机械结构设计基础_11-14链传动与间歇运动机构ppt课件

1、机械设计根底2第第1111章章 链链 传传 动动 1. 1.链传动的类型、构造和特点。链传动的类型、构造和特点。 2. 2.链传动的设计计算。链传动的设计计算。知识点：知识点：3 链传动是运用较广的一种机械传动，它由链条、自动链轮、从动链轮组成链传动是运用较广的一种机械传动，它由链条、自动链轮、从动链轮组成。依托链轮轮齿与链节的啮合来传送运动和动力。依托链轮轮齿与链节的啮合来传送运动和动力。11.1 11.1 概述概述11.1.1 11.1.1 链传动的类型链传动的类型 根据用途的不同，链传动分三大类：根据用途的不同，链传动分三大类： 1 1传动链：传动链用于普通机械上动力和运动的传送，通常都

2、在中等速传动链：传动链用于普通机械上动力和运动的传送，通常都在中等速度度v20m/sv20m/s以下任务。以下任务。 2 2起重链：起重链用于起重机械中提升重物，其任务速度不大于起重链：起重链用于起重机械中提升重物，其任务速度不大于0.25m/s0.25m/s。 3 3牵引链：又称保送链，用于链式保送机中挪动重物，其任务速度不大牵引链：又称保送链，用于链式保送机中挪动重物，其任务速度不大于于2 24m/s4m/s。 根据构造的不同，常用的传动链又分短节距精细滚子链简称滚子链、根据构造的不同，常用的传动链又分短节距精细滚子链简称滚子链、套筒链、弯板链和齿形链，如图套筒链、弯板链和齿形链，如图11

3、.111.1所示。滚子链构造简单，磨损较轻，故运所示。滚子链构造简单，磨损较轻，故运用较广。齿形链又称无声链，它具有传动平稳、噪声小、接受冲击性能好用较广。齿形链又称无声链，它具有传动平稳、噪声小、接受冲击性能好、任务可靠等优点，但构造复杂、质量大、价钱高、制造较困难，故多用于高、任务可靠等优点，但构造复杂、质量大、价钱高、制造较困难，故多用于高速链速速链速v v可达可达40m/s40m/s或运动精度要求较高的传动安装中。或运动精度要求较高的传动安装中。411.1 11.1 概述概述图图11.1 11.1 传动链的类型传动链的类型5 1 1滚子链的构造和规范滚子链的构造和规范 滚子链由内链板滚

4、子链由内链板1 1、套筒、套筒4 4、外链板、外链板2 2和销轴和销轴3 3组成，见图组成，见图11.211.2。内链板与套。内链板与套筒、外链板与销轴均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒之间均采用间隙配筒、外链板与销轴均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒之间均采用间隙配合，因此，内、外链板在链节屈伸时可相对转动。当链与链轮啮合时，链轮齿合，因此，内、外链板在链节屈伸时可相对转动。当链与链轮啮合时，链轮齿面与滚子之间构成滚动摩擦，可减轻链条与链轮轮齿的磨损。内、外链板制成面与滚子之间构成滚动摩擦，可减轻链条与链轮轮齿的磨损。内、外链板制成“字形，可使其剖面的抗拉强度大致相等，同时亦可减小链条的

5、自重和惯性字形，可使其剖面的抗拉强度大致相等，同时亦可减小链条的自重和惯性力。组成链条的各零件，由碳钢或合金钢制成，并进展热处置，以提高强度和力。组成链条的各零件，由碳钢或合金钢制成，并进展热处置，以提高强度和耐磨性。耐磨性。 滚子链相邻两滚子中心的间隔滚子链相邻两滚子中心的间隔 称为链节距，用称为链节距，用p p表示，它是链条的主要参表示，它是链条的主要参数。节距数。节距p p越大，链条各零件的尺寸越大，所能接受的载荷越大。越大，链条各零件的尺寸越大，所能接受的载荷越大。 滚子链可制成单排链和多排链如双排链或三排链，见图滚子链可制成单排链和多排链如双排链或三排链，见图11.211.2和图和图

6、11.311.3。排数越多，承载才干越大。由于制造和装配精度，会使各排链受力不均匀，。排数越多，承载才干越大。由于制造和装配精度，会使各排链受力不均匀，故普通不超越故普通不超越4 4排。排。11.1 11.1 概述概述1.1.滚子链传动滚子链传动6图图11.2 11.2 单排滚子链构造单排滚子链构造图图11.3 11.3 双排滚子链构造双排滚子链构造11.1 11.1 概述概述7 滚子链已规范化，滚子链的根本参数与尺寸见表滚子链已规范化，滚子链的根本参数与尺寸见表11.111.1。表内的链号数乘以。表内的链号数乘以25.4/16mm25.4/16mm即为节距值。链号中的后缀表示系列。其中，即为

