1、第9章鏈傳動(dòng)9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 9-6滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 9-7鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑 9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 9-5鏈傳動(dòng)的受力分析 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用組成：鏈輪、環(huán)形鏈條作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同 向傳動(dòng)。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 特點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比1. 鏈輪傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑， 能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承 的摩擦損失 ；3.結(jié)構(gòu)緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；與傳齒輪動(dòng)相

2、比5.制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)： 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性 較差，有一定的沖擊和噪聲。應(yīng)用： 廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī) 床及摩托車中。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 工作范圍：傳動(dòng)比： i 8中心距： a 56 m傳遞功率： P 100 kw圓周速度： v 15 m/s傳動(dòng)效率： 0.950.98 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)外鏈節(jié)。內(nèi)外鏈節(jié)構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。當(dāng)鏈條嚙入嚙出時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滾子沿鏈輪鏈齒滾動(dòng)，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各

3、橫截面的強(qiáng)度大致相等9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一、 鏈條類型 滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。 齒形鏈滾子鏈套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合潘存云教授研制銷軸滾子外鏈板套筒內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內(nèi)鏈節(jié) 。潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：潘存云教授研制滾子套筒銷軸內(nèi)鏈板外鏈板揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p：節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。 p 越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)闻沛満投嗯沛湣L子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系

4、列，常用的是A系列.p潘存云教授研制潘存云教授研制ppt雙排滾子鏈 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制表91A系列滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù) 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.80 72.39 500.4 22.60 鏈 號(hào)08A 12.70 14.38 7.95 7.85 3.96 12.07 13.8 0.60 節(jié)距P 排距pt 滾子 鏈節(jié) 銷軸 鏈板 極限載荷 米長(zhǎng)質(zhì)量 外徑d1 內(nèi)寬b1 直徑d2 高度h2 Q (單排) q(單排) / mm / mm /mm /mm /mm /mm / kN /(kg/m)10A 15.875 18

5、.11 10.16 9.40 5.08 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.92 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.53 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.10 36.20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.70 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55

6、 28.58 31.55 14.27 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.84 60.33 347.0 16.10 06B 9.525 10.24 6.35 5.72 3.28 8.26 8.9 0.40 05B 8.00 5.64 5.00 3.00 2.31 7.11 4.4 0.18 08B 12.70 13.92 8.51 7.75 4.45 11.81 17.8 0.70 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則

7、采用過(guò)渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過(guò)度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。潘存云教授研制滾子鏈的標(biāo)記：標(biāo)記實(shí)例： 08A-1 87 GB1243.1 83 A系列，節(jié)距12.7mm,單排，87節(jié)鏈號(hào)國(guó)標(biāo)號(hào)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)過(guò)渡鏈節(jié)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板的側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鏈板的成形孔內(nèi)裝入棱柱，兩棱柱相互滾動(dòng)，可減小摩擦和磨損。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈連接而成。優(yōu)點(diǎn)：與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承 受沖擊載荷的能力高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。應(yīng)用場(chǎng)合：多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)40 m/s）或運(yùn)動(dòng) 精度要求較高的場(chǎng)合。p潘存云教授研

8、制直邊直邊O60 潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 應(yīng)用實(shí)例：潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 (一)基本參數(shù)及主要尺寸 滾子鏈鏈輪的參數(shù)齒面圓弧半徑：re 齒溝圓弧半徑： ri 齒溝角： min 、max鏈輪的節(jié)距：p 弦長(zhǎng) 分度圓直徑：潘存云教授研制d1ddf=d-d1 齒頂圓直徑：da齒根圓直徑：各種鏈輪的實(shí)際斷面齒形介于最大最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)具有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入或推出嚙合，并便于加工。國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值： 鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料

9、reridf360 z p揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制表9-2鏈輪轂孔最大許用直徑 dkmax / mm11 13 15 17 19 21 23 258.00 10 13 16 20 25 28 31 349.525 11 15 20 24 29 33 37 4212.70 18 22 28 34 41 47 51 5715.875 22 30 37 45 51 59 65 7319.05 27 36 46 53 62 72 80 8825.40 38 51 61 74 84 95 109 12031.75 50 64 80 93 108 122 137 15

