《机械基础（机电专业）AR版》配套教案：项目5 车床主轴箱套筒滚子链的安装.docx

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1、项目五车床主轴箱套筒滚子链的安装一、教学目标1 . 了解链传动的概念。2 .熟悉链传动分类与维护。3 .掌握链传动数据计算。二、课时分配安排6课时。三、教学重点通过本项目的学习，可以掌握链传动相关知识，具备对机器中的链传动进行 结构、运动分析及拆装的能力。四、教学难点1 .熟悉链传动分类与维护。2 .掌握链传动数据计算。五、教学内容如图5-1所示，车床是进行轴类零件加工的金属切削机床。工作时，工件在 主轴的带动下做旋转运动，车刀移动做进给运动。车床由主轴箱、溜板箱、进给 箱等部件组成。主轴箱的作用是安装主轴和实现主轴的变速，其中链传动起了非 常重要的作用。图5-1车床主轴箱链传动一、链传动概述

2、2.运动不均匀性虽然链传动的平均速度和平均传动比不变，但它们的瞬时值却是周期性变化 的。如图5-11所示，主动轮以等角速度以转动时，链条销轴中心的圆周速度 V=n3i,链条的瞬时速度v应等于V1在水平方向上的分速度，即V=V|COS a。每 一链节从进入啮合到脱离啮合，J与水平方向的夹角a在土180。/zi范围内变动, 从而引起链速v经历“最小一最大一最小”的周期性变化。与此同时，从动链轮 角速度5也产生变化，所以链传动的瞬时传动比i=3 22是变化的。由于链速和从动轮角速度作周期性变化，产生加速度a,在链条链节与链轮 轮齿啮合的瞬间，产生惯性冲击，引起较大的动载荷，使链条呈周期性上下抖动，

3、造成链传动运动的不均匀性。链轮齿数越少，节距越大，影响越大。链传动工作 时不可避免地会产生振动、冲击，因此一般将链传动安排在低速级。四、链传动的失效形式链传动的失效通常是由链条的失效引起的，链条的主要失效形式有较链磨损、 疲劳破坏、钱链胶合、套筒、滚子疲劳点蚀和链条拉断。(1)皎链磨损(2)疲劳破坏(3)钱链胶合(4)套筒、滚子疲劳点蚀(5)链条拉断五、链传动的布置、张紧与润滑1 .链传动的布置通常情况下链传动两链轮的两轴线应平行布置，回转平面应在同一平面内， 否则易引起脱链和不正常磨损；应使链条主动边(紧边)在上,从动边(松边)在下， 以免松边垂度过大时链与轮齿相干涉或松、紧边相碰；如果两链

4、轮中心的连线不 能布置在水平面上，其与水平面的夹角应小于45 ；应尽量避免中心线垂直布 置，以防止下链轮啮合不良。链传动的合理布置见表5-3。传动条件正确布置不正确布置说明i与a较佳场合 i= (2-3)a = (3050) p两轮轴在同一水平面，紧边 在上、在下均能正常工作， 但紧边在上较好传动条件正确布置不正确布置i大、。小场合i2a 30/)说明两轮轴不在同一水平面.其 与水平面的夹角应小于45 松边应布置在下面.以免下 垂量过大链条与小链轮齿 钩住i小、a大场合/60/)垂直传动场合i、a为任意值两轮轴在同一水平面.松边 应布置在下面.以免下垂量 过大松边与紧边相碰，须经 常调整中心距

5、 两轮轴在同一铅垂面.下垂 量集中在下端，下链轮的有 效齿数减少。尽量避免这种 布置方式。可采用中心距可 调、设张紧装置、上下两轮 错开、将小链轮布置在上方 等措施表5-3链传动的布置2 .链传动的张紧链传动正常工作时，应保持一定的张紧程度。链传动的张紧程度，合适的松 边垂度推荐为f=(0. 010.02) a, a为中心距；对于重载、经常启动、制动、反 转的链传动以及接近垂直的链传动，松边垂度应适当减小。链传动的张紧可采用 以下方法：(1)调整中心距。增大中心距可使链张紧，对于滚子链传动，其中心距调整 量可取为2p, p为链条节距。(2)缩短链长。当链传动没有张紧装置而中心距又不可调时，可采

6、用缩短链 长(即拆去链节)的方法将因磨损而伸长的链条重新张紧。(3)使用张紧轮。如图5-12所示，张紧轮应设在松边，靠近小链轮处。图5-12链传动的张紧3 .链传动的润滑良好的润滑可以减少链传动的磨损，提高工作能力，延长使用寿命。(1)润滑方式链传动的润滑方式是根据链速和链节距来选定，常用的润滑方式见表5-4o表5-4链传动的润滑说明供油及适用场合使用油壶或油刷，定期 在链条的从动边的内外 链板间隙处加油每班加油一次适用 低速m/s的 不重要链传动.用滴油壶或滴油器在从 动边的内外链板间隙处滴油单推链520滴/min, 速度岛时取火值.适 用于,10 m/s的链传动.具有密时的外壳.链条浸入油