7、节距值。链号中的后缀表示系列。其中，A A系列是我国滚子链的系列是我国滚子链的主体，设计时，根据载荷大小及任务条件等选用适当的链条型号；主体，设计时，根据载荷大小及任务条件等选用适当的链条型号；B B系列主要供系列主要供维修用。维修用。11.1 11.1 概述概述8 2 2滚子链链轮滚子链链轮 滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形满足以下要求：滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形满足以下要求： 1 1保证链条能平稳而顺利地进入和退出啮合。保证链条能平稳而顺利地进入和退出啮合。 2 2受力均匀，不易脱链。受力均匀，不易脱链。 3 3便于加工。便于加工。 链轮的齿形有国家规范。链轮的齿形有国家

8、规范。GB 12441985GB 12441985规定了滚子链链轮的端面齿槽外形规定了滚子链链轮的端面齿槽外形，如图，如图11.511.5所示，即为三圆弧所示，即为三圆弧dcdc、baba、aaaa和不时线和不时线cbcb齿形。齿形。 由于链轮采用规范齿形，所以在链轮任务图上不用绘制其端面齿形，只需由于链轮采用规范齿形，所以在链轮任务图上不用绘制其端面齿形，只需在图的右上角注明根本参数和在图的右上角注明根本参数和“齿形齿形GB 12441985GB 12441985制造字样即可。制造字样即可。11.1 11.1 概述概述2.2.齿形链齿形链 齿形传动链由一组齿形链板并列铰接而成，任务时，经过链

9、片侧面的两直齿形传动链由一组齿形链板并列铰接而成，任务时，经过链片侧面的两直边与链轮轮齿相啮合。齿形链按链片齿廓与轮齿啮合部位不同，分外侧啮合传边与链轮轮齿相啮合。齿形链按链片齿廓与轮齿啮合部位不同，分外侧啮合传动图动图11.611.6a a和内侧啮合传动图和内侧啮合传动图11.611.6b b。9图图11.5 11.5 链轮端面齿形链轮端面齿形图图11.6 11.6 齿形链齿形链11.1 11.1 概述概述1011.1 11.1 概述概述11.1.2 11.1.2 链传动的特点链传动的特点 链传动与其他传动相比，主要有以下特点：链传动与其他传动相比，主要有以下特点： 1 1由于链传动是有中间

10、挠性件的啮合传动，无弹性滑动和打滑景象，因由于链传动是有中间挠性件的啮合传动，无弹性滑动和打滑景象，因此能保证平均传动比不变。此能保证平均传动比不变。 2 2链传动无需初拉力，对轴的作用力较小。链传动无需初拉力，对轴的作用力较小。 3 3链传动可在高温、低温、多尘、油污、潮湿、泥沙等恶劣环境下任务链传动可在高温、低温、多尘、油污、潮湿、泥沙等恶劣环境下任务。 4 4由于链传动的瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差，有冲击和噪声，由于链传动的瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差，有冲击和噪声，且磨损后易发生跳齿，不宜用于高速和急速反向传动的场所。且磨损后易发生跳齿，不宜用于高速和急速反向传动的场所。 链

11、传动适用于两轴线平行且间隔链传动适用于两轴线平行且间隔 较远、瞬时传动比无严厉要求以及任务较远、瞬时传动比无严厉要求以及任务环境恶劣的场所，广泛用于农业、采矿、冶金、石油化工及运输等各种机械中环境恶劣的场所，广泛用于农业、采矿、冶金、石油化工及运输等各种机械中。目前，链传动所能传送的功率可达。目前，链传动所能传送的功率可达3600kW3600kW，常用，常用100kW100kW以下；链速可达以下；链速可达303040m/s40m/s，常用，常用v15m/sv15m/s；传动比最大可达；传动比最大可达1515，普通，普通i6i6；中心距；中心距a5a56m6m；效；效率率=0.91=0.910.

12、970.97。1111.2 11.2 链传动的运动特性链传动的运动特性 链条绕上链轮后，在啮合区域的部分链将折成正多边形，因此链传动相当链条绕上链轮后，在啮合区域的部分链将折成正多边形，因此链传动相当于一对多边形轮子之间的传动，见图于一对多边形轮子之间的传动，见图11.911.9。设。设z1z1、z2z2为两链轮的齿数，为两链轮的齿数，p p为节为节距距mmmm，n1n1、n2n2为两链轮的转速为两链轮的转速r/minr/min，那么链条线速度简称链速，那么链条线速度简称链速为为图图11.9 11.9 链传动的运动分析链传动的运动分析1211.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计11.3

13、.1 11.3.1 滚子链传动的失效方式滚子链传动的失效方式 由于链条的构造比链轮复杂，强度不如链轮高，所以普通链传动的失效主由于链条的构造比链轮复杂，强度不如链轮高，所以普通链传动的失效主要是链条的失效。常见的方式有以下几种：要是链条的失效。常见的方式有以下几种：1.1.链板疲劳破坏链板疲劳破坏 链传动时由于松边和紧边的拉力不同，使得链条各元件受变应力的作用，链传动时由于松边和紧边的拉力不同，使得链条各元件受变应力的作用，经过一定的循环次数后，内、外链板会发生疲劳破坏，在正常光滑条件下，疲经过一定的循环次数后，内、外链板会发生疲劳破坏，在正常光滑条件下，疲劳强度是决议链传动承载才干的主要要素

