机械设计第七章 链传动

第七章链传动§1链传动概述(ɡàishù)§2链传动的结构和材料§3链传动的运动特性§4链传动的受力分析§5链传动的设计计算§6链传动的合理布置与张§7链传动的润滑精品资料§1、概述(ɡàishù)一、组成(zǔchénɡ)链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。精品资料二、优、缺点(quēdiǎn)1、优点(yōudiǎn)与带传动相比：1）2）η高3）结构紧凑（∵带传动要求α1＞120°—a↑）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。无弹性滑动精品资料与齿轮(chǐlún)传动相比：1）适于远距离传动(chuándòng)。2）成本低（制造、安装精度↓）。2、缺点1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。2），振动、平稳性差、噪音大。3）成本比带传动高。精品资料三、应用(yìngyòng)Pmax→5000kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m一般(yībān)：P＜100kW，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）其它低速重载场合精品资料精品资料四、链的种类(zhǒnglèi)传动链——一般机械传动，v≤20m/s传动链起重链——提升重物，v≤0.25m/s起重链曳引链——移动重物，v=2~4m/s曳引链精品资料§2、链传动的零件(línɡjiàn)和材料一、传动链按结构(jiégòu)不同，分为：滚子链（套筒滚子链）、套筒链、齿形链精品资料1、滚子(ɡǔnzǐ)链和套筒链结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形(zìxínɡ)：?等强度，↓惯性力内链节外链节形成铰链精品资料精品资料精品资料接头(jiētóu)形式：连接(liánjiē)链节：过渡链节：产生附加弯矩,承载↓,FQ=0.8FQ∴避免采用奇数链节。偶数节：奇数节：弹簧卡片↓冲击和振动开口销、精品资料主要参数：1）链节距p——基本参数p↑——尺寸(chǐcun)↑p=链号×25.4/16（mm）2）链节数Lp整数(zhěngshù)，一般为偶数。3）排数zp单排链排数↑—承载↑但：排数↑↑—承载不均，∴zp≯3-4多排链精品资料标准化滚子(ɡǔnzǐ)链已标准化：P282表14.1GB1243.1—83×链号排数链节数标准编号例：08A—1×87GB2431—83？A系列(xìliè)、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——“无声链”带外导板带内导板精品资料二、链轮(liànlún)滚子(ɡǔnzǐ)链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。常用“三圆弧一直线”。圆销式轴瓦式滚柱式铰链形式：“齿形按3RGB1244-85规定制造”分度圆直径：精品资料精品资料链轮(liànlún)结构：轮辐式（轮毂处采用了胀紧联结）整体式孔板式组合式精品资料三、链和链轮(liànlún)材料（自学）强度(qiángdù)、耐磨性精品资料§3、链传动的运动(yùndòng)特性整条链：挠性体单个链节：刚性(ɡānɡxìnɡ)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：平均传动比：一、链传动的运动不均匀性——多边形效应精品资料实际上：ω1=const时，ω2、v是变化(biànhuà)的。假设：紧边在传动(chuándòng)时总是处于水平位置。—水平分速度,即链速,使链条前进,传递功率。—垂直分速度,使链条上下振动,消耗功率。主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为。精品资料由：可见时，——链节距对应的中心角，两个特殊位置：时：时：精品资料如图：、均作周期性变化每转一个(yīɡè)链节为周期——“忽快忽慢”——“忽上忽下”不平稳、有规律振动。↓—↑—运动不均匀性↑精品资料从动轮：∵v、γ变化(biànhuà)∴ω2变化(biànhuà)由后果：1、i瞬时变化(biànhuà)；2、链速不均匀。紧边长度为链节距的整数倍i瞬时=1z1=z2使i瞬时=const的条件：精品资料二、链传动的动载荷(zàihè)主要(zhǔyào)原因有四点：1、由于v、ω2周期性变化附加动载荷链的加速度：时：p↑z1↓a↑动载荷↑可见：n1↑—ω1↑精品资料2、链条的垂直分速度周期性变化（大小、方向）链条横向振动。3、链条进入链轮(liànlún)瞬间，产生冲击附加动载荷。可见(kějiàn)：q↑p↑n↑—↑Ek为↓Ek→↓p，n＜nlim。4、由于链张紧不好、链条松弛——在起动、制动、载荷变化等情况下——惯性冲击常数冲击动能：∴

