1、第第14章章 鏈傳動鏈傳動 141 概述概述 一、鏈傳開任務(wù)原理與特點(diǎn)一、鏈傳開任務(wù)原理與特點(diǎn) 1 1、任務(wù)原理：兩輪至少間以鏈條為中間撓性、任務(wù)原理：兩輪至少間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳送動力和運(yùn)動元件的嚙合來傳送動力和運(yùn)動2 2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：無滑動優(yōu)點(diǎn)：無滑動 構(gòu)造緊湊構(gòu)造緊湊 軸上壓力軸上壓力Q Q小小 傳動效率高傳動效率高=98% =98% 能在溫度較高能在溫度較高, ,濕度較大的環(huán)境中運(yùn)用濕度較大的環(huán)境中運(yùn)用 可傳送遠(yuǎn)間隔傳動可傳送遠(yuǎn)間隔傳動amax=8mmamax=8mm 缺陷：只能用于平行軸間的傳動缺陷：只能用于平行軸間的傳動 瞬時傳動比不恒定瞬時傳動比不恒定 ,

2、,高速時傳動不平穩(wěn)高速時傳動不平穩(wěn) 不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中運(yùn)用不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中運(yùn)用 傳動時有噪音、沖擊傳動時有噪音、沖擊 制造費(fèi)用比帶傳動高制造費(fèi)用比帶傳動高3 3、種類：按任務(wù)特性分：起重鏈，牽引鏈，傳動鏈、種類：按任務(wù)特性分：起重鏈，牽引鏈，傳動鏈 4 4、運(yùn)用：、運(yùn)用： 適于兩軸相距較遠(yuǎn)，任務(wù)條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、適于兩軸相距較遠(yuǎn)，任務(wù)條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、采礦、起重、金屬切削機(jī)床、摩建筑機(jī)械、石油機(jī)械、采礦、起重、金屬切削機(jī)床、摩托車、自行車等。傳動比托車、自行車等。傳動比88，P100KWP100KW，V5m/sV5m/s傳動

3、鏈可分為：套筒鏈；滾子鏈；齒形鏈；成型鏈傳動鏈可分為：套筒鏈；滾子鏈；齒形鏈；成型鏈 滾子鏈滾子鏈142 鏈傳動的零件和資料鏈傳動的零件和資料. .傳動鏈傳動鏈滾子鏈?zhǔn)且环N常用的傳動鏈。滾子鏈?zhǔn)且环N常用的傳動鏈。滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所組成，內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯(lián)組成，內(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。接，滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。 d2d1ph2b112345節(jié)距：鏈在拉直的情況下，相鄰滾子外圓中心之間的節(jié)距：鏈在拉直的情況下，相鄰滾子

4、外圓中心之間的間隔間隔滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈，多排鏈的承滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈，多排鏈的承載才干與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載載才干與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。ptpt為鏈排距為鏈排距鏈條的接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，鏈鏈條的接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取為偶數(shù)，這樣可防止運(yùn)用過渡鏈節(jié)，由于過節(jié)數(shù)應(yīng)取為偶數(shù)，這樣可防止運(yùn)用過渡鏈節(jié)，由于過渡鏈節(jié)會使鏈的承載才干下降。渡鏈節(jié)會使鏈的承載才干下降。開口銷固定式彈簧卡片固定式過渡鏈節(jié)齒形鏈又稱無聲鏈，它由一組鏈齒板鉸接而成，任齒形鏈又稱無

5、聲鏈，它由一組鏈齒板鉸接而成，任務(wù)時鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳送運(yùn)動，齒形鏈上設(shè)務(wù)時鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳送運(yùn)動，齒形鏈上設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條任務(wù)時側(cè)向竄動，導(dǎo)板有內(nèi)導(dǎo)板和有導(dǎo)板，以防止鏈條任務(wù)時側(cè)向竄動，導(dǎo)板有內(nèi)導(dǎo)板和外導(dǎo)板之分。外導(dǎo)板之分。齒形鏈按鉸鏈構(gòu)造不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾齒形鏈按鉸鏈構(gòu)造不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式三種。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)無噪聲，接柱式三種。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)無噪聲，接受沖擊性能好，任務(wù)可靠，多用于高速或運(yùn)動精度要求受沖擊性能好，任務(wù)可靠，多用于高速或運(yùn)動精度要求較高的傳動安裝中。較高的傳動安裝中。. .鏈輪滾子鏈鏈輪鏈輪滾子鏈鏈輪W

