第四章 链传动

1、下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第四章第四章 链传动链传动 第一节 链传动的特点、类型及应用 第二节 滚子链与链轮 第三节 链传动的运动特性 第四节 链传动的失效形式及功率曲线图 第五节 滚子链传动的设计计算 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 目目 录录 下一页下一页退出退出 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 链条为刚性挠性件 第一节 链传动的特点、类型及应用 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 1. 没有弹性滑动和打滑现象，没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比平均传动比准确准确 2.2.压轴力较小压轴力较小 3.3.传动效率较高传动效率较高 4.4.能

2、适应温度高、湿度大及低速的工作环境能适应温度高、湿度大及低速的工作环境 6.6.瞬时传动比瞬时传动比不恒定，工作有噪声不恒定，工作有噪声 8.8.不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用 一链传动的特点 第一节 链传动的特点、类型及应用 5.5.适用中心距范围大，重量轻，结构简单适用中心距范围大，重量轻，结构简单 7.7.磨损后容易发生跳齿磨损后容易发生跳齿 9.9.只适用平行轴传动只适用平行轴传动 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第一节 链传动的特点、类型及应用 传动链 起重链 滚子链 齿形链（无声链） 套筒链 输送链 二、链传动的类型

3、 工作性质 成型链 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 传动链 第一节 链传动的特点、类型及应用 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第一节 链传动的特点、类型及应用 滚子链 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 齿形链 第一节 链传动的特点、类型及应用 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第一节 链传动的特点、类型及应用 三、链传动的应用 链传动所能传递的功率可达3600 kW，常用 于100 kW以下；链速可达到3040 m/s，常用在 15 m/s以下；传动比最大可达15，一般取值小于 6，常以22.5为宜。 下一页下一页上一页上一页退出退出

4、 分目录分目录 第二节 滚子链与链轮 一、滚子链结构 滚子链装配 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 滚子链的接头型式 第二节 滚子链与链轮 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 滚子链的标记： 链号排数 整链链节数标准编号 例：08A186 GB1234.1-83 第二节第二节 滚子链与链轮滚子链与链轮 滚子链的基本参数： 节距p、滚子直径d1、内链节内宽b1、多排 链排距pt 、销轴直径d2、内链节外宽b2、销轴长 度及内链板高度h2等 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 双排滚子链双排滚子链 单排滚子链单排滚子链 多排滚子链多排滚子链 第二节第二节 滚子

5、链与链轮滚子链与链轮 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 二、滚子链链轮 第二节第二节 滚子链与链轮滚子链与链轮 1.链轮的基本参数和径向尺寸 基本参数：链轮 齿数z、节距p、 滚子直径d1及排距 pt等。 链轮的主要尺寸 参考教材表4-2。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第二节第二节 滚子链与链轮滚子链与链轮 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 2. 链轮齿形 端 面 齿 形 轴 面 齿 形 第二节第二节 滚子链与链轮滚子链与链轮 GB1244-85,表表10-11,规定规定 最大、最小齿槽形状。最大、最小齿槽形状。 常用：常用：3R齿形齿形 保证链

6、条顺利进入和退出啮合，受力均匀，不易脱链，便于加工。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 3.链轮的材料 中碳钢低速轻载 中碳钢淬火中速中载 低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火 中碳钢或中碳合金钢表面淬火 高速重载 第二节第二节 滚子链与链轮滚子链与链轮 选择原则：既要满足轮齿强度和耐磨性要求，又应有良好的工 艺性和合理的价格；小链轮的材料优于大链轮。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 一、链传动的运动不均匀性 1 2 2 1 12 2211 100060100060 z z n n i pnzpnz v 链绕在链轮上曲折成正多

7、边形的一部分，正多边形边链绕在链轮上曲折成正多边形的一部分，正多边形边 长为链节距长为链节距p，边数为链轮齿数，边数为链轮齿数z，链轮每转一周，链条转，链轮每转一周，链条转 过的长度为过的长度为zp，则链传动的，则链传动的平均平均链速链速v和和平均平均传动比传动比i12为：为： 由于多边形效应，即便主动链轮的角速度1为常数，瞬 时链速、瞬时传动比和从动链轮的角速度都是变化的，变化 周期为节距在链轮上对应的中心角。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 一、链传动的运动不均匀性 v A v A v 1 1 r 1 1 O sinsin coscos 11 11 11 rvv rvv r

8、v A A A A 垂直速度： 前进速度： 点速度： 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 运动不均匀性变化范围: -1/2 + 1/2 1 =360/z1 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 当 = 1/2 时： 2 cos 1 11min rv 当 = 0时： 11max rv 水平方向的速度分量，即为链条的线速度 链条垂直方向的速度分量 当 =0时： 0v 当 = 1/2 时： 2 sin 1 11 rv “正多边形效应” 动和动载荷。慢、忽上忽下，产生振链条运动表现出忽快忽 大小周期变化。 v , v 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 一、链传动的运