14、。劳强度是决议链传动承载才干的主要要素。2.2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链节与链轮啮合时，滚子与链轮间会产生冲击，高速时冲击载荷较大，套链节与链轮啮合时，滚子与链轮间会产生冲击，高速时冲击载荷较大，套筒与滚子外表发生冲击疲劳破坏。筒与滚子外表发生冲击疲劳破坏。1311.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计3.3.销轴与套筒的胶合销轴与套筒的胶合 当光滑不良或速度过高时，销轴与套筒的任务外表摩擦发热较大，而使两当光滑不良或速度过高时，销轴与套筒的任务外表摩擦发热较大，而使两外表发生粘附磨损，严重时那么产生胶合。外表发生粘附磨损，严重时那么产生胶合。4.4.链条铰链

15、磨损链条铰链磨损 链在任务过程中，铰链的销轴与套筒间接受较大的压力，传动时二者的任链在任务过程中，铰链的销轴与套筒间接受较大的压力，传动时二者的任务外表会因相对转动而导致铰链磨损，使链节距增大，链与链轮的啮合点外移务外表会因相对转动而导致铰链磨损，使链节距增大，链与链轮的啮合点外移，容易引起跳齿和脱链，加大噪声以及其他破坏。，容易引起跳齿和脱链，加大噪声以及其他破坏。5.5.过载拉断过载拉断 在低速在低速v6m/sv6m/s重载或瞬时严重过载时，链条能够被拉断。重载或瞬时严重过载时，链条能够被拉断。1411.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计11.3.2 11.3.2 滚子链传动设计计

16、算及主要参数的选择滚子链传动设计计算及主要参数的选择 普通：需求传送的功率、自动轮转速、从动轮转速或传动比、传动的普通：需求传送的功率、自动轮转速、从动轮转速或传动比、传动的用途和任务情况、原动机类型以及外廓安装尺寸等。用途和任务情况、原动机类型以及外廓安装尺寸等。1.1.设计链传动的条件设计链传动的条件 确定滚子链的型号、链节距、链节数、选择大小链轮齿数、资料、构造，确定滚子链的型号、链节距、链节数、选择大小链轮齿数、资料、构造，绘制链轮任务图并确定传动的中心距。绘制链轮任务图并确定传动的中心距。2.2.设计计算的内容设计计算的内容 1 1传动比传动比I I 传动比受链轮最小齿数和最大齿数的

17、限制，且外廓尺寸也不能过大，传动传动比受链轮最小齿数和最大齿数的限制，且外廓尺寸也不能过大，传动比过大时，小链轮上的包角比过大时，小链轮上的包角11将会太小，同时啮合的齿数也太少，将加速轮将会太小，同时啮合的齿数也太少，将加速轮齿的磨损。因此，通常要求包角齿的磨损。因此，通常要求包角11不小于不小于120120。普通取传动比。普通取传动比i7i7，引荐，引荐i=2i=23.53.5。当任务速度较低。当任务速度较低v2m/sv2m/s，且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时，且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时，允许，允许i10i10。 3.3.详细设计计算的根本方法和有关主要参数的选择详细设计计算的

18、根本方法和有关主要参数的选择1511.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计 2 2确定链轮齿数确定链轮齿数z1z1、z2z2 3 3选择链条节距选择链条节距p p及排数，确定链型号及排数，确定链型号 在一定条件下，链节距越大，承载才干越高，但运动平稳性差、动载荷和在一定条件下，链节距越大，承载才干越高，但运动平稳性差、动载荷和噪声越严重。因此，设计时，在满足承载才干的前提下，应尽量选取小节距的噪声越严重。因此，设计时，在满足承载才干的前提下，应尽量选取小节距的单排链；高速重载时，可选择小节距的多排链。单排链；高速重载时，可选择小节距的多排链。 普通根据链传动单排链的额定功率普通根据链传动

19、单排链的额定功率P0P0和小链轮的转速和小链轮的转速n n，由图，由图11.1011.10选取链选取链条节距条节距p p和链型号。链传动的计算功率和链型号。链传动的计算功率PCPC可由下式确定：可由下式确定：1611.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计图图11.10 11.10 滚子链额定功率曲线滚子链额定功率曲线1711.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计 4 4确定中心距和链节数确定中心距和链节数LpLp1811.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计 5 5验算链速并确定光滑方式验算链速并确定光滑方式 链速过高，会添加链传动的动载荷和噪声，因此，普通将链速限制在链速过

20、高，会添加链传动的动载荷和噪声，因此，普通将链速限制在15m/s15m/s以下。假设超越了允许范围，应调整设计参数重新计算。以下。假设超越了允许范围，应调整设计参数重新计算。 根据节距和查图根据节距和查图11.1111.11确定传动的光滑方式。确定传动的光滑方式。图图11.11 11.11 引荐的光滑方式引荐的光滑方式.人工定期光滑；人工定期光滑；.滴油光滑；滴油光滑；.油浴光滑；油浴光滑；.压力喷油光滑压力喷油光滑1911.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计 6 6设计链轮并绘制其任务图设计链轮并绘制其任务图 链轮轴向齿廓和尺寸见表链轮轴向齿廓和尺寸见表11.611.6。绘制链轮任务

