江苏大学机械设计4链传动ppt课件

1、20222022年年4 4月月1212日日机机 械械 原理及设计原理及设计第九章第九章 链传动链传动一任务原理一任务原理:啮合传动啮合传动二优缺陷二优缺陷优点：优点：1适于远间隔传动，分量轻尺寸小。适于远间隔传动，分量轻尺寸小。2i平平(=n1/n2)为定值，效率高。为定值，效率高。3压轴力小。压轴力小。 4在温度高、湿度大等恶劣环境下任务。在温度高、湿度大等恶劣环境下任务。缺陷：缺陷：1i瞬瞬(=w1/w2)不为常数，易产生动载荷不为常数，易产生动载荷2两轴只能平行放置两轴只能平行放置3制造本钱稍高制造本钱稍高9-19-1概述概述三分类三分类传动链传动链起重链起重链保送链保送链套筒滚子链套筒

2、滚子链(滚子链滚子链)齿形链齿形链一滚子链一滚子链1构造：滚子构造：滚子1、套筒、套筒2、销轴、销轴3、内链板、内链板4、外链条板、外链条板59-29-2传动链的构造特点传动链的构造特点两对间隙配合两对间隙配合滚子滚子1与套筒与套筒2套筒套筒2与销轴与销轴3两对过盈配合两对过盈配合内链板内链板4与与套筒与与套筒2外链板外链板5与销轴与销轴32根本参数：节距根本参数：节距p、滚子外径、滚子外径d1、内链节内宽、内链节内宽b13接头方式：接头方式：衔接链节当链节数为偶数时，衔接链节当链节数为偶数时，过渡链节当链节数为奇数时。过渡链节当链节数为奇数时。 过渡链节缺陷：附加弯曲应力作用过渡链节缺陷：附

3、加弯曲应力作用4标志：标志： 例：例：08A188 G1243.183 链号排数链节数规范编号链号排数链节数规范编号p=08 25.4/16=12.7(mm)二齿形链二齿形链(无声链无声链)1构造方式：一组带有两个齿的链板左右交错构造方式：一组带有两个齿的链板左右交错陈列，链齿的外侧边是直边，任务时外侧边与链陈列，链齿的外侧边是直边，任务时外侧边与链轮轮齿啮合实现传动。齿形链上设有导板外导轮轮齿啮合实现传动。齿形链上设有导板外导板、内导板，防止链条在任务时侧向窜动。板、内导板，防止链条在任务时侧向窜动。3特点：传动平稳、无噪音、接受冲击性特点：传动平稳、无噪音、接受冲击性 能好、任务可靠。与套

4、筒链相比能好、任务可靠。与套筒链相比2铰链方铰链方式式圆销式圆销式轴瓦式轴瓦式滚柱式滚柱式一运动不均匀性一运动不均匀性固有特性固有特性1平均链速和平均传动比平均链速和平均传动比常数1212212111ZZpZpZnnism100060pZn100060pZnv9-39-3链传动的任务情况分析链传动的任务情况分析2瞬时链速和瞬时传动比瞬时链速和瞬时传动比假设：紧边位于上面程度位置。假设：紧边位于上面程度位置。A自动轮：自动轮：程度方向程度方向 vx=v1cos=R1w1cos=链速链速V 垂直方向垂直方向 vy1= v1sin= R1w1sin111111111111111111180sin01

5、80sin180cos180cos1801800180ZwRZwRvZwRwRZwRvZZZAAAooyooooo 的变化的变化之间介于的变化铰链位置一个链节中链速一个链节中链速v由小由小大大小变化，垂直小变化，垂直vy1由减速上升后又作加速下降。每过一个链由减速上升后又作加速下降。每过一个链节就反复一次，导致链产生有规律的振动。节就反复一次，导致链产生有规律的振动。 的整数倍为常数为常数的条件使常数paZZ)1(wwicosRcosRwwicosRcoswRcosRvwcoswRcosvv2121s1221s21122222B从动轮：从动轮：结论：结论：节距节距P 大大(齿数少齿数少)运动不

