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1、 第14章 链传动14.114.1概述概述一、组成一、组成链传动是以链条为链传动是以链条为中间挠性件中间挠性件的的啮合啮合传动。传动。二、链传动的特点和应用二、链传动的特点和应用1 1、优点、优点2)高3)结构紧凑(带传动要求1120a)4)压轴力小(啮合传动张紧力小)。5)可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。1)平均传动比精确,压轴力小6)适于远距离传动。7)成本低(制造、安装精度)。2 2、缺点、缺点1)只能用于平行轴的传动,瞬时链速不恒定;2)传动的平稳性差,有噪音。链传动主要用在转速不高,两轴中心距较大,要求平均传动比精确的场合。广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。三、应用三、应
2、用一般:P100kW,v 15m/s,i 8不宜用于载荷变更大和急促反向的传动。广泛应用在自行车、摩托车挖掘机(恶劣工作条件)其它低速重载场合四、链的种类四、链的种类传动链 一般机械传动,v20m/s传动链传动链起重链 提升重物,v0.25m/s起重链起重链曳引链 移动重物,v=24m/s曳引链曳引链14.2、滚子链和套筒链、滚子链和套筒链滚子链(套筒滚子链)、齿形链传动链有滚子链和齿形链等类型。1、套筒滚子链 结构:自由滚动,减小摩擦,磨损内、外链板呈“8”字形:?等强度,等强度,惯性力惯性力内链节内链节内链节内链节外链节外链节外链节外链节形成铰链形成铰链形成铰链形成铰链 接头形式:连接链节
3、:过渡链节:过渡链节:过渡链节:过渡链节:产生附加弯矩产生附加弯矩产生附加弯矩产生附加弯矩,承载承载承载承载,FQ=0.8FQ,FQ=0.8FQ,FQ=0.8FQ,FQ=0.8FQ 避开接受奇数链节。避开接受奇数链节。避开接受奇数链节。避开接受奇数链节。偶数节:奇数节:弹簧卡片冲击和振动开口销、主要参数:1)链节距链节距链节距链节距p p p p基本参数p尺寸p=链号25.4/16(mm)2)链节数Lp整数,一般为偶数偶数偶数偶数。3)排数zp单排链排数承载但:排数排数排数排数承载不均承载不均承载不均承载不均,zp3-4多排链 标准化滚子链已标准化标准化:GB1243.183链号排数链节数标准
4、编号例:08A187 GB243183 A系列、节距p=12.7mm,单排,87节2、齿形链承受冲击实力比滚子链好,噪音低,平稳“无声链”带外导板带内导板二、链轮二、链轮滚子链链轮齿形已标准化齿形已标准化,设计时主要确定结构及尺寸。常用“三圆弧始终线”。圆销式轴瓦式滚柱式铰链形式:“齿形按3RGB1244-85规定制造”分度圆直径:链轮结构:轮辐式轮辐式(轮毂处采用了胀紧联结)整体式整体式孔板式孔板式组合式组合式三、链和链轮材料三、链和链轮材料强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性通常,小链轮用较好的材料。11.3.3链传动的运动特性链传动的运动特性整条链:挠性体单个链节:刚性体 链
5、轮转一周,链条转过长度为z 平均链速:平均传动比:一、链传动的运动不匀整性一、链传动的运动不匀整性事实上:1=常数时,2、链速v是变更的。假设:紧边在传动时总是处于水平位置水平位置。水平分速度,即链速链速,使 链条前进,传递功率。传递功率。垂直分速度,使链条上下 移动,消耗功率。消耗功率。主动轮主动轮:在某一时刻,销轴的圆周速度为 。由:可见时,链节距对应的中心角,两个特殊位置:时:时:如图:、均作周期性变化每转一个链节转一个链节为周期“忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢”“忽上忽下忽上忽下忽上忽下忽上忽下”不平稳不平稳不平稳不平稳、有规律振动。运动不均匀性从动轮从动轮从动轮从动轮:v、变更 2
6、变更由 后果:后果:后果:后果:1 1 1 1、i i i i瞬时变更;瞬时变更;瞬时变更;瞬时变更;2 2 2 2、链速不匀整。、链速不匀整。、链速不匀整。、链速不匀整。紧边长度为链紧边长度为链紧边长度为链紧边长度为链节距的整数倍节距的整数倍节距的整数倍节距的整数倍i瞬时=1z z z z1 1 1 1=z=z=z=z2 2 2 2使使使使i i i i瞬时瞬时瞬时瞬时=const=const=const=const的条件:的条件:的条件:的条件:链速是周期性变更的,链节距越大,齿数越少,链速的变更就越大。当主动链轮匀速转动时,从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变更的。链传动的
7、不匀整性称为链传动的多边形效应。只有z1z2,且链的紧边长恰为链节距的整数倍时,瞬时 i 才恒定。小结:二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷主要缘由有四点:1、由于v、2周期性变化附加动载荷链的加速度:时:pz1a动载荷可见:n1 12、链条的垂直分速度周期性变化(大小、方向)链条横向振动。3、链条进入链轮瞬间,产生冲击附加动载荷。可见:qpn Ek为Ekpp,n nn nlimlim。常数冲击动能:4、由于链张紧不好、链条松弛在起动、制动、载荷变更等状况下惯性冲击 链传动的运动不匀整性和动载荷是链传动的固有特性。链传动的运动不匀整性和动载荷是链传动的固有特性。链传动的运动不匀整性和动载荷是链
