江苏大学机械原理及的设计第九章链传动ppt课件

1、20222022年年4 4月月2727日日机机 械械 原理及设计原理及设计（）第九章第九章 链传动链传动一工作原理一工作原理:啮合传动啮合传动二优缺点二优缺点优点：优点：1适于远距离传动，重量轻尺寸小。适于远距离传动，重量轻尺寸小。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工作。在温度高、湿度大等恶劣环境下工作。缺点：缺点：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制造成本稍高制造成本稍高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输送链输送链套筒滚子链

2、套筒滚子链(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传动链的结构特点传动链的结构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基本参数：节距基本参数：节距p、滚子外径、滚子外径d1、内链节内宽、内链节内宽b13接头形式：接头形式：连接链节当链节数为偶数时，连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。 （过渡链节缺点：附加弯曲应力作用）（过渡链

3、节缺点：附加弯曲应力作用）4标志：标志： 例：例：08A188 G1243.183 链号排数链节数标准编号链号排数链节数标准编号p=08 25.4/16=12.7(mm)二齿形链二齿形链(无声链无声链)1结构形式：一组带有两个齿的链板左右交错结构形式：一组带有两个齿的链板左右交错排列，链齿的外侧边是直边，工作时外侧边与链排列，链齿的外侧边是直边，工作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），防止链条在工作时侧向窜动。板、内导板），防止链条在工作时侧向窜动。3特点：传动平稳、无噪音、承受冲击性特点：传动平稳、无噪音、承受冲击性 能好

4、、工作可靠。（与套筒链相比）能好、工作可靠。（与套筒链相比）2铰链形铰链形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链传动的工作情况分析链传动的工作情况分析2瞬时链速和瞬时传动比瞬时链速和瞬时传动比假设：紧边位于上面水平位置。假设：紧边位于上面水平位置。A主动轮：主动轮：水平方向水平方向 vx=v1cos=R1w1cos=链速链速V 垂直方向垂直方向 vy1= v1sin= R1w1sin11111111111111

5、1111180sin0180sin180cos180cos1801800180ZwRZwRvZwRwRZwRvZZZAAAooyooooo 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。每过一个链节就重复一次，导致链产生有规律的振动。节就重复一次，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

6、大(齿数少齿数少)运动不均匀性则明显运动不均匀性则明显（因为此时（因为此时、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，即使主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：将上述现象称为链传动的运动不综上所述：将上述现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形成了正多边形所致，故又称为链传动链条形成了正多边形所致，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避免不可避免1速度冲击速度冲击2pwZ180isinwRasinwRdtdsin

7、wRdtdvacoswRv12o11max1211111说明：转速说明：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形式一失效形式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

8、极限转速2链的铰链磨损链的铰链磨损4链的过载拉断链的过载拉断9-49-4滚子链传动的失效形式及功率曲线图滚子链传动的失效形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 水平布置，两轮共面水平布置，两轮共面载荷平稳载荷平稳按推荐润滑方式润滑按推荐润滑方式润滑 链磨损后的相对伸长量链磨损后的相对伸长量3%若为非推荐润滑方式，应降低若为非推荐润滑方式，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工作情况

9、系数，工作情况系数，Kz齿数齿数系数，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及工作条件等及工作条件等二设计内容：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定实际中心距定实际中心距a3链轮结构设计链轮结构设计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 一般要求一般要求i(=n1/n2)6推荐推荐i=23.5原因：原因：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

10、和和Z2Z1： Z1少少结构紧凑结构紧凑 Z1过少过少运动不均匀性增加运动不均匀性增加动载荷增加动载荷增加链节间相对转角链节间相对转角增加增加铰链易磨损铰链易磨损Fe(=1000P/v)增加增加压力增加压力增加易损坏易损坏Z1不能太小，一般不能太小，一般Zmin17Z2： Z2=i *Z1 Z过大过大结构庞大结构庞大 易发生跳齿和脱链现象易发生跳齿和脱链现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

11、大大外移量外移量d大，大，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。问题问题因为链节数通常为偶数，为考虑磨损均因为链节数通常为偶数，为考虑磨损均匀，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能力大。承载

12、能力大。p过大过大运动不均匀性明显运动不均匀性明显动载荷增加动载荷增加振动噪音增加。振动噪音增加。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增加单位时间的屈伸次数增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 推荐推荐a0=(3050)p amax=80pa004. 0002. 0aaaa2ZZ82ZZL2ZZL4pa2ZZappa22ZZLL212221p21p2120021pp实际中

13、心距：链节数链节数Lp与中心距与中心距a0之间的关系之间的关系 a是为了保证松边有一个合适的安装是为了保证松边有一个合适的安装垂度垂度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工作情况系数工作情况系数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

14、紧边拉力紧边拉力五五设计过程设计过程1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p0P0）5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94）9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：形状：三圆弧一直

15、线形状：三圆弧一直线aaabcd 弧弧bc线线二链轮结构尺寸二链轮结构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滚子链链轮的结构设计滚子链链轮的结构设计一布置一布置1宜布置于低速级宜布置于低速级2宜采用水平或接近水平布置：一般宜采用水平或接近水平布置：一般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、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑二光滑二光滑人工润滑、滴油润滑、油浴润滑、压力润滑人工润滑、滴油润滑、油浴润滑、压力润滑三张紧三张紧张紧目的：避免在链条垂度过大时产生啮合不张紧目的：避免在链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也为了增加链条与链良和链条的振动现象，同时也为了增