7、中链条没油深度为6 12 mm.过浅润滑不 可靠,过深油易发热 变质，且损失大.适 用于12 m/s的链 传动.具有密封的外壳，回转 时甩油盘将油垠起.经 壳体上的集油装置，将 油等流到链条上.甩油 盘的W1周速度3m/s. 当链宽6125 mm时. 应在链轮两恻装甩油盘链条不浸入油中.甩 油盘浸油深度为1225 mm,线速度应大 于 3 m/s*具有密封的外壳，用油 泵强制湖滑起到循环冷 却作用.喷油嘴应配置 在链条的啮入处，及个 数应比链条排数多一个适用于高速、塞载的链传动.(2)润滑油车床主轴箱套筒滚子链的安装项目工单:参照图5-6所示车床主轴箱套筒滚子链结构图，安装套筒滚子链。一、套筒

8、滚子链结构分析如图5-13所示，套筒滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。 销轴与外链板、套筒与内链板分别采用过盈配合连接；销轴与套筒、滚子与套筒 之间为间隙配合连接。销轴 外链板 套筒图5-13套筒滚子链结构分析二、工具选择手锤、手钳。三、工作实施1 .安装外链节用手锤将销轴装入外链板，如图5T4所示。图5-14安装外链节2 .安装内链节用手锤将套筒装入下内链板，将滚子套在套筒外，将上内链板装入套筒，如 图5-15所示。图5-15安装内链节图5T6连接内、外链节3 .连接内、外链节将内链节套入外链节，如图5-16所示。4 .安装过渡链板将过渡链板装入销轴，如图5-17所示。图5T8安

9、装开口销5 .安装开口销用手钳安装开口销，如图5-18所示。六、课后作业1 .链传动的失效通常是由的失效引起的，的主要失效形式有钱链磨损、 、钱链胶合、和 。2 .链轮的齿形应满足下列要求:链条滚子能平稳、自由地啮合； ；啮合时滚子与 良好；允许 有较大的增量；齿形简单，便于加工。3 .链传动是由、 及组成的。4 .链传动的张紧可采用以下方法：、。1 .链传动的组成和工作原理如图5-2所示，链传动是由主动链轮、从动链轮、链条及机架组成的。链轮 具有特定的齿形，链条套装在主动链轮和从动链轮上。工作时，通过链条的链节 与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。图5-2链传动2 .链传动的类型按照用途不同，

10、链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链如图5-3 所示，主要用于起重机械中提起重物，其工作速度vW0.25 m/so牵引链如图 5-4所示，主要用于链式输送机中移动重物，其工作速度vW4m/s。传动链用 于一般机械中传递运动和动力，其工作速度vW15 m/s。图5-3起重链常用的传动链按照结构不同，有滚子链和齿形链两种。齿形链是由钱链连接的齿形板组成的，根据较接的结构不同，分为圆销皎链 式、轴瓦较链式和滚子较链式三种。圆销钱链式齿形链如图5-5所示，主要由套 筒、齿形板、销轴和导片组成。与滚子链相比，齿形链传动平稳，传动速度高, 且噪声小，因而又叫无声链；但摩擦力较大，易磨损，成本较高。

11、齿形链传动(b)链轮导片销轴套筒齿形板(c)链条图5-5齿形链传动3.链传动的特点和应用(1)链传动的特点1)在传递相同动力时，链传动结构比带传动紧凑，承载能力大。2)链传动是啮合传动，可获得准确的平均传动比。3）由于链节是刚性的，故瞬时传动比不稳定，传动平稳性差，工作时有噪 声且链速不宜过高。4）由于链传动不需要初拉力，因此链轮作用在轴和轴承上的径向压力比带传 动小，效率高。5）链传动可在温度较高、灰尘较多、湿度较大和有油污的环境工作，但安装 精度要求较高，制造成本也较贵。（2）链传动的应用二、套筒滚子链和链轮1.套筒滚子链的结构和标准（1）套筒滚子链的结构套筒滚子链的结构如图5-6所示，是

12、由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子 组成。销轴与外链板、套筒与内链板分别采用过盈配合连接，销轴与套筒、滚子 与套筒之间为间隙配合连接，当链节屈伸时，内链板与外链板之间就能产生相对 转动。内链板紧压在套筒两端，销轴与外链板钾接，分别称为内、外链节，内外 链节构成一个较链。当链条与链轮啮合时，滚子与轮齿之间是滚动摩擦，从而 减少了链条和链轮齿的磨损。内、外链板均制成8字形，以减轻重量并保持链板 各横截面的强度大致相等。销轴外链板 套筒滚子内链板图5-6套筒滚子链结构传动链使用时总是首尾相连成环形。当链节总数为偶数时，内链板和外链板 首尾相接，可用开口销或弹簧卡将销轴锁紧，如图5-7(a)、(b)所