10、238.10 60 79 95 112 129 148 165 18444.45 71 91 111 132 153 175 196 21750.80 80 105 129 152 177 200 224 24963.50 103 132 163 193 224 254 278 31076.20 127 163 201 239 276 311 343 372zP/mm揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表9-3鏈輪主要尺寸計(jì)算公式一覽 名 稱 代號(hào) 計(jì)算公式 備 注 分度圓直徑 d d=p/sin(180/z) 齒頂圓直徑 da damax=d+1.25p-d1 damin=d+(

11、1-1.6/z)p-d1 da=p0.54+ cot(180/z) 若為三圓弧一直線齒形，則有：分度圓弦齒高 ha hamax=(0.625-0.8/z)p-0.5d1 hamin=0.5 (p-d1) z 若為三圓弧一直線齒形，則有：ha=0.27 p 齒根圓直徑 df df =d-d1 齒側(cè)凸緣圓直徑或排間槽dz pcot(180/z)-1.04h2-0.76 mmdg h2內(nèi)鏈板高度 ha是為簡(jiǎn)化放大齒形的繪制而引入的輔助尺寸hamin相應(yīng)damin hamax相應(yīng)damax 可在damax、damin 范圍內(nèi)任意選取，但選用damax時(shí)，應(yīng)考慮才用展成法加工有發(fā)生頂切的可能性。注：da

12、 、 dg取整數(shù)，其它尺寸精確到0.01 mm揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表9-4鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式 倒角寬 ba ba=(0.10.15)p 倒角半徑 rx rx p 名 稱 代 號(hào) 計(jì) 算 公 式 備 注 齒寬 雙排、三排 bn 0.91b1 0.93b1 單排 0.93b1 0.95b1 四排以上 0.88b1 0.93b1 鏈輪齒總寬 bfn bfn = (n-1)pt+bf1 倒角深 h h=0.5 p 齒側(cè)凸緣（或排間距）圓角半徑ra ra 0.04 p p 12.7 mm p 12.7 mm P 12.7 mm時(shí)，經(jīng)制造廠同意，也可以使用p 12.7 mm時(shí)的齒寬。b1

13、為內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬。 僅適用于B型 n排數(shù) 潘存云教授研制bf1bf2bf3ptptr5揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制d180 z 滾子鏈鏈輪端面齒形（二）鏈輪齒形 這種三圓弧一直線齒形基本上符合標(biāo)準(zhǔn)齒槽形狀范圍，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa端面齒形 ：三圓弧一直線 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制bg(h)r5g潘存云教授研制bB2B3ptptr5軸面齒形 ：圓弧+直線 便于進(jìn)入或退出嚙合單排鏈輪軸面齒形多排鏈輪軸面齒形零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。 齒面需經(jīng)

14、熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線指采用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工r4揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 孔板式中等直徑潘存云教授研制潘存云教授研制鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制組合式大直徑，齒圈可更換。潘存云教授研制孔板式中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈輪的材料 鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，由于小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些，故小鏈輪通常采用較好的材料制造。材 料 熱處理 熱處

15、理后硬度 應(yīng)用范圍 15、20 5060HRC z25 的鏈輪40、50、ZG310-570 淬火、回火 4050HRC 無(wú)劇烈振動(dòng)及沖擊的鏈輪15Cr、20Cr 5060HRC滲碳、淬火、回火有動(dòng)載荷及傳遞角大功率的重要鏈輪Z50的從動(dòng)鏈輪滲碳、淬火、回火功率小于6kW、速度較高、要求傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲小的臉輪夾布膠木揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、鏈傳動(dòng)的速度分析 鏈條的平均線速度：平均傳動(dòng)比為：R1 11分度圓瞬時(shí)線速度：鏈條的瞬時(shí)線速度沿AB方向，AB鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動(dòng)相當(dāng)于一對(duì)多邊形輪之間的傳動(dòng)。其大小為：9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 潘存云教授研制R1鏈條的瞬時(shí)線速度沿

16、垂直方向的分量為：揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 為相位角：鏈輪每轉(zhuǎn)過(guò)一齒，鏈速時(shí)快時(shí)慢變化一次。由此可知，當(dāng)鏈輪等速回轉(zhuǎn)時(shí)，瞬時(shí)鏈速和順時(shí)傳動(dòng)比都作周期性變化。變化范圍xAB180z1180z1潘存云教授研制R1R1 1鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動(dòng)。鏈速分量:1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 同理，對(duì)于從動(dòng)輪，也有：xAB180z1180z1潘存云教授研制R1R1 1上式表明，當(dāng)主動(dòng)鏈輪作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪隨、的變化作周期性的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比：鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動(dòng)。由于鏈速是變化的，鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和動(dòng)載荷！只有當(dāng)z1=z2時(shí)，才有