9、动不均匀性 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 cos 22 rv 从动轮上链条前进从动轮上链条前进速度速度： 1 2 1 2 2 1 cos cos z z r r i 瞬时传动比： 位置角主、从动链轮上链条的 链条前进速度相等： , coscos 2211 rrv 链轮转速越高，节距越大，齿数越少，链速波动越严 重，动载荷越大。 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 一、链传动的运动不均匀性 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 一、链传动的运动不均匀性 瞬时传动比恒定的条件: 由于瞬时传动比是随相位角和的变化

10、而变化。 只有当分度圆半径r1= r2，即齿数zl = z2，且中心距a 为节距p的整数倍时，和角才会时时相等，传动 比i才能恒等于1，从动链轮角速度2才为常数。 1 2 1 2 2 1 cos cos z z r r i 瞬时传动比： 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 二、链传动的载荷 第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性 链条加速度引起的动载荷 从动链轮角速度引起的动载荷 N t v MFd d d 1 N tr J Fd d d 2 2 2 链条与链轮啮合时的冲击动能E为 J 2 1 2 0 mvE M紧边链条的质量，kg m链节的质量，kg J 从动系统转化到从

11、动链轮轴上的转动惯量， kgm2 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第四节第四节 链传动的失效形式及功率曲线图链传动的失效形式及功率曲线图 1. 链板的疲劳破坏链板的疲劳破坏 2. 套筒、滚子的疲劳破坏套筒、滚子的疲劳破坏 3. 销轴与套筒的磨损销轴与套筒的磨损 4. 销轴与套筒的胶合销轴与套筒的胶合 5. 链条的过载拉断链条的过载拉断(静强度破断静强度破断) 一、链传动的失效形式一、链传动的失效形式 链传动中，链轮的工作寿命是链条的23倍， 故失效主要研究链条的失效。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第四节第四节 链传动的失效形式及功率曲线图链传动的失效形式及功

12、率曲线图 二、极限功率曲线图二、极限功率曲线图 封闭曲线OABC表 示单排滚子链在一 定条件下，所能传 递的极限功率曲 线帐蓬曲线。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第四节第四节 链传动的失效形式及功率曲线图链传动的失效形式及功率曲线图 实验条件：实验条件： 1.两链轮安装在水平轴上且共面两链轮安装在水平轴上且共面 2.小链轮齿数小链轮齿数z1=19，传动比，传动比i=3 3.链长链长Lp=100 节；节； 4.载荷平稳；载荷平稳； 5.按推荐的方式润滑按推荐的方式润滑 6.连续连续15 000小时满负荷运转小时满负荷运转 7.链条磨损相对伸长量链条磨损相对伸长量 0.6 m/

13、s 三、滚子链的许用功率曲线三、滚子链的许用功率曲线 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第五节 滚子链传动的设计计算 设计内容： 选定链轮的齿数zl和z2； 确定链节距p和排数； 确定中心距a和链节数Lp； 润滑方式选择； 链轮材料选择并绘制链轮零件工作图。 已知条件： 传递的功率P； 主动链轮和从动链轮的转速n1，n2； 载荷的性质； 工作条件。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 一、中、高速链传动的设计计算按许用功率曲线设计 1.确定连传动比 2.确定链轮齿数 3.选定链条型号、链节距 4.验算链速 5.确定中心距和链条节数 6.计算压轴力 第五节 滚子链传动的

14、设计计算 7.链轮几何尺寸计算及零件工作图绘制 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 1.确定链传动比 第五节 滚子链传动的设计计算 链传动的传动比限制在i7，推荐i=22.5。 传动比过大时，链条在链轮上的包角就过小， 啮合的齿数减少，因而易加剧链条的磨损， 引起跳链或脱链，外廓尺寸加大。 1 2 2 1 z z n n i 一、中、高速链传动的设计计算 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 2.确定链轮齿数 第五节 滚子链传动的设计计算 若若z1过少：过少：传动不均匀性及动载增大；传动不均匀性及动载增大； 链条进入退出啮合相对转角大，铰链磨损增大；链条进入退出啮合相对转