21、图时，应注明节距。绘制链轮任务图时，应注明节距p p、齿数、齿数z z、分度圆直径、分度圆直径d d、齿顶圆直径、齿顶圆直径dada、齿根圆直径、齿根圆直径dfdf及齿侧凸缘直径及齿侧凸缘直径dgdg。2011.3 11.3 滚子链传动设计滚子链传动设计 链轮的构造如图链轮的构造如图11.1211.12所示，小直径链轮可制成实心式图所示，小直径链轮可制成实心式图11.1211.12a a，中等直径可制成孔板式图，中等直径可制成孔板式图11.1211.12b b，直径较大时可用组合式构造图，直径较大时可用组合式构造图11.1211.12c c。 链轮资料应保证其有足够的抗疲劳强度、耐冲击性和耐腐

22、蚀性，故链轮资链轮资料应保证其有足够的抗疲劳强度、耐冲击性和耐腐蚀性，故链轮资料多采用中碳钢和中碳合金钢，如料多采用中碳钢和中碳合金钢，如4545、40Cr40Cr、35SiMo35SiMo等，经淬火处置，硬度到等，经淬火处置，硬度到达达404050HRC50HRC；高速、重载时采用低碳钢、低碳合金钢，如；高速、重载时采用低碳钢、低碳合金钢，如1515、2020、15Cr15Cr、20Cr20Cr，经外表渗碳淬火，其硬度到达，经外表渗碳淬火，其硬度到达555560HRC60HRC；低速、轻载、齿数较多的从；低速、轻载、齿数较多的从动轮也可采用铸铁制造。动轮也可采用铸铁制造。 任务时因小轮啮合次

23、数远远多于大轮的啮合次数，易于损坏，故小轮的资任务时因小轮啮合次数远远多于大轮的啮合次数，易于损坏，故小轮的资料应比大轮的好一些。料应比大轮的好一些。图图11.12 11.12 链轮的构造链轮的构造2111.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑11.4.1 11.4.1 链传动的布置链传动的布置 在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面内，两轴线必需平行，最好在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面内，两轴线必需平行，最好成程度布置，如需倾斜布置，两链轮中心连线与程度线的夹角成程度布置，如需倾斜布置，两链轮中心连线与程度线的夹角应小于应小于4545。同时链传动应使紧边即自动边在上

24、，松边在下，以便链节和链轮轮齿可以同时链传动应使紧边即自动边在上，松边在下，以便链节和链轮轮齿可以顺利地进入和退出啮合。假设松边在上，能够会因松边垂度过大而呈现链条与顺利地进入和退出啮合。假设松边在上，能够会因松边垂度过大而呈现链条与轮齿的干扰，甚至会引起松边与紧边的碰撞。详细布置情况参见表轮齿的干扰，甚至会引起松边与紧边的碰撞。详细布置情况参见表11.711.7。2211.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑2311.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑11.4.2 11.4.2 链传动的张紧链传动的张紧 链条包在链轮上应松紧适度。通常用丈量松边垂度链条包在链轮上

25、应松紧适度。通常用丈量松边垂度f f的方法来控制链的松的方法来控制链的松紧程度，如图紧程度，如图11.1311.13所示。所示。 适宜的松边垂度为适宜的松边垂度为f=f=0.010.010.020.02a a，式中，式中，a a是中心距。对于重载、是中心距。对于重载、反复起动及接近垂直的链传动，松边垂度应适当减小。反复起动及接近垂直的链传动，松边垂度应适当减小。 传动中，当铰链磨损使长度增大而导致松边垂度过大时，可采取如下张传动中，当铰链磨损使长度增大而导致松边垂度过大时，可采取如下张紧措施：紧措施： 1 1经过调整中心距，使链张紧。经过调整中心距，使链张紧。 2 2撤除撤除1 12 2个链节

26、，缩短链长，使链张紧。个链节，缩短链长，使链张紧。 3 3加张紧轮，使链条张紧。张紧轮普通位于松边的外侧，它可以是链轮加张紧轮，使链条张紧。张紧轮普通位于松边的外侧，它可以是链轮，其齿数与小链轮相近，也可以是无齿的锟轮，锟轮直径稍小，并常用夹布胶，其齿数与小链轮相近，也可以是无齿的锟轮，锟轮直径稍小，并常用夹布胶木制造。木制造。图图11.13 11.13 垂度丈量垂度丈量2411.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑11.4.3 11.4.3 链传动的光滑链传动的光滑 链传动良好的光滑将会减少磨损、缓和冲击，提高承载才干，延伸运用寿命，因此链传动良好的光滑将会减少磨损、缓和冲击，

27、提高承载才干，延伸运用寿命，因此链传动应合理地确定光滑方式和光滑剂种类。链传动应合理地确定光滑方式和光滑剂种类。 常用的光滑方式有几种：常用的光滑方式有几种： 1 1人工定期光滑：用油壶或油刷给油图人工定期光滑：用油壶或油刷给油图11.1411.14a a，每班注油一次，适用于，每班注油一次，适用于链速链速v4m/sv4m/s的不重要传动。的不重要传动。 2 2滴油光滑：用油杯经过油管向松边的内、外链板间隙处滴油，用于链速滴油光滑：用油杯经过油管向松边的内、外链板间隙处滴油，用于链速v10m/sv10m/s的传动图的传动图11.1411.14b b。 3 3油浴光滑：链从密封的油池中经过，链条

