机械设计第七章 链传动优秀PPT.ppt

机械设计第七章机械设计第七章 链传动链传动你现在浏览的是第一页，共26页思考与练习思考与练习套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算链传动的运动分析链传动的运动分析 第七章第七章 链传动链传动链轮的结构链轮的结构概概 述述 链传动的使用和维护链传动的使用和维护你现在浏览的是第二页，共26页7.1 7.1 概概 述述2.工作原理：工作原理：链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。一、链传动的组成、特点和应用一、链传动的组成、特点和应用1.组成：组成：主动链轮、从动链轮、链条主动链轮、从动链轮、链条从动链轮从动链轮主动链轮主动链轮你现在浏览的是第三页，共26页3.特点：特点：7.1 7.1 概概 述述优点：优点：1.1.链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；2.2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失 ；3.3.结构紧凑，传动效率较高；结构紧凑，传动效率较高；4.4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作；能在高温，有油污等恶劣环境下工作；5.5.与齿轮传动相比，与齿轮传动相比，制造精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。制造精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。缺点：缺点：瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。4.4.应用：应用：广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。你现在浏览的是第四页，共26页1.1.滚子链的组成滚子链的组成二、滚子链的结构和标准二、滚子链的结构和标准 7.1 7.1 概概 述述5.传动链条的传动链条的类型：类型：滚子链滚子链齿形链齿形链滚子链滚子链齿形链齿形链内链板内链板内链板、外链板、套筒、销轴、滚子内链板、外链板、套筒、销轴、滚子配合状况配合状况:内链板、套筒之间内链板、套筒之间过盈配合过盈配合外链板、销轴之间外链板、销轴之间过盈配合过盈配合套筒、销轴之间套筒、销轴之间间隙配合间隙配合套筒、滚子之间套筒、滚子之间间隙配合间隙配合外链板外链板 套筒套筒 销轴销轴 滚子滚子你现在浏览的是第五页，共26页多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多，一般不超过荷不易均匀，故排数不宜过多，一般不超过4排。排。7.1 7.1 概概 述述2.2.滚子链的类型：滚子链的类型：多排链多排链双排链双排链单排链单排链节距节距p越大，链条尺寸越大，其越大，链条尺寸越大，其承载能力也越高承载能力也越高你现在浏览的是第六页，共26页4.4.滚子链的接头形式：滚子链的接头形式：设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可避免使用过渡链节，因为过渡链节设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承载能力下降。会使链的承载能力下降。7.1 7.1 概概 述述开口销固定开口销固定弹簧卡片固定弹簧卡片固定过渡链节过渡链节3.3.滚子链的系列：滚子链的系列：A A系列系列B B系列系列用于重载、高速和重要传动用于重载、高速和重要传动用于一般传动用于一般传动多用于大节距链多用于大节距链多用于小节距链多用于小节距链链节数为奇数链节数为奇数你现在浏览的是第七页，共26页7.1 7.1 概概 述述5.5.滚子链规格及标记滚子链规格及标记你现在浏览的是第八页，共26页一、链传动的速度分析一、链传动的速度分析链传动的链传动的平均传动比平均传动比为：为：链条铰链链条铰链A点的前进分速度点的前进分速度上下运动分速度上下运动分速度 7.2 7.2 链传动的运动分析链传动的运动分析链的平均速度为：链的平均速度为：在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链条的节距等于链条的节距 p p你现在浏览的是第九页，共26页7.2 7.2 链传动的运动分析链传动的运动分析你现在浏览的是第十页，共26页二、链传动的运动不均匀性二、链传动的运动不均匀性由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期由上述分析可知，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，链轮的性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比瞬时传动比都是都是周期性变化周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应多边形效应。