1、Chapter 9 Transmission of ChainsChapter 9 Transmission of Chains9-2 TYPES OF CHAIN DRIVES 9-1 CHARACTERISTICS AND APPLICATIONS OF CHAIN DRIVES9-3 MOVING CHARACTERISTICS OF CHAIN DRIVES9-4 APPENDED DYNAMIC LOADS OF CHAIN DRIVES9-5 FORCE ANALYSIS CHAIN DRIVES9-7 ROLLER CHAIN SPROCKETS9-6 DESIGN OF CHA

2、IN DRIVES9-8 LUBRICATION,ARRANGEMENT AND TENSIONING OF CHAIN DRIVES特點及應用特點及應用1Working Principle of Chain Drives 與帶傳動相比：有準確的平均傳動比，壓軸力小，適于低速工作。與帶傳動相比：有準確的平均傳動比，壓軸力小，適于低速工作。 CHARACTERISTICS OF CHAIN DRIVES : 與齒輪傳動相比：安裝精度要求較低，成本低廉，可遠距離傳動。與齒輪傳動相比：安裝精度要求較低，成本低廉，可遠距離傳動。 主要缺點：不能保持恒定的瞬時傳動比。主要缺點：不能保持恒定的瞬時傳動比。

3、 應用場合：兩軸相距較遠，要求工作可靠、轉速不高，以及其它應用場合：兩軸相距較遠，要求工作可靠、轉速不高，以及其它 不宜采用齒輪傳動的場合。不宜采用齒輪傳動的場合。按用途不同鏈分為：傳動鏈、輸送鏈、起重鏈。按用途不同鏈分為：傳動鏈、輸送鏈、起重鏈。9.1 CHARACTERISTICS AND APPLICATIONS OF CHAIN DRIVES傳動鏈的結構特點傳動鏈的結構特點1STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF CHAIN傳動鏈的類型：滾子鏈傳動鏈的類型：滾子鏈 、 齒形鏈齒形鏈滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、 內鏈板和外鏈板。內鏈

4、板和外鏈板。外鏈板外鏈板內鏈板內鏈板套筒套筒滾子滾子銷軸銷軸滾子鏈分為：單排鏈、雙排鏈、滾子鏈分為：單排鏈、雙排鏈、 多排鏈多排鏈一、滾子鏈一、滾子鏈 9.2 Types of chain drives傳動鏈的結構特點傳動鏈的結構特點1傳動鏈的結構特點傳動鏈的結構特點 傳動鏈的結構傳動鏈的結構特點特點2鏈條接頭處的固定形式有：鏈條接頭處的固定形式有： 開口銷固定開口銷固定 彈簧卡片固定彈簧卡片固定注：鏈節數應取注：鏈節數應取偶數偶數，可避免使用過渡鏈節。，可避免使用過渡鏈節。滾子鏈的規格和主要參數見滾子鏈的規格和主要參數見表表91 。 STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF

5、 CHAIN傳動鏈的結構特點傳動鏈的結構特點3二、齒形鏈二、齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈齒形鏈又稱無聲鏈特點：傳動平穩無噪聲、承受沖擊性能好、工作可靠，特點：傳動平穩無噪聲、承受沖擊性能好、工作可靠， 多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。齒形鏈分為：圓銷式、軸瓦式和滾柱式齒形鏈分為：圓銷式、軸瓦式和滾柱式齒形鏈上設有導板：內導板齒形鏈導向性好，工作可靠；齒形鏈上設有導板：內導板齒形鏈導向性好，工作可靠； 外導板齒形鏈的鏈輪結構簡單。外導板齒形鏈的鏈輪結構簡單。6060。圓銷式圓銷式軸瓦式軸瓦式滾柱式滾柱式 運動特性運動特性1一、鏈傳動的運動特性一、鏈傳

6、動的運動特性鏈條包在鏈輪上形成正多邊形鏈條包在鏈輪上形成正多邊形鏈輪的圓周速度為：鏈輪的圓周速度為：1000601000602211pnzpnzv鏈傳動的平均傳動比為：鏈傳動的平均傳動比為：1221zznni鏈條水平運動分速度鏈條水平運動分速度cos11Rvx上下運動分速度上下運動分速度sin11Rvy9.3 MOVING CHARACTERISTICS OF CHAIN DREIVES運動特性運動特性2鏈傳動的運動不均勻性鏈傳動的運動不均勻性結論：結論：（1）鏈條水平運動速度和上下抖動速度是鏈條水平運動速度和上下抖動速度是周期性變化周期性變化的；的；（3）瞬時傳動比是變化的，不宜用于運動精度

