第9章 链传动

1、 1 1、链传动特点及应用、链传动特点及应用 链传动是以链条为链传动是以链条为中间挠性件中间挠性件的的啮合啮合传动。传动。 1 1、优点、优点 与带传动相比：与带传动相比： 1 1） const z z n n i 1 2 2 1 平均 2 2） 高高 3 3）结构紧凑）结构紧凑 4 4）压轴力小（啮合传动）压轴力小（啮合传动张紧力小）。张紧力小）。 5 5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。 无弹性滑动无弹性滑动 6 6）适于远距离传动。）适于远距离传动。 7 7）成本低（制造、安装精度）成本低（制造、安装精度）。）。 2 2、缺点、缺点 1 1）只能用于平行

2、轴间的传动，且同向转动。）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。 2 2）consti 瞬 ，振动、平稳性差、噪音大。，振动、平稳性差、噪音大。 3 3）成本比带传动高。）成本比带传动高。 三、应用三、应用 P Pmax max5000kW 5000kW，v vmax max40m/s 40m/s，i imax max15 15，a amax max8m 8m 一般：一般： P P100kW100kW， v v 15m/s15m/s，i i 8 8 1 1、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。 2 2、用于、用于a a较大，要求较大，要求i i平均不变，而不

3、宜采用齿轮平均不变，而不宜采用齿轮 或带传动场合。或带传动场合。 广泛应用在广泛应用在 自行车自行车、摩托车摩托车 挖掘机挖掘机（恶劣工作条件）（恶劣工作条件） 其它其它低速重载低速重载场合场合 应用实例应用实例 四、链的种类四、链的种类 传动链传动链 一般机械传动，一般机械传动，v20m/sv20m/s 传动链传动链 起重链起重链 提升重物，提升重物，v0.25m/sv0.25m/s 起重链起重链 输送链输送链 移动重物，移动重物，v=24m/sv=24m/s 输送链输送链 2、传动链的结构特点、传动链的结构特点 按结构不同，分为：按结构不同，分为： 滚子链（套筒滚子链）滚子链（套筒滚子链）

4、 、齿形链、齿形链 一、传动链一、传动链 1、滚子链和套筒链 结构： 自由滚动，减小摩擦，磨损 内、外链板呈“8”字 形：? 滚子链的装配过程滚子链的装配过程 p h dz b1 b2 d 内链板外链板 销轴 套筒 滚子 接头形式： 连接链节： 偶数节： 奇数节： 弹簧卡片 冲击和振动 开口销、 滚子链的接头形式：滚子链的接头形式： 开口销开口销弹簧卡片弹簧卡片过渡链节过渡链节 主要参数：主要参数： 1 1）基本参数基本参数 pp尺寸尺寸p = p = 链号链号25.4/1625.4/16（mmmm） 2 2）链节数）链节数L Lp p 整数，一般为整数，一般为。 3 3）排数）排数z zp

5、p 单排链单排链 排数排数承载承载 但：但：， z zp p3-43-4 多排链 标准化标准化 滚子链已滚子链已： 表表9-19-1 GB1243 GB1243 20062006 链号链号排数排数链节数链节数 标准编号标准编号 例：例： 08A 08A1 188 GB124388 GB12432006 2006 A A系列、节距系列、节距p=12.7mmp=12.7mm，单排，单排，8888节节 2 2、齿形链齿形链 承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳“” 带外导板 带内导板 圆销式 轴瓦式 滚柱式 铰链形式： 二、链轮二、链轮 滚子链链轮滚子链链轮设计时主要确定结构及尺寸。设计时主要确定结

6、构及尺寸。 常用常用“”。 “齿形按齿形按3RGB1244-853RGB1244-85规定制造规定制造” z p d 180 sin 分度圆直径：分度圆直径： d 180180 Z Z r2 b d c r3 r1 a a 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形：三圆弧一直线：三圆弧一直线 滚子链链轮轴面齿形 d df Lx da dg dk dg 链轮结构： （轮毂处采用了胀紧联结 ） 三、链和链轮材料（自学）三、链和链轮材料（自学） 3 3、链传动工作情况分析、链传动工作情况分析 整条链：挠性体整条链：挠性体 单个链节：刚性体单个链节：刚性体 链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形链条绕上链

7、轮时，链节与链轮轮齿啮合，形 成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中 交替呈现相割和相切。交替呈现相割和相切。 链轮转一周，链条转过长度为链轮转一周，链条转过长度为zpzp 平均链速：平均链速：sm pnzpnz v/ 100060100060 2211 平均传动比：平均传动比： const z z n n i 1 2 2 1 12 一、链传动的运动不均匀性一、链传动的运动不均匀性 实际上：实际上： 假设：紧边在传动时总是处于假设：紧边在传动时总是处于水平位置水平位置。 sin 11 Rv 水平分速度水平分速度, ,即即, ,使使 链条前进链条前进

8、, , 垂直分速度垂直分速度, ,使链条上下使链条上下 移动移动, , cos 11 Rv 主动轮主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为：在某一时刻，销轴的圆周速度为 。 11 R 由：由： 22 11 可见可见 const 1 时，时，constv 1 链节距对应的中心角，链节距对应的中心角， 1 1 180 2z 两个特殊位置：两个特殊位置： 2 1 时：时： 1 11min 180 cos z Rv 1 11max 180 sin z Rv 0 时：时：111max vRv 0 min v 如图：v v 、均作周期性变化 每为周期 v “” v “” 、有规律振动。1 z 2 1 运动不均