6、O2O1O2MO3O3O1Vr3edcbaabcdeTHhar1r2180/z/z360180/z. .鏈輪齒形：三圓弧不斷線鏈輪齒形：三圓弧不斷線. .鏈輪的主要參數(shù)與與幾何計算鏈輪的主要參數(shù)與與幾何計算節(jié)距節(jié)距P P齒數(shù)齒數(shù)Z Z分度圓直徑公稱直徑分度圓直徑公稱直徑齒頂圓直徑齒頂圓直徑 )/180sin(/ZPd)180tan54. 0(ZPda齒根圓直徑齒根圓直徑drddfaPZZPaZZLP21221)2(22)(鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)中心距中心距a a )2(8)2()2(421222121ZZZZLZZLPaPP 、鏈輪的構(gòu)外型式、鏈輪的構(gòu)外型式 、鏈輪的資料、鏈輪的資料 要求：要求：1強(qiáng)度

7、；強(qiáng)度；2耐磨；耐磨；3耐沖擊耐沖擊1、鏈傳動的運(yùn)動不均勻性、鏈傳動的運(yùn)動不均勻性在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上好像包在兩正多邊形在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上好像包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距。的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距。鏈的平均速度為：鏈的平均速度為：鏈傳動的平均傳動比為：鏈傳動的平均傳動比為：d11Avv1v12d2v2v2v 鏈傳動的運(yùn)動特性鏈傳動的運(yùn)動特性 當(dāng)自動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時當(dāng)自動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時自動輪圓周速度：自動輪圓周速度：2111dWV cos2cos111dWVVsin2sin111dWVV鏈條速度：鏈條速度： 鏈條垂直速度：鏈條垂直速度： ),2,

8、2(11d11Avv1v12d2v2v2v變化情況變化情況剛進(jìn)入嚙合剛進(jìn)入嚙合達(dá)頂點(diǎn)達(dá)頂點(diǎn)退出嚙合退出嚙合21021前進(jìn)前進(jìn)V Vmin Vmax Vmin V Vmin Vmax Vmin cos2coscos211222WdVWdV對從動輪講：對從動輪講： 瞬時傳動比：瞬時傳動比： constddWWitcoscos1221即使自動輪角速度即使自動輪角速度W1W1恒定，恒定，itit不恒定不恒定-鏈傳動的多邊形效應(yīng)之一鏈傳動的多邊形效應(yīng)之一 鏈節(jié)在運(yùn)動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。鏈節(jié)在運(yùn)動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。這就呵斥鏈運(yùn)動速度的不均勻這就呵斥鏈運(yùn)動速度的不均勻, ,

9、以及瞬時傳動比的不恒以及瞬時傳動比的不恒定定, ,運(yùn)動呈有規(guī)律的周期性的動搖。運(yùn)動呈有規(guī)律的周期性的動搖。 -鏈傳動的運(yùn)動不均勻性鏈傳動的運(yùn)動不均勻性 2 2、鏈傳動的動載荷、鏈傳動的動載荷 從動輪角速度變化引起沖擊從動輪角速度變化引起沖擊 sin2)sin(221111WdtWddtdva21221maxPWa00mina結(jié)論：鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)結(jié)論：鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)Z1Z1越少，動載沖越少，動載沖擊越嚴(yán)重，噪音越大。擊越嚴(yán)重，噪音越大。當(dāng)當(dāng)P P、Z Z一定，那么必需限制一定，那么必需限制n n nL nL極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速-鏈傳動的多邊形效應(yīng)之二鏈傳動的多邊形效應(yīng)之二