7、要求較高的場合。）瞬時傳動比是變化的，不宜用于運動精度要求較高的場合。說明：鏈傳動運動不均勻性的特征，是由于繞在鏈輪上的鏈條形成了正說明：鏈傳動運動不均勻性的特征，是由于繞在鏈輪上的鏈條形成了正 多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應多邊形效應。從動鏈輪的角速度為：從動鏈輪的角速度為：coscoscos21122RRRvx故鏈傳動瞬時傳動比為：故鏈傳動瞬時傳動比為：coscos1221RRi（2）鏈輪的）鏈輪的節距越大節距越大，齒數越少齒數越少，轉速越高轉速越高，鏈速的變化就越大；，鏈速的變化就越大；9.3 MOVING CHARACTERIST

8、ICS OF CHAIN DREIVES運動特性運動特性3二、鏈傳動的動載荷二、鏈傳動的動載荷結論：結論：1）鏈輪的）鏈輪的轉速越高轉速越高、節距越大節距越大、 齒數越少齒數越少，動載荷就越大；，動載荷就越大；鏈條前進的加速度引起的動載荷為：鏈條前進的加速度引起的動載荷為：c1dmaF從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為：從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為：tRJFdd222d 2）鏈節和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，）鏈節和鏈輪嚙合瞬間的相對速度， 將引起沖擊和動載荷。將引起沖擊和動載荷。9.4 Appended dynamic loads of chain drives受力分析受力分析1鏈傳動張緊的目

9、的：保證鏈條正常退出嚙合；鏈傳動張緊的目的：保證鏈條正常退出嚙合； 防止產生振動、跳齒或脫鏈現象。防止產生振動、跳齒或脫鏈現象。 鏈的緊邊拉力為：鏈的緊邊拉力為： fce1FFFF鏈的松邊拉力為：鏈的松邊拉力為： fc2FFF其中：其中：Fe為有效圓周力：為有效圓周力：vPF1000e Fc為離心拉力：為離心拉力：2cqvF 式中：式中：P 為傳遞的功率（為傳遞的功率（kW)； v為鏈速為鏈速(m/s)； q為單位長度鏈條的質量為單位長度鏈條的質量(kg/m)。 Ff為為懸垂拉力懸垂拉力，與傳動的布置方式有關。，與傳動的布置方式有關。 鏈傳動必須張緊鏈傳動必須張緊9.5FORCE ANALYS

10、IS OF CHAIN DRIVES三、鏈傳動的受力分析三、鏈傳動的受力分析設計計算設計計算19.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES一、一、Failure type and load-carry capacity of roller chains失效形式失效形式：鏈的疲勞破環；：鏈的疲勞破環； 鏈條鉸鏈的磨損；鏈條鉸鏈的磨損； 鏈條鉸鏈的膠合；鏈條鉸鏈的膠合； 鏈條靜力拉斷（鏈條靜力拉斷（v0.6m/s）。）。結論：中低速傳動，承載能力主要取決于鏈板的疲勞強度；結論：中低速傳動，承載能力主要取決于鏈板

11、的疲勞強度； 高速傳動，承載能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度。高速傳動，承載能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度。0由鏈板疲勞強度限定由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定由銷軸和套筒膠合限定額定功率額定功率P0/kW小鏈輪轉速小鏈輪轉速n1 /(r/min)（額定功率曲線額定功率曲線） 二、鏈傳動的額定功率二、鏈傳動的額定功率:設計計算設計計算1鏈的各種失效形式：鏈的各種失效形式： 9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES設計計算設計計算1鏈的額定功率曲線：鏈的額定功率曲線： 標準實驗條件：標準實驗條件

12、：1、兩鏈輪安裝在水平平行軸上；、兩鏈輪安裝在水平平行軸上；2、主動鏈輪齒數、主動鏈輪齒數z1=25；3、無過渡鏈節的單排滾子鏈；、無過渡鏈節的單排滾子鏈；4、鏈條長、鏈條長120節；節；5、傳動減速比、傳動減速比 i=3；6、預期使用壽命、預期使用壽命15000 h；7、工作環境溫度在、工作環境溫度在 -5 +70度；度；8、兩鏈輪共面；、兩鏈輪共面；9、載荷平穩；、載荷平穩；10、合適的潤滑。、合適的潤滑。9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES設計計算設計計算2171zDesign calcula

13、tion of the roller chain drivesDesign calculation of the roller chain drives三、設計方法和步驟三、設計方法和步驟1選擇鏈輪齒數選擇鏈輪齒數注：通常傳動比注：通常傳動比 i6，推薦取，推薦取 i23.5。 鏈輪的齒數系列：鏈輪的齒數系列：17、19、21、23、25、38、 57、76、95、114。小鏈輪齒數小鏈輪齒數Z1 ：Z1過少過少運動不均勻性嚴重；運動不均勻性嚴重；Z1過大過大增大了傳動的尺寸。增大了傳動的尺寸。大鏈輪齒數大鏈輪齒數Z2 ：Z2= iZ1 Z2過大容易發生跳齒和脫鏈現象，過大容易發生跳齒和脫鏈現