所以链传动瞬时传动比为：所以链传动瞬时传动比为：7.2 7.2 链传动的运动分析链传动的运动分析前进速度变化前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。上下运动速度变化上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。因为从动链轮的角速度为：因为从动链轮的角速度为：你现在浏览的是第十一页，共26页实际使用区域实际使用区域一、失效形式一、失效形式1.1.链板疲劳破坏；链板疲劳破坏；2.2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；滚子、套筒的冲击疲劳破坏；3.3.销轴与套筒铰链的胶合；销轴与套筒铰链的胶合；4.4.链条铰链磨损；链条铰链磨损；5.5.过载拉断。过载拉断。二、滚子链的额定功率曲线二、滚子链的额定功率曲线4321极限功率曲线极限功率曲线n1P0曲线曲线1 1-正常润滑条件下，链条铰链磨损正常润滑条件下，链条铰链磨损 限定的极限功率；限定的极限功率；曲线曲线2 2-链板疲劳强度限定的极限功率；链板疲劳强度限定的极限功率；曲线曲线3 3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定滚子、套筒的冲击疲劳强度限定 的极限功率；的极限功率；曲线曲线4 4-铰链胶合限定的极限功率；铰链胶合限定的极限功率；密封润滑不良密封润滑不良7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算中等速度时，链传动的承载能力主中等速度时，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度要取决于链板的疲劳强度随着链轮转速的增高，链传动的多边形效随着链轮转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度的冲击疲劳强度转速越高，传动能力就越低，并会出现铰转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。链胶合现象，使链条迅速失效。你现在浏览的是第十二页，共26页7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算标准实验条件：标准实验条件：1）两链轮安装在水平轴上且）两链轮安装在水平轴上且共面；共面；2）小链轮齿数）小链轮齿数z1=25；3）单排链；）单排链；4）载荷平稳；）载荷平稳；5）按推荐的方式润滑；）按推荐的方式润滑；6）连续）连续15000小时满负荷运转；小时满负荷运转；7）链条磨损引起相对伸长量）链条磨损引起相对伸长量 0.6 m/s滚子链实用功率曲线图滚子链实用功率曲线图当实际工作条件与标准实验条件不同时，应对当实际工作条件与标准实验条件不同时，应对P0值加以修正：值加以修正：你现在浏览的是第十三页，共26页三、设计计算三、设计计算1按功率曲线选择计算（按功率曲线选择计算（v0.6m/s）根据传动比根据传动比i，由表，由表7-2选择小链轮齿数选择小链轮齿数z1 计算大链轮齿数计算大链轮齿数z2=iz1。小链轮齿数小链轮齿数z1过少过少运动不平稳严重。运动不平稳严重。小链轮齿数小链轮齿数z1过大过大增大了传动的尺寸和质量增大了传动的尺寸和质量。(2)选定链节距选定链节距p确定确定Pca是根据传递的名义功率是根据传递的名义功率P、工作情况、齿数、排数情况来确定的。工作情况、齿数、排数情况来确定的。KA为链传动的工作情况系数。为链传动的工作情况系数。(表表7-3)式中：式中：Kz为小链轮齿数系数；（图为小链轮齿数系数；（图7-9）KP为多排链系数；（表为多排链系数；（表7-4）7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算(1)(1)选择链轮齿数选择链轮齿数确定设计功率确定设计功率 Pca*z1 常取奇数，常取奇数，z2max120。你现在浏览的是第十四页，共26页再根据链号查表再根据链号查表7-1得到链条节距得到链条节距 p(4)链传动的中心距和链节数链传动的中心距和链节数设计时一般初选中心距设计时一般初选中心距a0=(3050)p，最大取，最大取a0max=80p 计算实际中心距计算实际中心距7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算根据计算功率根据计算功率Pca和小链轮转速和小链轮转速 n1由额定功率曲线由额定功率曲线(图图7-8)查得合适的查得合适的链型号和润滑方式。链型号和润滑方式。(3)验算链速验算链速v确保确保0.6m/sv15m/s初选中心距初选中心距a0*尽量选取小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。尽量选取小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。