第八章链传动

第八章

链传动

§8—1概述一、链传动工作原理

主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统、张紧装置以链为中间件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。从动链轮环形链条主动链轮二、链传动特点

缺点:1)瞬时传动比不恒定

2)传动平稳性差

3)有冲击和噪音

4)对安装精度要求高优点:1)无弹性滑动和打滑,平均传动比恒定

2)张紧力小

3)效率高

4)可在恶劣环境下工作三、链传动的主要类型

传动链接形式分四、链传动的主要应用

功率<100kw；传动比＜６；链速＜15m/s按工作特性分起重链——用于提升重物输送链——运输机械传动链——传递运动和动力滚子链齿形链适于两轴相距较远、工作条件恶劣的中低速传动；不适于在冲击与急促反向等情况下使用。§8—2传动链的结构特点

一、滚子链1、滚子2、套筒3、销轴4、内链板5、外链板滚子套筒销轴内链板外链板间隙配合间隙配合过盈配合过盈配合主要磨损面链板制成“8”字形；内、外链板有间隙，保证润滑油进入磨损面。链节数最好取偶数，以便外链板和内链板相接。主要参数：p——节距d1

——滚子直径d2

——销轴直径b1

——内链板间距h2

——内链板高度p承载能力排数承载能力16A-1×80GB1243.1-8380节单排链号16，p＝25.4滚子链接头型式链节数为偶数：链节数为奇数：小节距：弹簧卡片大节距：开口销过渡链节——受力较好——产生附加弯矩受力不利连接链节（当链节为偶数时）接头处用开口销或弹簧卡片来固定过渡链节（当链节为奇数时）二、齿形链——无声链工作原理——链板两工作侧边为直边，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。各组齿形链板交错排列，通过销轴联接而成。特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小；结构复杂、制造困难。应用：高速或应用精度较高的场合。如摩托车。§8—3滚子链链轮的结构与材料

一、链轮的主要参数齿数Z分度圆直径（公称直径）齿顶圆直径齿根圆直径节距p齿形比较灵活，介于最小齿槽形状与最大齿槽形状之间。1、对齿形要求

(1)保证链节平稳进入和退出啮合。

(2)减少啮合时冲击和接触应力。

(3)链条节距因磨损而增长后，仍能与链轮很好啮合。

(4)便于加工。2、齿形及特点端面齿形：凹齿形——三圆弧一直线。轴向齿形：两侧为圆弧状，利于链节的进入和退出啮合。加工方法：标准刀具，成型铣刀。二、链轮齿形——滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合！三圆弧一直线(凹齿形)O3O2O1直线优点：接触应力小、冲击小、磨损少、不易跳齿和脱链。三、链轮的结构型式

四、链轮的材料

1、轮齿接触强度

2、耐磨性

3、耐冲击

4、小链轮材料优于大链轮１、实心链轮２、孔板式链轮３、组合式链轮一般情况:(低碳,中碳)碳素钢重要场合:(低碳,中碳)合金钢小功率(P<6KW):夹布胶木§8—4链传动的几何计算

一、链条长度和链节数二、中心距a

圆整至最近的偶数。a过小,小轮包角小,受力的轮齿少,循环次数多,失效快；a过大,由于链条重量产生的垂度大,抖动大,传动情况坏。一、链的运动不均匀性§8—5链传动的运动特性

带、齿轮？

当链轮转速为n1、n2时，链条平均速度为：

主动轮节圆圆周速度：链条水平速度——

链条垂直速度——

主动轮以ω1等速转动链节进入啮合后：作周期性变化

变化情况→进入啮合→达顶点→退出啮合水平v

vmin

→vmax

→vmin

链节在运动中，存在忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。——造成链运动速度的不均匀,呈规律的周期性的波动。

v’＝0垂直v’减速上升加速下降瞬时传动比：

-----链传动的多边形效应

即使主动轮角速度ω

1恒定，而ω

2随而变化，∴it不恒定!从动轮以ω2转动从动轮节圆圆周速度：1、链速不均匀引起的附加动载荷结论：①链轮转速越高，节距越大，齿数Z越少

→动载冲击越严重，噪音越大。

②当p、z一定，则必须限制n。二、链传动的动载荷

链的加速度为

链速度为

2、链节和轮齿以一定的相对速度相啮合，使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。3、张紧不适当，松边垂度过大，起动制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击，增大了动负荷。