28、浸油深度以油浴光滑：链从密封的油池中经过，链条浸油深度以6 612mm12mm为宜，适用于链速为宜，适用于链速v=6 v=6 12m/s 12m/s的传动图的传动图11.1411.14c c。 4 4飞溅光滑：在密封容器中，用甩油盘将油甩起，经由壳体上的集油安装油导流飞溅光滑：在密封容器中，用甩油盘将油甩起，经由壳体上的集油安装油导流到链上。甩油盘速度应大于到链上。甩油盘速度应大于3m/s3m/s，浸油深度普通为，浸油深度普通为12 12 15mm 15mm图图11.1411.14d d。 5 5压力油循环光滑：用油泵将油喷到链上，喷口应设在链条进入啮合之处。适用压力油循环光滑：用油泵将油喷到

29、链上，喷口应设在链条进入啮合之处。适用于链速于链速v8m/sv8m/s的大功率传动图的大功率传动图11.1411.14e e，链传动常用的光滑油有，链传动常用的光滑油有L-AN32L-AN32、L-L-AN46AN46、L-AN68L-AN68、L-AN100L-AN100等全损耗系统用油。温度低时，黏度宜低；功率大时，黏度宜等全损耗系统用油。温度低时，黏度宜低；功率大时，黏度宜高。高。2511.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑图图11.14 11.14 链传动光滑方法链传动光滑方法26 本章主要引见了滚子链的失效方式，链传动主要参数的选择和设计步骤；同时还本章主要引见了滚子

30、链的失效方式，链传动主要参数的选择和设计步骤；同时还引见了链传动的类型、构造和特点、链传动的运动特性及受力分析等；最后简单引见引见了链传动的类型、构造和特点、链传动的运动特性及受力分析等；最后简单引见了链传动的运用和维护。了链传动的运用和维护。小小 结结 1. 1.链节链节P P的大小对链传动的动载荷有何影响？的大小对链传动的动载荷有何影响？ 2. 2.链传动的合理布置有哪些要求？链传动的合理布置有哪些要求？ 3. 3.链传动的主要失效方式有哪几种？链传动的主要失效方式有哪几种？ 4. 4.影响链传动不均匀性的主要参数有哪些？为什么？设计时，为减少速度不均匀影响链传动不均匀性的主要参数有哪些？

31、为什么？设计时，为减少速度不均匀性应从哪几方面思索？如何合理选择参数？性应从哪几方面思索？如何合理选择参数？ 5. 5.链传动与带传动的张紧目的有何区别？链传动与带传动的张紧目的有何区别？ 6. 6.设计一链传动，自动轮转速设计一链传动，自动轮转速n1=960r/minn1=960r/min，从动轮转速，从动轮转速n2=320r/minn2=320r/min，电动机功，电动机功率率P=4kWP=4kW，两班制任务，载荷平稳。，两班制任务，载荷平稳。 习习 题题11.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑27 7. 7.当传送功率较大时，可用单排大节距链条，也可用多排小节距链条，此二

32、者各当传送功率较大时，可用单排大节距链条，也可用多排小节距链条，此二者各有何特点，各适用于什么场所？有何特点，各适用于什么场所？ 8. 8.小链轮齿数小链轮齿数z1z1不允许过少，大链轮齿数不允许过少，大链轮齿数z2z2不允许过多。这是为什么？不允许过多。这是为什么？ 9. 9.链传动的失效方式有几种？设计链传动的主要根据是什么？链传动的失效方式有几种？设计链传动的主要根据是什么？ 10. 10.试设计一驱动运输机的链传动。传送功率试设计一驱动运输机的链传动。传送功率P=200kWP=200kW。小链轮转速。小链轮转速n1=720r/minn1=720r/min，大链轮转速大链轮转速n2=20

33、0r/minn2=200r/min，运输机载荷不够平稳，同时要求大链轮的分度圆直径最好，运输机载荷不够平稳，同时要求大链轮的分度圆直径最好为为700mm700mm左右。左右。 11. 11.一滚子链传动，自动链轮齿数一滚子链传动，自动链轮齿数z1=19z1=19，采用，采用10A10A滚子链，中心距滚子链，中心距a=500mma=500mm，程度，程度布置；传送功率布置；传送功率P=2.8kWP=2.8kW，自动轮转速，自动轮转速n1=110r/minn1=110r/min。设任务情况系数。设任务情况系数KA=1.2KA=1.2，静力强，静力强度许用平安系数度许用平安系数S=6S=6，实验算此

34、传动。，实验算此传动。11.4 11.4 链传动的布置和光滑链传动的布置和光滑28机械设计根底29第第1414章章 间歇运动机构间歇运动机构 1. 1.棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、任务原理、特点及运用。棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、任务原理、特点及运用。 2. 2.棘轮机构转角的调整方法。棘轮机构转角的调整方法。知识点：知识点： 在许多机械中，为了实现某些运动方式的变换，常需求某些构件实现周期在许多机械中，为了实现某些运动方式的变换，常需求某些构件实现周期性的运动和停歇。可以将自动件的延续运动转换为从动件有规律的间歇运动和性的运动和停歇。可以将自动件的延续运动转换为从

