三链传动的拆装

1、项目三 链传动的拆装 学习目标学习目标 1.根据技术图样和实物，识别自行车的主要零部 件。 2.分析出机械产品的总功能，动力、传动，执行 部件的分功能。 3.选择、使用拆装和测量工具。 4.叙述链传动的类型，工作原理和应用场合 5.测量出链条，链轮的几何参数。 6.会链传动的选用、安装与维护。 项目描述项目描述 某自行车因链条脱落而不能使用，需要进行 解体检查，确定故障的原因，并对其进行维修或 更换。 自行车的链传动系统是由链条、链轮和飞轮 等组成。链轮带动链条驱动飞轮再由飞轮带动 后轮转动。飞轮是个外边有链齿的单向棘轮，它 装在后轮的右端，飞轮有单级轮片和多级轮片两 种。 链传动是通过链条与

2、链轮轮齿相啮合传递运 动和动力。 它与带传动相比无弹性滑动和打滑现象，平均传 动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大过 载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧 力小，作用于轴上的压力小；还具有能在高温、 潮湿、多尘及有污染等恶劣环境中工作等优点。 链传动仅能用于两平行轴间的传动，由于其 易磨损，易伸长和维护不及时等原因。造成其零 部件技术状况有可能发生改变，进而产生故障。 任务一 机器的组成 机器、机构、机械 尽管机器的用途和性能千差万别，但它们的组成却有共同 之处，总的来说及其有3个共同的特征： 都是一种人为的实物组合； 各部分形成运动单元，各运动单元之间具有确定的相对运 动； 能够转换

3、或传递能量，完成有用的机械功，代替或减轻人 类的劳动。 同时具有上述三个特征的实体组合称为机器，仅具备前两个 特征的称为机构。若抛开其在做功和转换能量方面所起的 作用，仅从结构和运动观点来看，两者并无差别。因此， 工程上把机器和机构统称为机械。 机器实例1： 内燃机 功能：内燃机是将燃 气燃烧时的热能转化为 机械能的机器 组成：见右图 气缸体气缸体1 活塞活塞2 进气阀进气阀3 排气阀排气阀4 连杆连杆5 曲轴曲轴6 凸轮凸轮7 顶杆顶杆8 齿轮齿轮9 一、机械一、机械 连杆连杆5 顶杆顶杆8 以上图所示的单缸内燃机为例，它由气缸体、活塞、进 气阀、排气阀、连杆、曲轴、凸轮、顶杆和齿轮等组成。

4、 通过燃料在气缸内的进气压缩作功排气过程，使其 燃烧的热能转变为曲轴的转动的机械能。 单缸内燃机作为一台机器，是由连杆机构、凸轮机构和齿 轮机构组成的。由气缸体、活塞、连杆、曲轴组成连杆机 构；齿轮9和10组成齿轮机构；由凸轮、顶杆、气缸体组成 凸轮机构。燃气推动活塞做往复运动，经连杆转变为曲轴 的连续转动，曲轴的转动传递给凸轮轴，凸轮轴的转动又 变换为顶杆的直线往复运动，进而保证进、排气阀有规律 的启闭。 可见，机器由机构组成，简单的机器也可只有一个机构。 构件、零件、部件 组成机器的运动单元称为构件：组成机器的制造单元称 为零件。构件可以是单一的零件，也可以由刚性组合在一 起的几个零件组成

5、。单缸内燃机中的齿轮既是零件又是构 件： 在机械中还把为完成同使命、彼此协同工作的一系列零 件或构件所组成的组合体称为部件，如滚动轴承、联轴器 等。 随着近代科学技术的发展，人类应用新知识和新技术不 断创造出各种新型的机器，因此机器也有了新的含义。把 一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运 动的装置，称为广义上的机器。 自行车的构造 自行车是传动式机械，按照各部件的工 作特点，主要由支撑和转向部分、动 力接受和传动部分、行驶部分和制动 以及安全和防护部分等4部分组成。 1、支撑和转向部分：包括车架、前叉、车把和鞍座等部 件。 车架：是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和 主体

6、，其他部件直接或间接安装在车架上。车架一般采用 普通碳素钢管经过焊接而成，为了减轻管重量提高强度， 有的自行车架采用低合金钢管制造。 前叉：支撑和固定前轮的部件，与车把配合，起转向控 制的作用。 车把：给骑行者提供双手扶持，以控制车辆左右转动和 前进的方向。 鞍座：承载骑行者身体的部件，起承载作用。 2、动力接受和传动部分：包括中轴、脚蹬、链轮 曲柄、链条、飞轮和拨链器等部件。脚蹬、中轴、 链轮曲柄：构成人力骑行接受动力的部件。 飞轮、链条：骑行时传送人力动能的部件。 拨链器：调节速比部件，起转换链轮与飞轮传动 速比作用。 3、行驶部分：包括前轮、后轮等部件。 前轮、后轮：行驶部件，通过滚动起

