功率P P0 0可由下式确定可由下式确定 (79)(79)式中式中 P P0 0在特定条件下，单排链所能传递的功率在特定条件下，单排链所能传递的功率(kW)(kW)（见图见图7115 5）；）；P P链传动的名义计算功率链传动的名义计算功率(kW)(kW)；K KA A工况系数（表工况系数（表7979）；）；K KZ Z小链轮齿数系数，小链轮齿数系数，；K KP P多排链系数，双排取多排链系数，双排取1.7，三排取，三排取2.5，四排取，四排取3.3。2 2传动比传动比i i 通常限制链传动的传动比通常限制链传动的传动比i6i6，推荐的传动推荐的传动比比i i2 23.53.5。3 3链轮齿数链轮齿数z z 为磨损均匀，为磨损均匀，Z Z应取与链节数互为质数的奇数。应取与链节数互为质数的奇数。（1 1）小）小链轮齿数链轮齿数z z1 1（2 2）大）大链轮齿数链轮齿数z z2 2z z2 2 i iz z1 1（120120）4 4链节数链节数L LP P和链轮中心距和链轮中心距a a 链传动的中心距过大或过小对传动都会造成链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响不利影响。设计时一般取中心距设计时一般取中心距a a0 0=(30=(3050)50)p p，最大取最大取a a0max0max=80=80p p。链条的长度以链节数链条的长度以链节数L Lp p来表示，链节数为：来表示，链节数为：计算出的计算出的L Lp p应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的中心距为：应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的中心距为：1 1、链传动的、链传动的合理布置合理布置 （1 1）两链轮的回转平面必须布置在同一垂直平面内，不）两链轮的回转平面必须布置在同一垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内；能布置在水平或倾斜平面内；（2 2）两链轮中心连线最好是水平的，也可以与水平面成）两链轮中心连线最好是水平的，也可以与水平面成4545（3 3）一般应使链的紧边在上、松边在下。）一般应使链的紧边在上、松边在下。第四节第四节 链传动的布置、链传动的布置、张紧和润滑张紧和润滑 2 2、链传动的张紧、链传动的张紧 链传动的张紧并不决定链的工作能力，只是调整链传动的张紧并不决定链的工作能力，只是调整垂度的大小。垂度的大小。3 3、链传动的润滑、链传动的润滑 （1 1）润滑方式的选择）润滑方式的选择 查图查图7 716 16（2 2）润滑油的选择）润滑油的选择 例例 设计如图所示的带式运输机传动方案中的滚子链传动，设计如图所示的带式运输机传动方案中的滚子链传动，已知小链轮转速已知小链轮转速n n1 1=173.8r/min=173.8r/min，传动比传动比i i=2.5=2.5，传递功率传递功率P P10.04kW10.04kW，两班制工作，中心距可调节，工作中有中等冲击。两班制工作，中心距可调节，工作中有中等冲击。解解：1 1选定链轮齿数选定链轮齿数z z1 1、z z2 2初步假设链速初步假设链速v=v=0.60.63m/s3m/s，由表由表7878查得小链轮齿数查得小链轮齿数z z1 11717，取取z z1 1=23=23，z z2 2=iziz1 1=2.523=57.5=2.523=57.5，取，取z z2 2=58(120=58(120合适合适)。2 2根据实用功率曲线，选链条型号根据实用功率曲线，选链条型号 该链条在实验条件下所需传递的功率该链条在实验条件下所需传递的功率 由由图图771 15 5，选取链条型号为，选取链条型号为16A16A，p p=25.4mm=25.4mm。3 3校核链速校核链速 与原假设与原假设v v=0.6=0.63m/s3m/s范围符合。范围符合。4 4计算链长和中心距计算链长和中心距 （1 1）初定中心距）初定中心距a a0 0=40=40p p，链节数链节数L LP P为为 5 5计算作用在轴上的压轴力计算作用在轴上的压轴力 6 6链轮结构设计从略链轮结构设计从略 中心距调整量中心距调整量