14、象，應使應使 Z2150，一般不大于，一般不大于114 。鏈輪的最少齒數鏈輪的最少齒數zmin=9，一般，一般高速傳動或承受沖擊載荷時高速傳動或承受沖擊載荷時251z設計計算設計計算2滾子滾子鏈傳動的設計計算鏈傳動的設計計算2計算當量的單排鏈的計算功率計算當量的單排鏈的計算功率 PKKKPpzAcaKA為鏈傳動的工作情況系數，見表為鏈傳動的工作情況系數，見表96 ；3確定鏈條型號和節距確定鏈條型號和節距 鏈的節距越大鏈的節距越大 承載能力越高承載能力越高 運動不均勻性越大運動不均勻性越大結論：在滿足強度的條件下，盡量選取小節距的鏈。結論：在滿足強度的條件下，盡量選取小節距的鏈。鏈條型號根據計算

15、功率鏈條型號根據計算功率Pca和小鏈輪轉速和小鏈輪轉速 n1由由額定功率曲線額定功率曲線選取。選取。節距節距 p 由表由表91確定。確定。式中：式中：Kz為小鏈輪齒數系數；見圖為小鏈輪齒數系數；見圖913；KP為多排鏈系數，雙排鏈時取為多排鏈系數，雙排鏈時取1.75，三排鏈時取，三排鏈時取2.5 。設計計算設計計算3滾子滾子鏈傳動的設計計算鏈傳動的設計計算 設計計算設計計算4滾子滾子鏈傳動的設計計算鏈傳動的設計計算n計算鏈條的長度，鏈節數為：計算鏈條的長度，鏈節數為：0212210p0)2(22apzzzzpaL注：計算出的注：計算出的Lp0應圓整為應圓整為整數整數，取為，取為偶數偶數Lp 。

16、2112zzLpfap式中：式中：f1 為中心距計算系數，見表為中心距計算系數，見表97 。 n計算鏈傳動的中心距：計算鏈傳動的中心距：n初選中心距：一般取中心距初選中心距：一般取中心距 a0=(3050)p 最大取最大取a0max=80p4鏈傳動的中心距和鏈節數鏈傳動的中心距和鏈節數設計計算設計計算3滾子滾子鏈傳動的設計計算鏈傳動的設計計算 5計算鏈速，確定潤滑方式計算鏈速，確定潤滑方式式中：式中：KFP壓軸力系數，對于水平傳動壓軸力系數，對于水平傳動 KFP = 1.15 ； 垂直傳動垂直傳動 KFP = 1.05 。FpKFPFe6計算壓軸力計算壓軸力1000601000602211pn

17、zpnzv根據鏈速根據鏈速 v ，由，由圖圖914選擇合適的潤滑方式。選擇合適的潤滑方式。鏈輪的結構和材料鏈輪的結構和材料19.7 STRUCTURE AND MATERIAL OF ROLLER CHAIN SPROCETS一、鏈輪的參數和齒形一、鏈輪的參數和齒形鏈輪的齒形已經標準化，鏈輪設計的主要內容是：鏈輪的齒形已經標準化，鏈輪設計的主要內容是：鏈輪的基本參數：鏈輪的基本參數： 配用鏈條的節距配用鏈條的節距 p、滾子的最大外徑、滾子的最大外徑 d1、排距、排距 pt、齒數、齒數z。 確定鏈輪的結構和尺寸；確定鏈輪的結構和尺寸； 選擇鏈輪的材料和熱處理方式；選擇鏈輪的材料和熱處理方式；dg

18、dkdfdadgd鏈輪尺寸計算公式鏈輪尺寸計算公式 見表見表9-3，9-4 。 鏈輪的結構和材料鏈輪的結構和材料1鏈輪尺寸計算公式：鏈輪尺寸計算公式： 9.7 STRUCTURE AND MATERIAL OF ROLLER CHAIN SPROCETS鏈輪的結構和材料鏈輪的結構和材料2鏈輪的齒形：鏈輪的齒形：三圓弧一直線的齒形三圓弧一直線的齒形 國標國標GB1244-85abcdarrr213zo2o1o3180二、鏈輪的結構和材料二、鏈輪的結構和材料 鏈輪的結構：整體式鏈輪的結構：整體式 孔板式孔板式 組裝式組裝式鏈輪的材料應能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強度，鏈輪的材料應能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強度，整體式鏈輪整體式鏈輪孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪鏈輪材料見表鏈輪材料見表95 。 9.7 STRUCTURE AND MATERIAL OF ROLLER CHAIN SPROCETS布置張緊和潤布置張緊和潤滑滑19.8 Arrangement Lubrication and Tension of Chain Drives一、鏈傳動的布置一、鏈傳動的布置 布置張緊和潤布置張緊和潤滑滑1二、鏈傳動的張緊二、鏈傳動的張緊緊的目的：避免產生嚙合不良和鏈條的振動現象；緊的目的：避免產生嚙合