10、 鏈節(jié)和輪齒以一定速度相嚙合，使鏈和輪齒遭到?jīng)_擊鏈節(jié)和輪齒以一定速度相嚙合，使鏈和輪齒遭到?jīng)_擊并產(chǎn)生附加動載荷。并產(chǎn)生附加動載荷。張緊不適當(dāng)，松邊垂度過大，起動、制動、反向、忽張緊不適當(dāng)，松邊垂度過大，起動、制動、反向、忽然卸載或超載必出現(xiàn)慣性沖擊，增大了動負(fù)荷。然卸載或超載必出現(xiàn)慣性沖擊，增大了動負(fù)荷。 144 鏈傳動的受力分析鏈傳動的受力分析 144 鏈傳動的受力分析鏈傳動的受力分析 鏈傳動中主要作用力有：鏈傳動中主要作用力有： 1 1、任務(wù)拉力、任務(wù)拉力VPF100012 2、離心拉力、離心拉力 Fc=qV2 Fc=qV2 3 3、垂度拉力、垂度拉力qgakFff4 4、緊邊拉總力、緊邊

11、拉總力 松邊總拉力松邊總拉力5 5、作用于軸上載荷、作用于軸上載荷Q=FQ=F+2F+2F =1.2KAF=1.2KAFCfCfFFFFFFF1145 145 鏈傳動的計算鏈傳動的計算 、鏈傳動的失效方式、鏈傳動的失效方式1 1鏈板、銷軸、套筒、滾子的疲勞破壞鏈板、銷軸、套筒、滾子的疲勞破壞2 2鏈節(jié)磨損后伸長鏈節(jié)磨損后伸長 3 3沖擊破壞沖擊破壞 4 4膠合膠合 5 5輪齒過度磨損輪齒過度磨損 6 6過載拉斷過載拉斷 、鏈傳動的承載才干、鏈傳動的承載才干 1 1極限功率曲線極限功率曲線 55良好光滑情況下額定功率曲線良好光滑情況下額定功率曲線, ,設(shè)計時實(shí)踐運(yùn)用的設(shè)計時實(shí)踐運(yùn)用的功率曲線功率

12、曲線66光滑不好或工況惡劣的極限功率曲線光滑不好或工況惡劣的極限功率曲線, ,較良好的光較良好的光滑下低得多。滑下低得多。 n1P4532162 2A A系列套筒滾子鏈的適用功率曲線圖系列套筒滾子鏈的適用功率曲線圖實(shí)驗(yàn)條件：單列實(shí)驗(yàn)條件：單列, ,程度布置程度布置, ,載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn), Z1=19, t=100P, , Z1=19, t=100P, th=15000h, P/P 3%th=15000h, P/P 3%1. 1. 當(dāng)設(shè)計的當(dāng)設(shè)計的Z Z、i i、thth、a a等不同時，應(yīng)對等不同時，應(yīng)對P0P0進(jìn)展修正。進(jìn)展修正。 2. 2. 當(dāng)光滑不良時：允許的當(dāng)光滑不良時：允許的P0P0

13、值要下降。值要下降。 3.3.當(dāng)當(dāng)V0.6m/sV0.6m/s時，主要失效方式：過載拉斷時，主要失效方式：過載拉斷 按靜強(qiáng)度計算按靜強(qiáng)度計算 71FKQSAn單排鏈的額定功率單排鏈的額定功率P0 P0 圖圖. .、鏈傳動的主要參數(shù)選擇及步驟、鏈傳動的主要參數(shù)選擇及步驟 . .鏈傳動的設(shè)計計算鏈傳動的設(shè)計計算. .鏈輪齒數(shù)與傳動比鏈輪齒數(shù)與傳動比小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)Z1Z1少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會導(dǎo)致：會導(dǎo)致：1 1傳動的不均勻性和動載荷增大；傳動的不均勻性和動載荷增大；2 2鏈條進(jìn)入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈條進(jìn)入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相

14、對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加劇；鏈磨損加劇；3 3鏈傳動的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。鏈傳動的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。添加小鏈輪齒數(shù)對傳動有利，但如添加小鏈輪齒數(shù)對傳動有利，但如Z1Z1選得太大時，選得太大時，大鏈輪齒數(shù)大鏈輪齒數(shù)Z2Z2將更大，除增大了傳動的尺寸和質(zhì)量外，將更大，除增大了傳動的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)的取還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)的取值范圍為值范圍為17Z12017Z120。當(dāng)銷軸和套筒磨損后，鏈節(jié)距的增長量p和節(jié)圓由分度圓的外移量d有如下關(guān)系： 當(dāng)節(jié)距p一定時，齒高就一定，也就是說允許的節(jié)圓外移量d就