17、: i=1這種特性被稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制速度不均勻系數(shù)：z11413121110987654321051015202530354045/(%)鏈速不均勻系數(shù)變化曲線xAB180z1180z1R1R1 1鏈輪齒數(shù)越少， ，速度波動(dòng)越明顯。 動(dòng)畫演示1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷 鏈傳動(dòng)中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運(yùn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷為：從動(dòng)鏈輪的角加速度引起的動(dòng)載荷為： n 、p 、z , 則Fd1 沖擊力為：揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 v n 、p , 則相對(duì)沖擊動(dòng)

18、載荷d當(dāng)鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運(yùn)動(dòng)的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度作圓周運(yùn)動(dòng)的鏈輪輪齒，將以一定的相對(duì)速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。潘存云教授研制d 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 為保證松邊垂度不至過(guò)大，安裝鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng):f潘存云教授研制作用在鏈上的力有圓周拉力: 離心拉力:懸垂拉力:F = 1000P/ v NFc= qv2 NFf =Kf qa10-2 N q米長(zhǎng)質(zhì)量a為中心距，Kf 為垂度系數(shù)其值與鏈輪中心線與水平夾角有關(guān),見下頁(yè)適當(dāng)張緊 n1n2有效拉力 9-5鏈傳動(dòng)的受力分析 F”f =(Ky +sin ) qa 10-2 N F f= Ff F”f

19、max FfF”fa揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制0.3 0.5 1 1.5 2 3 5 10 302015105321.51 0.5 0.3f / /(%)Kf Ff”aFff 緊邊拉力為：F1 = F + Fc + Ff N松邊拉力為：F2 = Fc + Ff Nn1n2F1F1F2F280 60 =0 20 40 70 垂度系數(shù)Kf 取值揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制實(shí)際使用區(qū)域9-6滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式1.鏈板疲勞破壞；2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.鏈條鉸鏈磨損；5.過(guò)載拉斷。二、功率曲線圖4321極限功率曲

20、線n1P對(duì)應(yīng)每種失效形式，可得出一個(gè)極限功率表達(dá)式。常用線圖表示。曲線1正常潤(rùn)滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功 率； 曲線2鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率； 曲線3滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率； 曲線4鉸鏈膠合限定的極限功率。其極限功率急劇下降；密封潤(rùn)滑不良其極限功率急劇下降；揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制10152040608010015020040060080010001500200040006000小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 / (r/min)0.10.150.20.40.60.811.52468101520406080100150200300功率P0/kW48A單排A系列

21、滾子鏈的功率曲線 鏈號(hào) 節(jié)距08A 12.710A 15.87512A 19.0516A 25.420A 31.7524A 38.128A 44.4532A 50.840A 63.548A 76.240A32A28A24A20A16A12A10A08A揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 上述功率曲線的特定條件: 1.兩輪共面;2. 小鏈輪的齒數(shù)z1=193;鏈節(jié)數(shù) Lp=100;4.載荷平穩(wěn);7. 鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不大于3%。5. 按推薦的潤(rùn)滑方式;6. 工作壽命為15000 h；當(dāng)潤(rùn)滑不良或不能采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將p0值降低。鏈速 v /(m/s)1.5v7 而又潤(rùn)滑不當(dāng)p0降低30%60%傳動(dòng)不可靠！1.5 715%30%推薦的潤(rùn)滑方式0.20.30.40.60.812345681020鏈速v/(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7鏈節(jié)距p/mm人工定期潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑潘存云教授研制油浴或 飛濺潤(rùn)滑壓力噴 油滑潤(rùn) 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 p與d之間的關(guān)系：1.鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比 大鏈輪的齒數(shù): z2 =i z1p+p鏈條鉸鏈磨損后，節(jié)距將邊長(zhǎng)，鏈輪節(jié)圓將向齒頂移動(dòng)。p一定時(shí): z d 越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。一般取： z2 120因?yàn)槎噙呅涡?yīng)，為使鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，小鏈輪