9、匀性 ：cos 22 Rv 22 22 ) 180 2 ( 2 2 z cos 2 2 R v v、变化 2变化 由 coscos 1122 RRv cos cos 1 2 2 1 R R i瞬时 ：1、i瞬时变化； 2、链速不均匀。 i瞬时=1 二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷 主要原因有四点： 1、由于v、2周期性变化附加动载荷 链的加速度： sin)cos( 2 1111 RR dt d dt dv a 2 1 时： 2 180 sin) 2 sin( 2 1 1 2 11 1 2 11max p z RRa p z1 a 动载荷 可见： n1 1 2、链条的垂直分速度 v 周期性变

10、化（大小、方向） 链条横向振动。 3、链条进入链轮瞬间，产生冲击 附加动载荷。 可见： q p n Ek 为Ek 4、由于链张紧不好、链条松弛 在起动、制动、载荷变化等情况下惯性冲击 c nqp Ek 23 常数 冲击动能： 链传动的和是链传动的 降低动载荷的措施降低动载荷的措施： (1)n n1 1nnlim lim; (2)链传动尽量放在低速级低速级； (3)选用小p p，多 z z 的链传动。 *链的节距越大，多边形效应多边形效应越严重 *链轮转速越高，多边形效应多边形效应越严重 三、受力分析三、受力分析 一、紧边拉力一、紧边拉力 fce FFFF 1 1、工作拉力Fe )( 1000

11、N v P FePkW vm/s 2、离心力Fc )( 2 NqvFcqkg/m 3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小 qgakF ff kf垂度系数(p118) 二、松边拉力二、松边拉力 fc FFF 三、压轴力三、压轴力 eFPp FkF （ Ff 较小） （Fc对Fp无影响）压轴力系数 注意：1）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力； 链传动张紧力不决定工作能力， 防止脱链、跳齿 2）因张紧力小，压轴力比带传动小。 控制松边垂度 而是 4 4、滚子链传动的计算、滚子链传动的计算 1、链条元件的 （ 交变应力下工作） 2、链条p 脱链 3、：销轴与套筒（高速或润滑不良） 4、：起动、制动、反

12、转 6、链轮轮齿磨损 5、：smv/6 . 0下，过载拉断 针对各种失效形式针对各种失效形式 额定功率曲线额定功率曲线 （） 为避免上述失效形式为避免上述失效形式特定条件特定条件下，试验曲线下，试验曲线 额定 功率 P0/kW 小链轮转速n1 /(r/min) 0 链板疲劳限定 滚子、套筒冲击 疲劳限定 销轴和套筒 胶合限定 磨损限定 z1=25、Lp=120、 Lh=15000h,单排,水平 a一定时，一定时，ii 同时啮合齿数少同时啮合齿数少 磨损磨损 跳齿跳齿 6 2 1 n n i ，通常：，通常： 1 1120120，i = 2i = 23.53.5 1 1）不宜过少）不宜过少 zz

13、 1 maxmin 180 cos z vv 1 11max 180 sin z Rv 垂直分速度，垂直分速度， zz，同时啮合齿数，同时啮合齿数， zz，链节间相对转角，链节间相对转角，功率消耗功率消耗 限制限制z zmin min=9 =9，一般，一般z z1 117,17,高速高速z z1 12525 p+p p d+d d 2 2）不宜过多）不宜过多 由于：由于： z p d 180 sin 磨损后：磨损后：pp+ppp+p z pp dd 180 sin 即：即： z p d 180 sin 当当pp相同时：相同时：zz d d 链节外移链节外移( (爬齿爬齿) 脱链可能性脱链可能性

14、 z zmax max = 120 = 120 哪个轮最易脱链？哪个轮最易脱链？ 齿数越多，越容易脱链，因此，齿数越多，越容易脱链，因此， z z120120 大轮最易脱链大轮最易脱链! v v12m/s12m/s n nopt opt P Pmax max， ，n nlim lim 右侧竖线。 右侧竖线。 3 3）均匀磨损）均匀磨损 L Lp p为偶数为偶数 链轮链轮应采用与应采用与L Lp p互质的互质的 pp 链传动尺寸链传动尺寸 承载能力承载能力 运动不均匀性运动不均匀性、动载、动载、振动噪音、振动噪音 v v一定：一定：aa L Lp p 屈伸次数屈伸次数 d d一定：一定：aa 1

15、 1 同时啮合齿数同时啮合齿数 aa 松边上下颤动，松边上下颤动， a = a =（30503050）p ap amax max = 80p = 80p 重载、重载、a a小、小、i i大：小节距、多排链；大：小节距、多排链； v v小、小、a a大、大、i i小：大节距、单排链；小：大节距、单排链； 一般一般 aa 3 3）初选）初选a a0 0= =（30305050）p p； 由上式由上式LLp p（圆整为（圆整为）；）； 4 4） 1 1） mz A kk PK P 0 ，由，由 查定型号查定型号 p p。 6 1 2 2 1 z z n n i2 2） 0 212210 0 ) 2 ( 2 2 a pzzzz p a L p )(2 211max zzLpfa p 5 5、链传动的张紧与布置、链传动的张紧与布置 一、合理布置一、合理布置 1 1、回转面应在回转面应在内；内； 3 3、。 2 2、两轮中心线最好水平，或与水平面、两轮中心线最好水平，或与水平面4545夹角，夹角， 尽量尽量； 张紧目的：张紧目的：，决定，决定 方法：方法： 调整中心距；调整中心距； 加张紧轮：靠