8、传动的固有特性。链传动的运动不匀整性和动载荷是链传动的固有特性。降低动载荷的措施降低动载荷的措施:(1)n n1 1nnlimlim;(2)链传动尽量放在低速级低速级;(3)选用小p p,多 z z 的链传动。思索:链传动为什么布置在低速级?带传动应布置在多级传动的高速级还是低速级?为什么?*链的节距越大,多边形效应越严峻*链轮转速越高,多边形效应越严峻1414。4 4受力分析受力分析一、紧边拉力一、紧边拉力1、工作拉力F1PkW vm/s2、离心力Fcqkg/m3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小kf垂度系数(p287)二、松边拉力二、松边拉力三、压轴力三、压轴力(Ff 较小)(Fc对FQ无影
9、响)工作情况系数(P288)留意:1)链传动紧边布置与带传动相反。2)张紧力:带传动张紧力确定传动工作实力;链传动张紧力不确定工作实力,防止脱链、跳齿3)因张紧力小,压轴力比带传动小。控制松边垂度而是14.514.5滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算一、失效形式一、失效形式1、链条元件的疲惫破坏(交变应力下工作)2、铰链磨损铰链磨损p 脱链3、胶合胶合:销轴与套筒(高速或润滑不良)4、冲击破坏冲击破坏:起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、静力拉断静力拉断:下,过载拉断二、额定功率曲线二、额定功率曲线针对各种失效形式额定功率曲线(帐篷曲线帐篷曲线)三、额定功率三、额定功率P P0 0为避开
10、上述失效形式特定条件下,试验曲线疲劳冲击胶合特定条件:z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,水平,实际运用:修正式中:kz小链轮齿数系数,z119时,kz1(表14.2)kp多排链排数系数(表14.3);P名义功率;设计时,由上式求P0(=Pc)由P P0 0、n n1 1在图14.17中链型号链型号当时,低速传动:vF1过载拉断平安系数校核:zp排数;FQ单排链的极限拉伸载荷四、主要参数的选择四、主要参数的选择1 1、传动比、传动比i ia确定时,i 同时啮合齿数少 磨损 跳齿,通常:1120,i=23.52 2、链轮齿数、链轮齿数1)不宜过少z运动不匀整性、动载荷垂直分速度,功
11、率消耗功率消耗z,同时啮合齿数,磨损磨损z,链节间相对转角,功率消耗 限制zmin2)不宜过多z z z z1 1 1 1zzzz2 2 2 2d+dd+dd+dd+d跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链寿命寿命寿命寿命磨损磨损磨损磨损由于:磨损后:pp+p即:当p相同时:z d 链节外移(爬齿)脱链可能性 zmax=120问:自行车链传动,磨损后脱链从哪轮起先?前轮:z多3 3、链速、链轮极限转速、链速、链轮极限转速v v 动载荷动载荷 v12m/snopt Pmax,nlim 右侧竖线(图14.17)。3)匀整磨损Lp为偶数 链轮齿数应接受与Lp互质的奇数。4 4、链节距、链节距p p
12、p链传动尺寸 承载实力运动不匀整性、动载、振动噪音 尽量接受小节距链条。尽量接受小节距链条。5 5、中心距和链长、中心距和链长v确定:a Lp 屈伸次数 磨损d确定:a1 同时啮合齿数 磨损a 松边上下抖动,传动不平稳。a=(3050)p amax=80p重载、a小、i大:小节距、多排链;v小、a大、i小:大节距、单排链;选择方法:,由P P0 0、n n1 1查图14.17定型号 p。一般a14.614.6、链传动的张紧与布置、链传动的张紧与布置一、合理布置一、合理布置1、两轮两轮回转面应在同一铅垂面同一铅垂面内;二、张紧方法二、张紧方法张紧目的:不确定工作实力,确定垂度大小。方法:调整中心
13、距;加张紧轮:靠近主动链轮的松边上。3、紧边在上紧边在上。2、两轮中心线最好水平,或与水平面45夹角,尽量避开垂直布置;加加张张紧紧轮轮两两轮轮错错开开合理布置和润滑2 润滑油举荐接受牌号为:L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。对于不便接受润滑油的场合,允许涂抹润滑脂,但应定期清洗与涂抹。良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的运用寿命。链传动中销轴与套筒之间产生磨损,链节就会伸长,这是影响链传动寿命的最主要因素。人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑润滑方法:14.714.7链传动的润滑链传动的润滑飞溅润滑飞溅润滑人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴润滑油浴润滑压力喷油润滑压力喷油润滑齿形链的结构特点齿形链的结构特点齿形链又称无声链,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。与滚子链相比,齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好,工作牢靠,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。齿形链上设有导板,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,工作牢靠;外导板齿形链的链轮结构简洁。圆销式圆销式轴瓦式轴瓦式滚柱式滚柱式
限制150内