§8—6链传动的受力分析链传动中主要作用力有：

1、工作拉力2、离心拉力

Fc=qV2

3、垂度拉力紧边拉力

F1=Fe+Fc+Ff松边拉力

F2=Fc+Ff作用于轴上载荷Q=F1＋F2≈Fe+2Ff

§8—7链传动的失效形式及承载能力

一、链传动的失效形式2）链的疲劳破坏：链板疲劳断裂、滚子表面疲劳破坏。1）链条磨损：开链传动主要失效形式。磨损后伸长。

3）冲击破坏：滚子套筒受多次冲击，最终会疲劳断裂。

4）胶合：速度很高时，套筒和销轴工作表面会产生胶合。

5）过载拉断：低速重载的主要破坏，按静强度校核。

——润滑良好正确设计时链传动设计主要依据。二、链传动承载能力

磨损破坏极限功率曲线链板疲劳破坏滚子套筒冲击疲劳破坏胶合破坏良好润滑功率工况恶劣功率(2)A系列套筒滚子链的实用功率曲线图，图8-13

实验条件：单列,水平布置,载荷平稳,Z1=19,i=3,Lp=100p,th=15000h,Δp/p≤3%1.当设计的Z、i、th、a等不同时，应对P0进行修正。

2.当润滑不良时：允许的P0值要下降。

3.当V<0.6m/s时，主要失效形式：过载拉断

——按静强度计算

链条的极限拉伸载荷，查表8-1工作情况系数链紧边工作拉力设计数据设计内容

P、n1、n2(i)

工作条件等

链：节距、排数、链节数、中心距轮：齿数、结构尺寸轴压力Q等§8—8链传动的设计计算

一、链传动的主要参数选择及步骤

1、链轮齿数Z1、Z2及i

(1)传动不均性和动负荷增大；(1)p增大后，角增大，链绕进绕出轮磨损加剧；(3)p一定时，Z少则D小，圆周力↑加速轮、链的破坏。

外壳尺寸大、重量加大；节圆外移，易脱链。Z1过少Z2过多必须从两方面限制齿数：为磨损均匀，Z应取奇数。传动比过大，则链在小轮上包角过小，则同时啮合齿数太少：2、链的节距和排数

计算功率：Pca=KAPKA——工况系数单排链所能传递的功率：

KZ(K’Z)小链轮齿数系数

KP——多排链系数KL——链长系数:链板疲劳查曲线1；滚子套筒冲击疲劳查曲线2。工作点在曲线顶点左侧

——链板疲劳破坏，查KZ工作点在曲线顶点右侧——滚子套筒冲击疲劳破坏，查K’Z

选型：满足一定功率条件下，链节距p越小越好!链节距p(定链型号)由P0、n1

算链节数LP：求实际中心距a’：3、链节数与中心距

初选a0：一般推荐初选a0=(30~50p)，amax=80p

——圆整至最近的偶数。中心距过大？过小？a过小,小轮包角小,受力轮齿少,循环多,失效快；a过大,链条重量产生的垂度大,抖动大,传动坏。4、小链轮孔径当链的节距p与轮的齿数Z确定以后，则链轮各部分结构尺寸基本已定,由p，Z

轴孔最大直径dkmax5、轴上压力QQ可取为松紧边拉力总和，不计Fc，则：

Q≈Fe+2Ff略去垂度拉力，则：

Q≈1.2Fe

Fe＝1000p/v

评价——Z1、Z2VFQLpa适当小适当≤12~15小偶数§8—9链传动的布置、张紧与润滑

一、布置

1.链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内。

2.两轮中心线最好水平或与水平面夹角小于45°。

3.当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）

a图:a≤30p和i≥2时

b图:倾斜角较大时

c图:a