中心距过小中心距过小链条绕转次数增多，加链条绕转次数增多，加 剧磨损和疲劳；链条在剧磨损和疲劳；链条在 小轮上的包角变小，小轮上的包角变小，易跳齿和脱链；易跳齿和脱链；中心距过大中心距过大从动边垂度过大，造成从动边垂度过大，造成 松边颤动。松边颤动。计算链节数计算链节数Lp0，并圆整为，并圆整为Lp计算出的计算出的Lp0应圆整应圆整为整数为整数Lp，最好取，最好取为偶数为偶数实际安装中心实际安装中心距比计算值小距比计算值小0.2%0.4%你现在浏览的是第十五页，共26页(5)计算作用在轴上的力计算作用在轴上的力FQ对于链速对于链速v0.6m/s的低速链传动，其主要失效形式为静力拉断，设计时需的低速链传动，其主要失效形式为静力拉断，设计时需验算静力强度安全系数。验算静力强度安全系数。7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算套筒滚子链传动的设计计算为了设计轴和轴承，必须计算出作用于轴上的力为了设计轴和轴承，必须计算出作用于轴上的力FQK轴上压力系数轴上压力系数 水平传动或内倾斜角水平传动或内倾斜角40，K=1.15（冲击载荷为（冲击载荷为1.3）垂直传动或内倾斜角垂直传动或内倾斜角40，K=1.05（冲击载荷为（冲击载荷为1.15）F有效圆周力有效圆周力式中：式中：2低速链传动的计算（低速链传动的计算（v2a=(3050)p两轮轴在同一水两轮轴在同一水平面，紧边在上、平面，紧边在上、在下均能正常工在下均能正常工作。作。链传动的布置链传动的布置i2a 30p两轮轴不在同一水两轮轴不在同一水平面，松边应在下平面，松边应在下面。否则松边下垂面。否则松边下垂量增大后链条与链量增大后链条与链轮容易卡死。轮容易卡死。你现在浏览的是第二十一页，共26页传动参数传动参数 正确布置正确布置 不正确布置不正确布置 说说 明明 i 60p两轮轴在同一水平面，两轮轴在同一水平面，松边应在下面。否则松边应在下面。否则松边下垂量增大后松松边下垂量增大后松边与紧边相碰，须经边与紧边相碰，须经常调整中心距。常调整中心距。i 、a 为任意值为任意值两轮轴在同一铅垂面两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大会减内，下垂量增大会减少下链轮的有效啮合少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力，齿数，降低传动能力，为此应采用：为此应采用：1)中心距可调；中心距可调；2)设张紧装置；设张紧装置；3)上下两轮错开。上下两轮错开。7.5 7.5 链传动的使用和维护链传动的使用和维护你现在浏览的是第二十二页，共26页二、链传动的张紧二、链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。弹簧力张紧弹簧力张紧砝码张紧砝码张紧定期调整张紧定期调整张紧 7.5 7.5 链传动的使用和维护链传动的使用和维护你现在浏览的是第二十三页，共26页三、链传动的润滑三、链传动的润滑 7.5 7.5 链传动的使用和维护链传动的使用和维护润滑方式润滑方式 1.1.人工给油（人工给油（v4m/s）；）；2.2.油杯滴油（油杯滴油（v10m/s）；）；3.3.油浴润滑、飞溅给油（油浴润滑、飞溅给油（v12m/s）。）。润滑油牌号：润滑油牌号：L-AN32、L-AN46、L-AN48 环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取低的。环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取低的。甩油环甩油环你现在浏览的是第二十四页，共26页思考与练习思考与练习1链传动与其他传动相比，由哪些主要优缺点？链传动与其他传动相比，由哪些主要优缺点？2为什么链传动的平均速度和平均传动比为常数，而瞬时速度和瞬时传动比却是周期性为什么链传动的平均速度和平均传动比为常数，而瞬时速度和瞬时传动比却是周期性变化的？设计时，如何减少由链传动速度不均匀性给链传动带来的影响？变化的？设计时，如何减少由链传动速度不均匀性给链传动带来的影响？3链传动的主要参数（链传动的主要参数（z、i、p、Lp、a）应如何选取？应考虑哪些因素的影响？）应如何选取？应考虑哪些因素的影响？4某单排滚子链传动，已知链号为某单排滚子链传动，已知链号为10A，小链轮齿数，小链轮齿数z1=21，大链轮齿数，大链轮齿数z2=65，中心距，中心距a800mm，小链轮转速，小链轮转速n1=730r/min，载荷平稳，试计算（，载荷平稳，试计算（1）链节数；（）链节数；（2）链所）链所能传递的最大功率；（能传递的最大功率；（3）链的工作拉力；（）链的工作拉力；（4）正常运转时链传动的失效形式。）正常运转时链传动的失效形式。5试设计一滚子链传动。已知传递的功率试设计一滚子链传动。已知传递的功率P=22kW，主动轮转速，主动轮转速n1=720r/min，从动，从动轮转速轮转速n2=250r/min，中心距，中心距a500mm，由电动机驱动，载荷平稳。，由电动机驱动，载荷平稳。你现在浏览的是第二十五页，共26页你现在浏览的是第二十六页，共26页