15、角大，铰链磨损增大； 圆周力增大，加速链条链轮的损坏。圆周力增大，加速链条链轮的损坏。 若若z2过多：过多：传动尺寸的质量增大；传动尺寸的质量增大； 因链条节距伸长易于发生跳齿和脱链。因链条节距伸长易于发生跳齿和脱链。 链速v/(m/s)0.6338 8 齿数z117 21 25 限定最大齿数限定最大齿数zmax150150* * z常取奇数常取奇数 一、中、高速链传动的设计计算 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 z dp 180 sin p链节距增长量； d啮合圆外移量。 p一定时， z d 易脱链。 节距伸长易于发生跳齿和脱链 第五节 滚子链传动的设计计算 一、中、高速链传动

16、的设计计算 脱链现象 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 3.选定链型号和链节距 节距节距p越大，承载能力越高，但多边形效应越大，运动的越大，承载能力越高，但多边形效应越大，运动的 不均匀性、冲击、振动越大不均匀性、冲击、振动越大。高速、大功率传动应。高速、大功率传动应尽量尽量 选取小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。选取小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。 p zA K PKK P 0 P 传递的功率，kW； KA 工作情况系数（表4-6） Kz小链轮齿数系数（图4-13）；Kp 多排链系数（表4-7 ） P0特定条件下单排链所能传递的许用功率（图4-11） 根据传递功率

17、根据传递功率P和小轮转速和小轮转速n1,由图由图4-11选取型号、节距选取型号、节距 :,按下式修正与实验条件不同设计的链实际工作条件 第五节 滚子链传动的设计计算 一、中、高速链传动的设计计算 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第五节 滚子链传动的设计计算 控制链传动的动载荷和噪声控制链传动的动载荷和噪声 4.验算链速 m/s15 100060 11 pnz v 一、中、高速链传动的设计计算 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第五节 滚子链传动的设计计算 5.确定实际中心距a和链节数Lp 偶数圆整整数链节数： 2 12 0 210 0 22 2 zz a pzz

18、p a Lp 2 12 2 2121 2 8 224 zzzz L zz L p a pp 实际中心距： 初选中心距 a0=（3050）p，最大为a0max=80p。 实际中心距近似计算公式mm 2 0 0 p LL aa pp 一、中、高速链传动的设计计算 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 第五节 滚子链传动的设计计算 6.计算压轴力 N v PK FKQ Q tQR 1000 紧边拉力有圆周力、离心拉力、悬垂拉力。速度小于12m/s 时，离心拉力很小，由于链传动不需要较大的初拉力，所以， 悬垂拉力也较小。不计离心拉力和悬垂拉力时，轴上压力为： 一、中、高速链传动的设计计算 K

19、Q压轴力系数，取KQ=1.21.3 Ft 链传动的圆周力，N。 7.链轮的几何尺寸计算和零件图设计 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 二、低速链传动的设计计算静拉强度条件 低速链v0.6m/s，主要失效形式是链条的静拉断 S FK Q S tA S静强度安全系数许用值，S=48 Q链条的最低破断载荷 第五节 滚子链传动的设计计算 安全系数法 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 一、链传动的布置链传动的布置 原则： 1. 两链轮在同一垂直平面，两轴平行 2. 两轮中心连线与水平线夹角45 3. 紧边上，松边下。松边在上，可能会咬链。 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 4

20、. 采用垂直传动时，两链轮应偏置，使两链轮 中心不在同一铅垂面内。否则应采用张紧装置。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 1 调中心距 二、链传动的张紧 张紧轮松边小轮处d张紧d小轮2 用张紧装置 1）弹簧自动张紧 2）挂重自动张紧 3）螺旋调节张紧 4）定期张紧 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 目的：增大链条与链轮的包角；避免因链条垂度过大而产 生啮合不良以及振动现象。 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 1）弹簧自动张紧 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 二、链传动的张紧 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 2）挂重自动张紧 第六节 链传动的布置、张

21、紧与润滑 二、链传动的张紧 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 3）螺旋调节张紧 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 二、链传动的张紧 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 4）定期张紧 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 二、链传动的张紧 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 三、链传动的三、链传动的润滑润滑 润滑是保证链传动正 常工作的重要保证。 应合理采用润滑方式。 1. 人工定期润滑； 2. 滴油润滑； 3. 油浴或飞溅润滑； 4. 压力润滑。 第六节 链传动的布置、张紧与润滑 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 例题 中、高速滚子链传动设计 设计一驱动鼓风机用滚子链传动。已知传 递功率为P= kW，主动轮转速n1=960 r/min，从 动轮转速n2=320 r/min，载荷平稳。要求中心 距a0 = 500 mm，环境温度为25左右。 547525sm86 3 320 960 (1) 21 2 1 21 表选取设链速 计算传动比 和确定链轮齿数解： z ,z,/v n n i zz 下一页下一页上一页上一页退出退出 分目录分目录 例题 中、高速滚子链传动设计 mm8751510A114 kW384 1 67301 0174730