35、动件有规律的间歇运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。实现间歇运动的机构类型很多，如棘轮机构停歇的机构，称为间歇运动机构。实现间歇运动的机构类型很多，如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构及恰当设计的连杆机构都可实现间歇、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构及恰当设计的连杆机构都可实现间歇运动。本章简要引见几种常用间歇机构的组成和运动特点。运动。本章简要引见几种常用间歇机构的组成和运动特点。3014.1 14.1 棘轮机构棘轮机构14.1.1 14.1.1 棘轮机构的任务原理、特点及运用棘轮机构的任务原理、特点及运用 图图14.114.1为常见的外啮合齿啮式的棘轮机构，主要由棘轮为常见的外

36、啮合齿啮式的棘轮机构，主要由棘轮1 1、棘爪、棘爪2 2、摇杆、摇杆3 3、止回棘爪、止回棘爪4 4和机架组成。弹簧和机架组成。弹簧5 5用来使止回棘爪用来使止回棘爪4 4与棘轮坚持接触。棘轮装在与棘轮坚持接触。棘轮装在轴上，用键与轴衔接在一同。棘爪轴上，用键与轴衔接在一同。棘爪2 2铰接于摇杆铰接于摇杆3 3上，摇杆上，摇杆3 3可绕棘轮轴摆动。可绕棘轮轴摆动。当摇杆当摇杆3 3顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮齿顶滑过，棘轮静止不动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮齿顶滑过，棘轮静止不动；当摇杆3 3逆逆时针方向摆动时，棘爪插入棘轮齿间推进棘轮转过一定角度。这样，摇杆时针方向摆动时，棘爪插入棘

37、轮齿间推进棘轮转过一定角度。这样，摇杆3 3延延续往复摆动，棘轮续往复摆动，棘轮1 1即可实现单向的间歇运动。即可实现单向的间歇运动。1.1.棘轮机构的任务原理棘轮机构的任务原理图图14.1 14.1 外啮合棘轮机构外啮合棘轮机构1.1.棘轮；棘轮；2 2、4.4.棘爪；棘爪；3.3.摇杆；摇杆；5.5.弹簧弹簧3114.1 14.1 棘轮机构棘轮机构 常见棘轮机构分为齿啮式和摩擦式两大类。常见棘轮机构分为齿啮式和摩擦式两大类。 1 1齿啮式棘轮机构齿啮式棘轮机构 齿啮式棘轮机构是靠棘爪和棘轮齿啮合传动。棘轮的棘齿做在棘轮的外缘称为外啮齿啮式棘轮机构是靠棘爪和棘轮齿啮合传动。棘轮的棘齿做在棘轮

38、的外缘称为外啮合棘轮机构，如图合棘轮机构，如图14.114.1所示；做在棘轮的内缘称为内啮合棘轮机构，如图所示；做在棘轮的内缘称为内啮合棘轮机构，如图14.214.2所示。所示。 按照棘轮机构的运动型式不同可以分为三类。按照棘轮机构的运动型式不同可以分为三类。 1 1单动式棘轮机构。如图单动式棘轮机构。如图14.114.1、图、图14.214.2所示，这种机构的特点是摇杆向某一方向所示，这种机构的特点是摇杆向某一方向摆动时，棘爪驱动棘轮沿同一方向转过一定角度，摇杆反方向转动时，棘轮静止。摆动时，棘爪驱动棘轮沿同一方向转过一定角度，摇杆反方向转动时，棘轮静止。 2 2双动式棘轮机构。如图双动式棘

39、轮机构。如图14.314.3所示，这种棘轮机构的棘爪可制成直爪图所示，这种棘轮机构的棘爪可制成直爪图14.314.3a a或带钩头的爪图或带钩头的爪图14.314.3b b。当自动摇杆。当自动摇杆1 1往复摆动一次时，能使棘轮往复摆动一次时，能使棘轮2 2沿同一沿同一方向作二次间歇转动。这种棘轮机构每次停歇的时间间隔较短，棘轮每次转过的转角也方向作二次间歇转动。这种棘轮机构每次停歇的时间间隔较短，棘轮每次转过的转角也较小。较小。 3 3可变向棘轮机构。假设棘轮需求作双向的间歇运动，可把棘轮的齿形制成矩形可变向棘轮机构。假设棘轮需求作双向的间歇运动，可把棘轮的齿形制成矩形，而将棘爪制成可翻转的构

40、造，如图，而将棘爪制成可翻转的构造，如图14.414.4a a所示。其特点是当棘爪处于实线位置所示。其特点是当棘爪处于实线位置B B，摇杆往复摆动时，棘轮可获逆时针的单向间歇运动；而当把棘爪绕其销轴摇杆往复摆动时，棘轮可获逆时针的单向间歇运动；而当把棘爪绕其销轴O2O2翻转到虚线翻转到虚线所示位置所示位置BB，摇杆往复摆动时，棘轮那么可获得顺时针的单向间歇运动。，摇杆往复摆动时，棘轮那么可获得顺时针的单向间歇运动。2.2.棘轮机构的根本类型棘轮机构的根本类型32图图14.2 14.2 内啮合棘轮机构内啮合棘轮机构14.1 14.1 棘轮机构棘轮机构图图14.3 14.3 双动式棘轮机构图双动式