6、均匀性那么明显运动不均匀性那么明显由于此时由于此时、变化范围大变化范围大由上面分析可知，随着、角的不断变化，链传动的瞬时传动比是不断变化的，即使自动轮以等角速度回转，从动轮的角速度也将周期性地变动。综上所述：将上述景象称为链传动的运动不综上所述：将上述景象称为链传动的运动不均匀性，由于此特征是由于围绕在链轮上的均匀性，由于此特征是由于围绕在链轮上的链条构成了正多边形所致，故又称为链传动链条构成了正多边形所致，故又称为链传动的多边形效应。的多边形效应。-不可消除不可消除二动载荷二动载荷不可防止不可防止1速度冲击速度冲击2pwZ180isinwRasinwRdtdsinwRdtdvacoswRv1

7、2o11max1211111阐明：转速阐明：转速w愈高，节距愈高，节距p愈大，齿数愈大，齿数Z 愈少动载荷愈大愈少动载荷愈大2振动冲击振动冲击3啮合冲击啮合冲击4惯性冲击惯性冲击三受力分析三受力分析eQ21fc2fce12ff2ff2eeFKFFQFFFFFFFN10qasinKFN10qaKF. 3qvF. 2vP1000F. 1压轴力松边拉力紧边拉力垂度拉力离心拉力有效圆周力取大者取大者压轴系数压轴系数一失效方式一失效方式1链的疲劳破坏：链板、套筒、滚子链的疲劳破坏：链板、套筒、滚子3链的铰链胶合：转速很高时发生，限制链的铰链胶合：转速很高时发生，限制 极限转速极限转速2链的铰链磨损链的铰

8、链磨损4链的过载拉断链的过载拉断9-49-4滚子链传动的失效方式及功率曲线图滚子链传动的失效方式及功率曲线图二极限功率曲线图二极限功率曲线图4三额定功率曲线图：三额定功率曲线图：P0 图见书图见书特定条件：特定条件：Z1=19，Lp=100节，单排节，单排 Lh=15000h 程度布置，两轮共面程度布置，两轮共面载荷平稳载荷平稳按引荐光滑方式光滑按引荐光滑方式光滑 链磨损后的相对伸长量链磨损后的相对伸长量3%假设为非引荐光滑方式，应降低假设为非引荐光滑方式，应降低P0值值当与条件不同时，要引入一系列的修正当与条件不同时，要引入一系列的修正系数。系数。 KA任务情况系数，任务情况系数，Kz齿数齿

9、数系数，系数，KL链长系数，链长系数，Kp 多排链系多排链系数。数。一原始数据：一原始数据：功率功率P、转速、转速n1、n2(或或i)、中心距、中心距a及任务条件等及任务条件等二设计内容：二设计内容：1选择链号，确定尺寸选择链号，确定尺寸(节距、排数、长度节距、排数、长度)2定实践中心距定实践中心距a3链轮构造设计链轮构造设计9-59-5滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算三主要参数选择三主要参数选择1传动比传动比i 普通要求普通要求i(=n1/n2)6引荐引荐i=23.5缘由：缘由：i大大包角小包角小啮合齿数少啮合齿数少易磨损或跳齿易磨损或跳齿2齿数齿数Z1和和Z2Z1： Z1少少构造紧

10、凑构造紧凑 Z1过少过少运动不均匀性添加运动不均匀性添加动载荷添加动载荷添加链节间相对转角链节间相对转角添加添加铰链易磨损铰链易磨损Fe(=1000P/v)添加添加压力添加压力添加易损坏易损坏Z1不能太小，普通不能太小，普通Zmin17Z2： Z2=i *Z1 Z过大过大构造庞大构造庞大 易发生跳齿和脱链景象易发生跳齿和脱链景象寿命降低寿命降低 Z2不能太大，不能太大， Zmax120ZpZpZppddddZpdoooo180sin180sin180sin180sin链节距增长量链节距增长量 P 与啮合圆外移量与啮合圆外移量 d的关系的关系当当p一定时，一定时，Z大大外移量外移量d大，大，故跳