7、向前行驶作用。 4、制动、安全和防护部分：包括前闸、后闸及刹把、车铃、 反射器、泥板及链罩等部件。 前闸、后闸及刹把：车辆制动组合部件，使行进中的车辆减 速或停止向前运动。 车铃、反射器：安全警示部件，使行驶车辆与其他车辆和行 人同行时起安全提示作用。 泥板及链罩：辅助防护部件，防护骑行人的安全。 自行车的工作原理 通过人的脚对装在中轴部件的左右曲柄 上脚蹬部件施加力，将平动力转化为转动力， 由脚蹬轴转动曲柄，通过曲柄带动链轮转 动链轮又通过链条带动飞轮转动，飞轮联 动后轮转动。由于后轮与地面的摩擦力，使 得后轮与地面不会相对滑动，从而使后轮在 地面上滚动。通过以上传动件带动车轮旋转， 驱车前

8、行。 任务2 链传动的组成、类型及应用 链传动主要由两个或两个以上链轮和 链条组成，如下图所示，工作时靠链轮轮 齿与链条啮合把主动链轮的运动和转矩传 给从动链轮。因此链传动属于带有中间 挠性件的啮合传动。按照用途的不同，链 可分为传动链、起重链和曳引链。起重链 和曳引链主要用在起重机械和运输机械中， 而在一般机械传动中，常用的是传动链。 特点及应用1 按照铰链的结构和铰链与链轮齿廓接触部位的不同，传动链可 分为套筒滚子链、套筒链、齿形链和成型链等，如图所示。 一 套筒滚子链传动 滚子链的结构如下图所示，它由内链板1、 外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。套 筒与内链板之间、销轴与外链板之间均

9、采 用过盈配合固定，而销轴与套筒之间、套 筒与滚子之间均为间隙配合，滚子可绕套 筒转动，套筒可绕销轴转动。 1-内链板2-外链板3-销轴4-套筒5-滚子 工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，因而磨损 较小。为了减小链的质量和运动时的惯性 力，同时使链板各个截面具有接近相等的 抗拉强度，链板常制成8字形。链的磨损主 要发生在销轴与套筒的接触面上，因此， 内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油 渗入套筒与销轴的摩擦面间。链传动工作 时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以 减轻链和链轮轮齿的磨损。 节距是链条基本特征参数。在链条拉直消除滚子 与套筒间的间隙情况下，相邻两滚子同侧母线之 间的距离，称为链条的节距，

10、以p表示。通常以相 邻两销轴的中心距来表示链条节距p，如图3-7所 示。节距p越大，链的各元件的尺寸越大，承载能 力也越高。冲击和振动也随之增加。 在需要传递较大功率时，可采用双排链或多 排链，双排链如图3-8所示。多排链的承载能力与 排数成正比。但排数过多时难以保证制造和装配 精度，易产生载荷分布不均匀现象，故排数不易 过多，一般最多为4排。 滚子链已经标准化，分为A、B两种系列，A 系列用于重载、高速或重要传动；B系列用于一 般传动。常用的是A系列，其尺寸及主要参数见 表3-2。表中链号和相应的国际标准链号一致，链 号数乘以25.4/16即为节距值（mm），后缀A表 示A系列。 滚子链的标

11、记为 链号-列数链节数 标准编号 例如08A-168 GB/T1243-1997，表示 12.7mm、A系列、单排、68节的滚子链。 为了形成链节首尾相接的环形链条， 要用接头加以联接。滚子链的接头形式如 图3-9所示。当链节数为偶数时采用联接链 节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁 销或弹簧卡片等止锁件将销轴与联接链板 固定；当链节数为奇数时，则必须加一个 过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有 附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。 二 齿形链传动 齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮想 啮合来实现传动的。如图3-10（a）所示，齿形链 是由彼此用铰接联接起来的齿形链板组成，链板 两工作侧面的