15、一定，齒數(shù)越多，允許不發(fā)生脫鏈的節(jié)距增長量p就越小，鏈的運(yùn)用壽命就越短。當(dāng)銷軸和套筒磨損后，鏈節(jié)距的增長量當(dāng)銷軸和套筒磨損后，鏈節(jié)距的增長量pp和節(jié)圓由分度圓和節(jié)圓由分度圓的外移量的外移量dd有如下關(guān)系：有如下關(guān)系： 當(dāng)節(jié)距當(dāng)節(jié)距p p一定時，齒高就一定，也就是說允許的節(jié)圓外一定時，齒高就一定，也就是說允許的節(jié)圓外移量移量dd就一定，齒數(shù)越多，允許不發(fā)生脫鏈的節(jié)距增長量就一定，齒數(shù)越多，允許不發(fā)生脫鏈的節(jié)距增長量pp就越小，鏈的運(yùn)用壽命就越短。就越小，鏈的運(yùn)用壽命就越短。、鏈的節(jié)距和排數(shù)、鏈的節(jié)距和排數(shù) 計算功率計算功率 Pc = KA.P (KW) KA Pc = KA.P (KW) KA工

16、況系數(shù)工況系數(shù) 單排鏈所能傳送的功率單排鏈所能傳送的功率 PZcKKPP 0KZKZ小鏈輪齒數(shù)系數(shù)小鏈輪齒數(shù)系數(shù) KP KP多排鏈系數(shù)多排鏈系數(shù)選型：由選型：由P0P0、n1 n1 圖定鏈型號圖定鏈型號A A和鏈節(jié)距和鏈節(jié)距P P在滿足一定功率條件下，在滿足一定功率條件下，P P越小越好，高速鏈尤其如此越小越好，高速鏈尤其如此 小鏈輪的齒數(shù)可根據(jù)鏈速選擇。小鏈輪的齒數(shù)可根據(jù)鏈速選擇。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為思索磨損均勻，小由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為思索磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)普通應(yīng)取奇數(shù)。鏈輪齒數(shù)普通應(yīng)取奇數(shù)。通常限制鏈傳動的傳動比通常限制鏈傳動的傳動比i6i6，引薦的傳動比，引薦的傳動比i i23

17、.523.5。3 3、鏈節(jié)數(shù)與中心距、鏈節(jié)數(shù)與中心距 初選初選a0 a0 普通引薦：初選普通引薦：初選a0=(3050P)a0=(3050P)，amax=80P amax=80P 計算計算LPLP鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)0212021)2(22aPZZPaZZPLLP中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，因此加劇了鏈多，鏈條曲伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，因此加劇了鏈節(jié)距的磨損和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈節(jié)距的磨損和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小，在包角范圍內(nèi)，每個輪齒所受載荷增輪上的包

18、角變小，在包角范圍內(nèi)，每個輪齒所受載荷增大，且容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈景象；大，且容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈景象；中心距過大，會引起從動邊垂度過大，傳動時呵斥中心距過大，會引起從動邊垂度過大，傳動時呵斥松邊顫抖。因此在設(shè)計時，假設(shè)中心距不受其它條件限松邊顫抖。因此在設(shè)計時，假設(shè)中心距不受其它條件限制，普通可選制，普通可選a0=(3050)pa0=(3050)p。 求中心距求中心距a a實(shí)際實(shí)際 、軸上壓力、軸上壓力Q Q )2(8)2()2(421222121ZZZZLZZLPaPPQ=FQ=F+2F+2F =1.2KAF=1.2KAF為了保證鏈條松邊有一個適宜的安裝垂度為了保證鏈條松邊有一個適宜的安裝垂度f f，實(shí)踐中心，實(shí)踐中心距應(yīng)比實(shí)際中心距小一些。距應(yīng)比實(shí)際中心距小一些。、光滑方式、光滑方式 鏈傳動的布置、張緊與光滑鏈傳動的布置、張緊與光滑 、布置、布置1 1. .鏈傳動只能布置在垂直平面內(nèi)，不能布置在程度或鏈傳動只能布置在垂直平面內(nèi)，不能布置在程度或傾斜平面內(nèi)傾斜平面內(nèi) 2 2. .兩輪中心線最好程度或程度面夾角小兩輪中心線最好程度或程度面夾角小于于4545 . .當(dāng)屬以下情況時，緊邊在上：盡量主當(dāng)屬