41、棘轮机构图1.1.自动摇杆；自动摇杆；2.2.棘轮；棘轮；3.3.棘爪棘爪图图14.4 14.4 双向棘轮机构图双向棘轮机构图1.1.摇杆；摇杆；2.2.矩形棘轮；矩形棘轮；3.3.棘爪棘爪3314.1 14.1 棘轮机构棘轮机构 2 2摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构如图摩擦式棘轮机构如图14.514.5所示，棘爪上无棘齿。当摇杆逆时针方向摆动时所示，棘爪上无棘齿。当摇杆逆时针方向摆动时，经过偏心楔块，经过偏心楔块2 2与摩擦轮与摩擦轮3 3之间的摩擦力，使摩擦轮沿逆时针方向运动。当摇之间的摩擦力，使摩擦轮沿逆时针方向运动。当摇杆顺时针方向摆动使，驱动偏心楔块在摩擦轮上滑过，而止

42、动楔块杆顺时针方向摆动使，驱动偏心楔块在摩擦轮上滑过，而止动楔块4 4与摩擦轮与摩擦轮之间的摩擦力，促使此楔块与摩擦轮卡紧，从而使摩擦轮静止，实现了单向的之间的摩擦力，促使此楔块与摩擦轮卡紧，从而使摩擦轮静止，实现了单向的间歇运动。间歇运动。图图14.5 14.5 摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构1.1.摇杆摇杆;2;2、4.4.楔块；楔块；3.3.摩擦轮摩擦轮;5.;5.支架支架3414.1 14.1 棘轮机构棘轮机构 1 1棘轮机构的特点棘轮机构的特点 1 1齿啮式棘轮机构。齿啮式棘轮机构的特点是构造简单、制造方便，转角准齿啮式棘轮机构。齿啮式棘轮机构的特点是构造简单、制造方便，转角准确、运动

43、可靠，棘轮的转角可在一定范围内调理。但棘爪在齿背上滑行时容易产生确、运动可靠，棘轮的转角可在一定范围内调理。但棘爪在齿背上滑行时容易产生噪音、冲击和磨损，故适用于低速、轻载和转角精度要求不高的场所。噪音、冲击和磨损，故适用于低速、轻载和转角精度要求不高的场所。 2 2摩擦式棘轮机。这种机构噪声小，但因摩擦力传动，其接触外表间容易发摩擦式棘轮机。这种机构噪声小，但因摩擦力传动，其接触外表间容易发生滑动，即可起到过载维护作用，又因传动精度不高，故适用于低速、轻载场所。生滑动，即可起到过载维护作用，又因传动精度不高，故适用于低速、轻载场所。 2 2棘轮机构的运用棘轮机构的运用 除上述棘轮机构外，棘轮

44、机构可用作单向离合器，如图除上述棘轮机构外，棘轮机构可用作单向离合器，如图14.614.6所示。当自动爪逆所示。当自动爪逆时针回转时，滚柱借摩擦力而滚向空隙的收缩部分，并将套筒楔紧，使其随爪轮一时针回转时，滚柱借摩擦力而滚向空隙的收缩部分，并将套筒楔紧，使其随爪轮一同回转；而当爪轮顺时针回转时，滚柱被滚到空隙的宽阔地方，将套筒松开，这时同回转；而当爪轮顺时针回转时，滚柱被滚到空隙的宽阔地方，将套筒松开，这时套筒静止不动。利用此种机构，当自动爪轮以恣意角速度反复转动时，可使从动轮套筒静止不动。利用此种机构，当自动爪轮以恣意角速度反复转动时，可使从动轮的套筒获得恣意大小转角的单向间歇转动。的套筒获

45、得恣意大小转角的单向间歇转动。 棘轮机构还常用作防止机构逆转的止停器，如图棘轮机构还常用作防止机构逆转的止停器，如图14.714.7所示为起重设备中的棘轮所示为起重设备中的棘轮制动器。当提升重物时，棘轮逆时针转动，棘爪制动器。当提升重物时，棘轮逆时针转动，棘爪2 2在棘轮在棘轮1 1齿背上滑过；当需求使重齿背上滑过；当需求使重物停在某一位置时，棘爪将及时插入到棘轮的相应齿槽中，防止棘轮在重力作用下物停在某一位置时，棘爪将及时插入到棘轮的相应齿槽中，防止棘轮在重力作用下顺时针转动使重物下坠，以实现制动。顺时针转动使重物下坠，以实现制动。3.3.棘轮机构的特点及运用棘轮机构的特点及运用3514.1

