机械设计带传动PPT学习教案

1、会计学1 机械设计带传动机械设计带传动 2 特点： 2）需要的张紧力小，从而压轴小； 3）金属制造，从而结构紧凑； 4）能在高温，有油污等恶劣环境下工作； 制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单； 缺点： 与带传动相比： 1）没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比； 与齿轮传动相比： 1）瞬时传动比不是常数； 2）只能实现平行轴之间的同向传动 3）磨损后易脱链、跳齿 4）不适宜高速、急反转、载荷变化大的场合 第1页/共29页 3 应用： 广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。 分类： 传动链 输送链 起重链 滚子链 齿形链 传动比： i 8; 中心距： a 56

2、m; 传递功率： P 100 KW; 圆周速度： v 15 m/s; 传动效率： 0.950.98 工作范围： 第2页/共29页 4 例：分析简易采煤机柔性传动部分的类型 第3页/共29页 5 组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。 9-2、传动链的结构特点 （一）滚子链 “8”字形：等强度，减少质量及运动中的惯性力； 传递大功率时，可用多排链 材料：碳素钢、合金钢 + 热处理 第4页/共29页 6 基本参数： 链节距p（主要参数）： p =链号25.4/16（mm）； 滚子外径d1 内链节内宽b 排数pt 标记： 链号-排数链节数 标准编号 链节数 Lp 偶数：用开口销或弹簧卡 奇数：采用

3、过渡链节 p bd1 08A-1 87 GB1243.1-83 第5页/共29页 7 （二）齿形链 优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载 荷的能力高。 缺点：结构复杂、价格较贵、较重。 应用：多用于高速（链速可达40m/s）或运动精度要求较高的 场合。 组成：由许多齿形链板用铰链联接而成。 第6页/共29页 8 (一)链轮的基本参数、齿形及主要尺寸 9-3、滚子链链轮的结构和材料 1）基本参数：齿数Z，配用链条的节距p、滚子外径d1、排数pt。 国标仅规定了下列参数的最大最小值： 1）链轮齿槽的齿面圆弧半径 re 2）齿沟圆弧半径ri 3）齿沟角的极限值 2）齿形： 端面齿形

4、 re ri 这样规定:使齿廓曲线设计有很大灵活性。 符合上述规定的端面齿形有很多，最常用的是“三圆弧一直线” 第7页/共29页 9 “三圆弧一直线”能保证链节能平稳地计入及退出啮合 b d c a a 轴面齿形 直线 r4 直线+圆弧 零件工作图要绘制轴面齿形 “三圆弧一直线” 用标准刀具加工，齿形在工作图上不必画出，只需注明“齿形按3R GB/T1244-1985规定制造”即可。 第8页/共29页 10 Z p d 180sin Zctgpd a 18054.0 3）主要尺寸： df d da p 180/Z 1 ddd f d1 第9页/共29页 11 (二)链轮的结构及材料 结构： 材

5、料： 应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣，小链轮通常采用较好的材料制造。 表9-7 第10页/共29页 12 （一）链传动的运动特性 9-4、链传动的工作情况分析 1 2 ）（sm pnz / 100060 22 100060 11 pnz v 2 1 n n i 链条的平均线速度： 平均传动比为： 1 2 z z 第11页/共29页 13 O1 111 Rv cos 11 Rv x sin 111 Rv y 链速： 360 z1 相位角变化： （-180/Z1）0 （+180/Z1） 1 v1 vx vy1 2 vx v2 222 / Rv 从动轮角速度：

6、 cos/ 2x vv )cos/( 22 Rvx )cos/(cos 211 RR cos cos 1 2 2 1 R R i 传动比的变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，该现象称为多边形效应。 第12页/共29页 14 （二）链传动的动载荷 多边形效应造成链速和从动链轮转速变化，从而引起惯性力及动载荷。 链速变化引起的惯性力(水平方向)： c1d maF 2 2 1 p sincos 2 1111 RR dt d dt dv a x c : 180 1 0 时当 z 1 2 11max 180 sin z Rac 1 1 180sinZ p d 、z1 ， 则acmax 、p ， 则ac

7、max 链速变化引起的惯性力(垂直方向)： cy1d maF 第13页/共29页 15 t J d d 2 从动链轮角加速度引起的动载荷： JM 2d tR J R M F d d d 2 22 2 2d 冲击力： 链条与链轮的冲击动载荷： 链节啮入轮齿的瞬间，作直线运动的链节与作圆周运动的链轮轮齿，以一定的相对速度啮合时将产生冲击。 1 1 vx 1 vx 第14页/共29页 16 链上受力 圆周拉力: 离心拉力: 悬垂拉力: F = 1000P/ v （N） Fc= qv2 （N） Ff =Kf qa10-2 (N) q每米长质量 Kf 垂度系数（图9-9） 有效拉力 9-5、链传动的受力