12、夹角为60。，相邻链节的链板左右 错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板联接起 来。按铰链结构不同，分为圆销铰链式、轴瓦铰 链式和滚柱铰链式3种，如图3-10(b)所示。 与滚子链相比，齿形链具有工作平稳、噪声 较小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和 轮齿受力较均匀等优点。但结构复杂、装拆困难、 价格较高、重量较大并且对安装和维护的要求也 较高。 图3-10 齿形链 任务3 套筒滚子链链轮的结构 链轮是链传动中的重要零件，链轮齿形、 节距等与链条相关尺寸加工是否正确，将 直接关系到链条的使用寿命。对链轮的基 本要求是：链节能顺利地啮入就位和退出 啮合，与链条接触良好、受力均匀，不易 发生脱链

13、能容许节距有较大的伸长率以 延长传动的使用寿命且应该形状简单， 便于加工。 一 链轮的基本参数及齿形 链轮的基本参数有：齿数z、链条节距p、 滚子直径dr、分度圆直径d、齿顶圆直径da、 齿根圆直径df、齿沟圆弧半径r1，滚子链链 轮端面齿形如图所示。前3个参数为用户提 供的重要数据，后序参数为链轮设计参数。 为了保证链节能平稳自如地进入和退出啮 台，且便于加工，最常用的是“三圆弧一 直线”齿形。 链轮的结构和材料2 二、链轮的结构 6-1 概述 三 链轮的材料 链轮的材料应满足强度和耐磨性的要求。 一般常采用优质碳素钢或合金钢并进行热 处理：对于尺寸较大的链轮也可用碳素钢 焊接而成：对于齿数

14、较多的从动链轮，在 载荷平稳、速度较低时，也可用强度较高 的铸铁制造。由于小链轮轮齿的啮合次数 多于大链轮，所受冲击也较严重，故小链 轮的材料应优于大链轮。链轮齿面热处理 散为4045HRC，可高频处理或表面火焰 淬火。低碳钢可渗碳处理。 任务4 链传动的使用与维护 一 链传动的润滑 链传动的润滑十分重要，良好的润滑可缓和 冲击，减轻磨损，延长使用寿命。 链传动的润滑方式有以下4种： (1)人工定期用油壶或油刷给油： (2)用油杯通过油管向松边内外链板间隙处滴油， (3)油浴润滑或用甩油盘将油甩起，以进行飞溅润 滑； (4)用油泵经油管向链条连续供油，循环油可起润 滑和冷却的作用。 布置张紧和

15、润 滑1 二、链传动的布置 链传动的布置是否合理，对传动的工作质量和使用寿命都有 较大的影响。链传动合理布置的原则如下： (1)两链轮的回转平面必须在同一铅垂平面内(一般不允许在水 平平面或倾斜平面内)，以免脱链和不正常磨损。 (2)两轮中心连线最好水平布置或中心连线与水平线夹角在45。 一下。尽量避免铅垂布置，以免链条磨损后与下面的链轮啮合不良。 (3)一般应使紧边在上，松边在下。以免松边在上时，因下垂量 过大而发生链条与链轮的干涉。 布置张紧和润 滑1 布置张紧和润 滑1 二、链传动的张紧 链传动张紧的目的是为了减小链条松边的垂度，防止啮合不良和链条 的上下抖动，同时也为了增加链条与小链轮

16、的啮合包角。当两轮中心连线与 水平线的倾角大于60。时，必须设置张紧装置。 当链传动的中心距可调整时，常用移动链轮的位置增大两轮中心距的方 法张紧。当中心距不可调整时可用张紧轮定期或自动张紧，链传动的张紧 装置如下图所示。张紧轮应装在松边靠近小链轮处。张紧轮分为有齿和无齿 两种，苴径与小链轮的直径相近。定期张紧可利用螺旋、偏心等装置调整， 自动张紧多用弹簧、吊重等装置。另外还可以用压板和托板张紧，如图下图 (e)所示，特别是中心距大的链传动，用托板控制垂度更为合理。 布置张紧和润滑1 任务5 链传动的失效形式 链传动的失效一般是链条的失效，其主要 失效形式有以下几种： (1)链板疲劳破坏。 链传动中，链条由紧边到松边周而复始 地变动着，所以，它的各个元件都是在变 应力作用下工作，经过一定循环次数后， 链板将出现疲劳断裂。正常润滑条件下， 疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因 素。 (2)铰链磨损。 链条与链轮在入啮和脱啮过程中，由于铰链的销轴与 套筒间存在着较大的压力和相对滑动，因而导致接触 面发生磨损，使链的实际节距变长，滚子与链轮齿部 的啮合点逐步向齿顶外移最终产生跳齿和脱链现象， 使传动失效。铰链磨损是开式链传动的主要失效形式。 (3)滚子、套筒的冲击疲劳破坏。 链条与链轮进入啮合的瞬间必然伴随着冲击，另外， 对于