46、 14.1 棘轮机构棘轮机构图图14.6 14.6 单向离合器图单向离合器图图图14.7 14.7 棘轮制动器棘轮制动器1.1.棘轮；棘轮；2.2.棘爪棘爪3614.1 14.1 棘轮机构棘轮机构14.1.2 14.1.2 棘轮机构转角的调整方法棘轮机构转角的调整方法 利用曲柄摇杆机构带动棘轮作间歇运动，经过调理螺钉改动曲柄的长度，利用曲柄摇杆机构带动棘轮作间歇运动，经过调理螺钉改动曲柄的长度，就可改动摇杆摆角，从而控制棘轮的转角。图就可改动摇杆摆角，从而控制棘轮的转角。图14.814.8所示的浇注保送传动安装，所示的浇注保送传动安装，改动活塞改动活塞1 1的行程，即可改动摇杆的摆角，从而调理

47、棘轮转角的大小。的行程，即可改动摇杆的摆角，从而调理棘轮转角的大小。1.1.改动摇杆摆角大小，控制棘轮的转角改动摇杆摆角大小，控制棘轮的转角 如图如图14.914.9所示，在棘轮外部罩一遮板遮板不随棘轮一同转动，改动所示，在棘轮外部罩一遮板遮板不随棘轮一同转动，改动遮板位置以遮住部分棘齿，可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过，不与棘齿遮板位置以遮住部分棘齿，可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过，不与棘齿接触，从而改动棘爪推进棘轮的实践转角的大小。遮板的位置可根据需求进接触，从而改动棘爪推进棘轮的实践转角的大小。遮板的位置可根据需求进展调理。展调理。2.2.利用遮板调理棘轮的转角利用遮板调理棘轮的转角3

48、714.1 14.1 棘轮机构棘轮机构图图14.9 14.9 棘轮外部罩遮板棘轮外部罩遮板图图14.8 14.8 外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构1.1.活塞；活塞；2.2.摇杆摇杆3814.2 14.2 槽轮机构槽轮机构14.2.1 14.2.1 槽轮机构的任务原理槽轮机构的任务原理 如图如图14.1014.10所示为槽轮机构，由具有径向槽的槽轮所示为槽轮机构，由具有径向槽的槽轮2 2、带有圆销、带有圆销A A的拨盘的拨盘1 1和和机架组成。机架组成。 自动件拨盘自动件拨盘1 1逆时针做匀速转动，当圆销逆时针做匀速转动，当圆销A A未进入槽轮的径向槽时，槽轮的未进入槽轮的径向槽时，槽

49、轮的内凹锁止弧内凹锁止弧被拨盘的外凸锁止弧被拨盘的外凸锁止弧锁住，槽轮静止不动；当圆销锁住，槽轮静止不动；当圆销A A开场进入开场进入槽轮的径向槽时，内外锁止弧脱开，槽轮在圆销槽轮的径向槽时，内外锁止弧脱开，槽轮在圆销A A的驱动下顺时针转动；当圆的驱动下顺时针转动；当圆销销A A开场脱离槽轮的径向槽时，槽轮的另一内凹锁止弧又被拨盘的外凸圆弧锁开场脱离槽轮的径向槽时，槽轮的另一内凹锁止弧又被拨盘的外凸圆弧锁住而静止，直到圆销再一次进入槽轮的下一个径向槽时，两者又反复上述运动住而静止，直到圆销再一次进入槽轮的下一个径向槽时，两者又反复上述运动循环，从而实现从动槽轮的单向间歇运动。循环，从而实现从

50、动槽轮的单向间歇运动。 槽轮机构有外啮合槽轮机构图槽轮机构有外啮合槽轮机构图14.1014.10和内啮合槽轮机构图和内啮合槽轮机构图14.1114.11两两种根本类型。根据机构中圆销的数目，外啮合槽轮机构又有单圆销、双圆销和种根本类型。根据机构中圆销的数目，外啮合槽轮机构又有单圆销、双圆销和多圆销槽轮机构之分。单圆销外槽轮机构任务时，拨盘转一周，槽轮反向转动多圆销槽轮机构之分。单圆销外槽轮机构任务时，拨盘转一周，槽轮反向转动一次；双圆销外槽轮机构任务时，拨盘转动一周，槽轮反向转动两次；内槽轮一次；双圆销外槽轮机构任务时，拨盘转动一周，槽轮反向转动两次；内槽轮机构的槽轮转动方向与拨盘转向一样。机

51、构的槽轮转动方向与拨盘转向一样。3914.2 14.2 槽轮机构槽轮机构图图14.10 14.10 外槽轮机构外槽轮机构1.1.带圆销带圆销A A的拨盘；的拨盘；2.2.有径向槽的槽轮有径向槽的槽轮图图14.11 14.11 内槽轮机构内槽轮机构1.1.带圆销带圆销A A的拨盘；的拨盘；2.2.有径向槽的槽轮有径向槽的槽轮4014.2 14.2 槽轮机构槽轮机构14.2.2 14.2.2 槽轮机构的特点及运用槽轮机构的特点及运用 槽轮机构构造简单槽轮机构构造简单, ,制造方便制造方便, ,转位迅速转位迅速, ,任务可靠，但制造与装配精度要任务可靠，但制造与装配精度要求较高且转角不能调理，转动时有冲击，故不适用于高速。普通用于转速不很求较高且转角不