第九章、链传动

1、20122012年年1010月月1212日日机机 械械 设设 计计9-1 概述概述一、组成一、组成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。二、优、缺点二、优、缺点1 1、优点、优点 与带传动相比：1）constzznni1221平均2）高3）结构紧凑（带传动要求1120a）4）压轴力小（啮合传动张紧力小）。5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。无弹性滑动与齿轮传动相比：1）适于远距离传动。2）成本低（制造、安装精度）。2 2、缺点、缺点1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。2）consti瞬，振动、平稳性差、噪音大。3）成本比带传动高。三、应用三、应用Pma

2、x5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m一般： P100kW， v 15m/s，i 81、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。2、用于a较大，要求i平均不变，而不宜采用齿轮或带传动场合。 广泛应用在自行车、摩托车挖掘机（恶劣工作条件）其它低速重载场合应用实例应用实例四、链的种类四、链的种类传动链 一般机械传动，v20m/s传动链传动链起重链 提升重物，v0.25m/s起重链起重链曳引链 移动重物，v=24m/s曳引链曳引链9-2 链传动的零件和材料链传动的零件和材料一、传动链一、传动链按结构不同，分为：滚子链（套筒滚子链）、套筒链 、齿形链1、滚子链和套筒链 结构：自由滚

3、动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形：? 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3滚子链的装配过程滚子链的装配过程phdzb1b2d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点击播放动画点击播放动画 主要参数：1）基本参数p尺寸p = 链号25.4/16（mm）2）链节数Lp整数，一般为。3）排数zp单排链排数承载但：， zp3-4多排链 标准化滚子

4、链已：P168 表9-1GB12431997链号排数链节数标准编号例： 08A187 GB1243.183 ？ A系列、节距p=12.7mm，单排，87节2、齿形链承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳“”带外导板带内导板二、链轮二、链轮滚子链链轮设计时主要确定结构及尺寸。常用“”。 圆销式轴瓦式滚柱式铰链形式：“齿形按3RGB1244-85规定制造”zpd180sin分度圆直径：d180180 Z Z r2bdcr3r1aa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ddfLxdadgdkdg链轮结构：（轮毂处采用了胀紧联结 ）三、链和链轮材料（自学）三

5、、链和链轮材料（自学）9-3 链传动的运动特性链传动的运动特性整条链：挠性体单个链节：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 链轮转一周，链条转过长度为zp 平均链速：smpnzpnzv/1000601000602211 平均传动比：constzznni122112一、链传动的运动不均匀性一、链传动的运动不均匀性实际上：假设：紧边在传动时总是处于水平位置水平位置sin11Rv 水平分速度,即,使 链条前进, 垂直分速度,使链条上下 移动,cos11 Rv主动轮主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 11R由：2211可见const

6、1时，constv 1 链节距对应的中心角，111802z两个特殊位置：两个特殊位置：21时：111min180coszRv111max180sinzRv0时：111maxvRv0min v如图：vv 、均作周期性变化每为周期v “”v “”、有规律振动。1z 21 运动不均匀性：cos22 Rv2222)1802(22zcos22Rv v v、 变化变化 2 2变化变化由 coscos1122RRvcoscos1221RRi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：sinsin21111Rd

7、tdRdtdva21时：2180sin2sin2112111211maxpzRRapz1a动载荷可见：n1 12、链条的垂直分速度v 周期性变化（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： qpn Ek为Ek4、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cnqpEk23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 1nnlimlim; (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。思考：链传动链传动为什么布置在低速级低速级? ?带带传动传动应布置在多级传动的高速级高速级还

8、是低低速级？速级？为什么？*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9-4 9-4 受力分析受力分析一、紧边拉力一、紧边拉力fcFFFF11、工作拉力F1)(10001NvPF PkW vm/s2、离心力Fc)(2NqvFcqkg/m3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小qgakFffkf垂度系数(p175)二、松边拉力二、松边拉力fFFF0三、压轴力三、压轴力112 . 12FkFFFFFAfQ（ Ff 较小）（Fc对FQ无影响）工作情况系数注意：1）链传动紧边布置与带传动相反2）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

9、、跳齿3）因张紧力小，压轴力比带传动小控制松边垂度而是9-5 滚子链传动的计算滚子链传动的计算一、失效形式一、失效形式1、链条元件的 （ 交变应力下工作）2、p 脱链3、：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、：起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、：smv/6 . 0下，过载拉断二、额定功率曲线二、额定功率曲线针对各种失效形式额定功率曲线三、额定功率三、额定功率P P0 0为避免上述失效形式特定条件下，试验曲线疲劳冲击胶合极限工作曲线额定功率曲线特定条件：z1=25; Lp=120; Lh=15000h; 单排; 水平; i=3; 工作环境温度：-50C700C; 平稳运转、无过载、 冲击或频繁起动

10、； 环境清洁；润滑适宜实际使用：0PkkPKPmzAc式中：kz小链轮齿数系数,z119时,kz1 (表5.12) Km多排链排数系数（表5.13）；P名义功率；设计时，由上式求P0(=Pc)由在P176图9-11中当smv/6 . 0时，低速传动：vF1过载拉断安全系数校核：841fcAQpFFFKFzSzp排数；FQ单排链的极限拉伸载荷（一）原始数据（一）原始数据功率P、转速n1、n2(或i)、中心距a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(节距、排数、长度)2定实际中心距a3链轮结构设计四、滚子链传动的设计计算步骤（三）主要参数选择（三）主要参数选择a一定时，i 同

11、时啮合齿数少 磨损 跳齿821nni，通常：1120，i = 23.51）不宜过少z1maxmin180coszvv111max180sinzRv垂直分速度，z，同时啮合齿数，z，链节间相对转角，功率消耗 限制zminp+ppd+dd2）不宜过多由于：zpd180sin磨损后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin当p相同时：z d 链节外移(爬齿) 脱链可能性 zmax = 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! v12m/snopt Pmax，nlim 右侧竖线（图14.17

12、）。 3）均匀磨损Lp为偶数 链轮应采用与Lp互质的 p链传动尺寸 承载能力运动不均匀性、动载、振动噪音v一定：a Lp 屈伸次数 d一定：a1 同时啮合齿数 a 松边上下颤动， a =（3050）p amax = 80p重载、a小、i大：小节距、多排链v小、a大、i小：大节距、单排链选择方法：mzAkkPKP 0，由查图14.17定型号 p一般a过程：1）初选a0=（3050）p；2）由式5.32Lp（圆整为）；3）由式5.33a；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

13、均匀，故匀，故链轮齿数应选与链节数互为质数链轮齿数应选与链节数互为质数的奇数齿。的奇数齿。（四）设计计算（四）设计计算1中高速链传动(v 0.6 m/s)：pLzA0ApLz0KKKPKPPKKKKP式中P0特定条件的极限功率P名义功率KA工作情况系数Kz齿数系数KL链长系数Kp多排链系数2低速链传动(v0.6m/s) ：静载荷计算84FKnQs1Aca式中Q单排链的极限拉伸载荷n链排数F1紧边拉力（五）设计过程（五）设计过程1选择链轮齿数Z1、Z22计算功率Pca3确定链条的链节数Lp4计算传动所需功率p0（P0）5根据额定功率曲线确定链条的型号及链条的 节距p6确定链长L、中心距a及中心距的减小量a7验算链速8演算小链轮的轮毂孔dk 9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）二、张紧方法二、张紧方法张紧目的：，决定方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。3、2、两轮中心线最好水平，或与水平面45夹角，尽量一、合理布置一、合理布置1、回转面应在内；9-6、链传动的张紧与布置、链