8、分析 F”f =(Kf+sin ) qa 10-2 (N) F f = Ff F”f max f n1 n2 Ff F”f a 紧边拉力:F1=F+ Fc+ Ff 松边拉力:F2= Fc+ Ff 压轴力：FQ=(1.2-1.3)F 第15页/共29页 17 第16页/共29页 18 实际使用区域 （二）链传动的额定功率 4 3 2 1 额定功率曲线 n1 P 曲线1-正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的额定功率； 曲线2-链板疲劳强度限定的额定功率； 曲线3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的额定功率； 曲线4-铰链胶合限定的额定功率； 密封润滑不良 在一定寿命下，通过试验，可得一种失效形式对应的一

9、种额定功率曲线。 第17页/共29页 19 反映了Pca，n1,型号之间的关系 带排链额定计算功率Pca 第18页/共29页 20 2. z1=25 3. 无过渡链节，单排链， 链节数 Lp=120 6. 载荷平稳 1.两轮共面，与地面垂直 8. 链条因磨损而引起的 相对伸长量3% 7. 按推荐的润滑方式 5. 工作寿命为15000 h 4. i=3 I-人工定期润滑 II-滴油润滑 III-油浴或飞溅 IV-压力润滑 第19页/共29页 21 1、链轮的齿数 (三)链传动的参数选择 Z1: Z1min=9，一般Z117，高速Z135 Z1少：运动不均匀性 动载荷 链节间相对转角 圆周力 Z2

10、大：总体尺寸 磨损后脱链机会 Z2:Z1max150，一般Z1 114 d p d+d 链轮齿数通常取奇数，并尽可能与链节数互质。 优选数列：17、19、21、23、25、38、57、76、95, 114 Z 180 sin p d 第20页/共29页 22 传动比，包角 啮合齿数 ：易出现跳齿或加速齿的磨损。 2、传动比 一般i6，通常i=2-5;1120 3、中心距 一般a0=(30-50)p， a0max=80p 有张紧装置a0max 80p， 中心距不能调整a0maxy30p 4、节距与排数 节距大，承载力高，总体尺寸大；振动、冲击、噪声也大。 2）高速重载时，选小节距多排链； 原则：

11、 1）为使结构紧凑，寿命长，优选较小节距的单排链； 3）从经济角度：a小，i大时，选小节距多排链; a大，i小时，选大节距单排链 第21页/共29页 23 已知条件： 工作条件、传动位置及外廓尺寸限制、载荷性质、传递功率、链轮转速等。 设计内容： （四） 滚子链传动的设计计算 1.已知条件和设计内容 确定链：型号、节数、排数； 确定压轴力、润滑方式、张紧装置 确定链轮：齿数、中心距、材料、结构和尺寸； 第22页/共29页 24 2.设计步骤及方法 由前原则确定齿数Z1、Z2 （1) 确定齿数、传动比: i=Z2 / Z2 (2) 确定当量的单排链计算功率Pca： P K KK P A ca P

12、 Z KA工况系数，表9-6 KZ主动轮轮齿系数，图9-13 KP多排系数， KP=1.75（单排）， KP=2.5（多排） 第23页/共29页 25 带排链额定计算功率Pca (3) 链型号、节距： 由n1、Pca定型号（图9-11） 由型号查节距（表9-1） 或计算节距： p =链号25.4/16 第24页/共29页 26 由前： a0=(3050)p 2 12 0 210 0 22 2 zz a pzz p a Lp )(2 211 ZZLpfa p 中心距： （计算 结果应 圆整为 偶数） (4) 链节数、中心距： （f1中心距计算系数，表9-7） （5）计算v，确定润滑方式 100060 11 pnz v（润滑方式，图9-14） (6）计算压轴力 FpyKFpFe (KFp压轴力系数） 第25页/共29页 27 （一）链传动的布置 一般应布置在垂直面内，避免布置在水平或倾斜平面内。 9-7、链传动的布置、张紧、润滑、防护 中心线一般宜水平或接近水平布置，紧边在上下方均，以在上方为佳 。 两个链轮尽量保持共面。 布置详见表9-8 （二）链传动的张紧 60应设张紧装置 张紧方法 调中心距 张紧装置