13、示。当链节总 数为奇数时，则应采用过渡链节进行连接，如图5-7 (c)所示。过渡链节的弯 链板在工作时易产生附加弯曲应力，故应尽量避免采用。因此，链节总数最好为 偶数。(a)开口销接头(b)弹簧卡接头(c)过渡链节图5-7滚子链的接头形式(2)链条标准滚子链已经标准化，GB/T 1243-2006规定了滚子链的基本参数和尺寸。1)滚子链基本参数节距P滚子链上相邻两滚子中心的距离称为链的节距，用p表示。链条的节距p 越大，链条各零件的尺寸越大，链条所能传递的功率也越大；但当链轮齿数一定 时，节距增大将使链轮直径增大。排数在承受较大载荷，传递功率较大时，可用小节距的双排链或多排链，如图5-8所示。

14、多排链的承载能力与排数成正比，但排数越多，越难使各排受力均匀, 故排数不宜过多，常用双排链或三排链，四排以上的很少用。育图5-8多排链2)滚子链的标准我国目前使用的滚子链的标准分为A、B两个系列。A系列用于重载、高速 的重要传动，B系列用于一般的传动。常用的是A系列，其主要参数见表5-1。表5-1 A系列滚子链的基本参数和尺寸(GB/T 1243-2006)链号节距p/mm排距Pt/mm滚子外径 rfi/mm内链节内宽 bi/mm销轴立径 rf2/ram内链板高度h2/ ram单排极限拉伸 载荷Fq/kN单排每米质量 q/ (kg/m)08A12. 7014.387.957. 853. 961

15、2. 0713.80. 601() A15. 87518. 1110. 169. 405. 0815. 0921.81.0012A19. 0522.7811.9112. 575. 9418. 0831. 11.5016A25.4029.2915. 8815. 757. 9224. 1355.62. 602OA31.7535.7619. 0518. 909.5330. 1886.73. 8024A38. 1045. 4422.2325. 2211. 1036. 20124.65. 6028A44.4548.8725. 4025. 2212. 7042. 24169.07.5032A50. 805

16、8.5528.5831.5514.2748. 26222. 110. 1040A63. 5071.5539.6837. 8519. 8160. 33347.016. 1048A76. 2087.8347.6347. 3523. 8072. 39500.422. 60滚子链标记为：链号、排数、链节数、标准号。其中，链号数乘以25.4/16 mm即为节距值。2 .链轮图5-9链轮齿形(1)链轮的齿形链轮的齿形应满足下列要求：链条滚子能平稳、自由地进入和退出啮合；不 易脱链；啮合时滚子与齿面接触良好；允许链条节距有较大的增量；齿形简单, 便于加工。如图5-9所示，国家标准GB/T 1243-2006

17、规定，滚子链链轮端面的齿形为“三圆弧一直线”的标准齿形，由弧公、ab,豆和直线be组成，其中abed为齿廓工作段。(2)链轮的主要参数及几何尺寸的计算链轮的基本参数为：链轮的齿数Z、配用链条的节距P、滚子外径小及排距 5。链轮的主要尺寸及计算公式见表5-2。表5-2滚子链链轮的主要尺寸及计算公式名称代号计算公式备注分度圆直径d,.1800d = p sin ()齿顶圆直径d+1. 25/ 一出1. 6= d + ( 1) P dZ若为三圆弧一直线齿形jgQda= p (0. 54 + cot)可在人城、范围内任意选取， 但使用dgx时应考虑范成法加工时 有发生顶切的可能分度圆弦齿高院一 0.8

18、从(0.625 1) p 0. 5Ji皿 n=05 (/Ji)若为三圆弧一直线齿形3=0.27p3是为简化放大齿形图的绘制而引 人的辅助尺寸,3ax相当于皿 相当于第皿齿根圆直径齿侧凸缘(或排 间糟)直径L、.、，dgWpcot1.04刀20. 76 (hz 为z内链板高度)(3)链轮的结构链轮的结构由轮毂、腹板、轮缘三部分组成，具体结构型式由链轮直径大小 而定。直径较小的链轮制成整体式或腹板式，如图5To (a)所示；直径中等的 链轮制成腹板式，如图5-10 (b)所示；直径较大(d200 mm)的链轮制成组合 式，如图5-10 (c)所示，通过焊接、螺栓连接或聊接等方法将轮缘和轮毂联成 一体。三、链传动的运动特性1.平均传动比如图5T1所示，链条和链轮啮合传动时，链轮每转一周，链条随其绕过的 链长为齿数Z与链节距p之积，则链条的平均速度为V = nap/ (60 X 1000)=n2z2p/(60 X 1000)式中：ri1、n2主、从动链轮的转速，r / min； Zi z2主、从动链轮齿数。松边图5T1链传动的运动特性链传动的平均传动比为ii2-ni/YI9-Z2/Zi由于Z1、Z2不变，所以链传动可保持恒定的平均传动比。