11、齿脱链易发生于大链轮上故跳齿脱链易发生于大链轮上ZpZpZppddddZpdoooo180sin180sin180sin180sin讨论讨论或当或当 d 一定时，一定时，Z大大允许增长量允许增长量 p小，小，故跳齿脱链易发生于大链轮上故跳齿脱链易发生于大链轮上为什么链轮齿数应选与链节数互为质数的奇数齿。为什么链轮齿数应选与链节数互为质数的奇数齿。问题问题由于链节数通常为偶数，为思索磨损均由于链节数通常为偶数，为思索磨损均匀，故链轮齿数应选与链节数互为质数匀，故链轮齿数应选与链节数互为质数的奇数齿。的奇数齿。3节距节距p和排数和排数p大尺寸大大尺寸大承载才干大。承载才干大。p过大过大运动不均匀性

12、明显运动不均匀性明显动载荷添加动载荷添加振动噪音添加。振动噪音添加。应尽量选小节距单排链。小节距多排链应尽量选小节距单排链。小节距多排链4中心距中心距a和链节数和链节数Lpa：a过小过小 单位时间的屈伸次数添加单位时间的屈伸次数添加易磨损和疲劳易磨损和疲劳 包角小包角小同时啮合的齿数少同时啮合的齿数少轮齿受载大轮齿受载大a过大过大链松边上下抖动链松边上下抖动运转不平稳运转不平稳 引荐引荐a0=(3050)p amax=80pa004. 0002. 0aaaa2ZZ82ZZL2ZZL4pa2ZZappa22ZZLL212221p21p2120021pp实际中心距：链节数链节数Lp与中心距与中心距

13、a0之间的关系之间的关系 a是为了保证松边有一个适宜的安装是为了保证松边有一个适宜的安装垂度垂度f时中心距的减小量。时中心距的减小量。四设计计算四设计计算1中高速链传动中高速链传动(v 0.6 m/s)：pLzA0ApLz0KKKPKPPKKKKP式中式中P0特定条件的极限功率特定条件的极限功率P名义功率名义功率KA任务情况系数任务情况系数Kz齿数系数齿数系数KL链长系数链长系数Kp多排链系数多排链系数2低速链传动低速链传动(v0.6m/s) ：静载荷计算：静载荷计算84FKnQs1Aca式中式中Q单排链的极限拉伸载荷单排链的极限拉伸载荷n链排数链排数F1紧边拉力紧边拉力五五设计过程设计过程1

14、选择链轮齿数选择链轮齿数Z1、Z22计算功率计算功率Pca3确定链条的链节数确定链条的链节数Lp4计算传动所需功率计算传动所需功率p0P05根据额定功率曲线确定链条的型号及链条的根据额定功率曲线确定链条的型号及链条的 节距节距p6确定链长确定链长L、中心距、中心距a及中心距的减小量及中心距的减小量a7验算链速验算链速8演算小链轮的轮毂孔演算小链轮的轮毂孔dk 查表查表949计算在轴上的压轴力计算在轴上的压轴力Q10必要时校核链的静力强度防止过载拉断必要时校核链的静力强度防止过载拉断一链轮齿形一链轮齿形应满足的要求：应满足的要求：外形：三圆弧不断线外形：三圆弧不断线aaabcd 弧弧bc线线二链

15、轮构造尺寸二链轮构造尺寸整体式整体式孔板式孔板式组合式组合式Z180sinpdo三资料三资料碳素钢、合金钢、球墨铸铁、灰铸铁、夹布胶木碳素钢、合金钢、球墨铸铁、灰铸铁、夹布胶木9-69-6滚子链链轮的构造设计滚子链链轮的构造设计一布置一布置1宜布置于低速级宜布置于低速级2宜采用程度或接近程度布置：普通宜采用程度或接近程度布置：普通45o3两链轮的回转平面应在同一平面内两链轮的回转平面应在同一平面内4宜松边在下紧边在上与带传动比较宜松边在下紧边在上与带传动比较9-79-7链传动的布置、张紧和光滑链传动的布置、张紧和光滑二光滑二光滑人工光滑、滴油光滑、油浴光滑、压力光滑人工光滑、滴油光滑、油浴光滑、压力光滑三张紧三张紧张紧目的：防止在链条垂度过大时产生啮合不张紧目的：防止在链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动景象，同时也为了添加链条与链良和链条的振动景象，同时也为了添加