链传动的运动不均匀性和动载荷是链传动的固有特性。精品资料降低(jiàngdī)动载荷的措施：(1)n1<nlim;(2)链传动尽量放在低速级；(3)选用小p，多z的链传动。思考(sīkǎo)：链传动为什么布置在低速级?带传动应布置在多级传动的高速级还是低速级？为什么？**链的节距越大，多边形效应越严重**链轮转速越高，多边形效应越严重精品资料§4、受力分析(fēnxī)一、紧边拉力(lālì)1、工作拉力F1P——kWv——m/s2、离心力Fcq——kg/m3、垂度拉力Ff——布置方式、垂度大小kf——垂度系数(p287)精品资料二、松边拉力(lālì)三、压轴(yāzhóu)力（∵Ff较小）（Fc对FQ无影响）工作情况系数（P288）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、跳齿3）因张紧力小，压轴力比带传动小。控制松边垂度而是精品资料§5、滚子(ɡǔnzǐ)链传动的计算一、失效(shīxiào)形式1、链条元件的疲劳破坏（∵交变应力下工作）2、铰链铰链磨损→p↑—脱链3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、冲击破坏：起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、静力拉断：下，过载拉断精品资料二、额定功率(édìnɡɡōnɡlǜ)曲线针对各种失效形式(xíngshì)——额定功率曲线（帐篷曲线）三、额定功率P0为避免上述失效形式——特定条件下，试验曲线疲劳冲击胶合精品资料特定条件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,水平,实际(shíjì)使用：修正式中：kz——小链轮齿数系数,z1＜19时,kz＜1(表14.2)kp——多排链排数系数(xìshù)（表14.3）；P——名义功率；设计时，由上式求P0(=Pc)→由P0、n1在图14.17中链型号当时，低速传动：v↓→F1↑→过载拉断安全系数校核：zp—排数；FQ—单排链的极限拉伸载荷精品资料四、参数(cānshù)选择1、传动比ia一定(yīdìng)时，i↑—α↓—同时啮合齿数少—磨损↑—跳齿∴，通常：α1≥120°，i=2~3.52、链轮齿数1）不宜过少z↓—↑运动不均匀性、↑动载荷—↑垂直分速度，↑功率消耗z↓，同时啮合齿数↓，磨损↑z↓，链节间相对转角↑，↑功率消耗∴限制zmin精品资料2）不宜(bùyí)过多z1↑→z2↑↑─→d+Δd↑→跳齿、脱链↑→寿命↓磨损由于：磨损(mósǔn)后：p→p+Δp即：当Δp相同时：z↑—Δd↑—链节外移(爬齿)↑—脱链可能性↑∴zmax=120问：自行车链传动，磨损后脱链从哪轮开始？前轮：z多精品资料3、链速、链轮(liànlún)极限转速v↑—动载荷(zàihè)↑∴v＜12m/snopt—Pmax，nlim—右侧竖线（图14.17）。3）均匀磨损Lp为偶数→链轮齿数应采用与Lp互质的奇数。

4、链节距pp↑链传动尺寸↑—承载能力↑运动不均匀性↑、动载↑、振动噪音↑∴尽量采用小节距链条。精品资料5、中心(zhōngxīn)距和链长v一定(yīdìng)：a↓—Lp↓—屈伸次数↑—磨损↑d一定(yīdìng)：a↓—α1↓—同时啮合齿数↓—磨损↑a↑↑—松边上下颤动，传动不平稳。∴a=（30~50）pamax=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：，由P0、n1查图14.17定型号—p。一般a↓精品资料过程(guòchéng)：1）初选a0=（30~50）p；2）由式14.23→Lp（圆整为偶数(ǒushù)）；3）由式14.24→a；[例14.1P291]§6、链传动的张紧与