第13章+带传动和链传动B2

第13章带传动和链传动第二部分13.6链传动的特点及类型

链传动的组成

链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。主动链轮、从动链轮和链条。链条作为中间挠性件，通过链节与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。一、链传动的特点1、优点与带传动相比：1）2）η高3）传递功率大，承载能力强，结构紧凑(啮合传动)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(金属链条

)。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、缺点2）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。3）成本比带传动高。1）瞬时传动比、链速不恒定→传动不均匀(z小、p大→不均匀↑)传动平稳性差→冲击、振动大，噪音高→动载荷→不宜高速传动Pmax→5000kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8~15m一般：P＜100kW，v＜15m/s，i＜81、不宜用于载荷变化大和急速反转的传动。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。自行车、摩托车、挖掘机、链条抽油机（恶劣工作条件）其它低速重载场合二、链传动的应用范围广泛用于农业、石油、化工、采矿、起重、交通运输等各种机械的动力传动中。

物探车动力头部分三、链的种类传动链——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1、传动链按结构不同，分为：滚子链（套筒滚子链）、套筒链、齿形链传动链***1）滚子链和套筒链结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形：?

等强度，↓惯性力内链节外链节形成铰链栅栏木、竹、铁阻拦物光栅安全光栅

通过发射红外线，产生保护光栅，当光栅被遮挡时，装置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作，以降低操作人员在工作环境中受到伤害的可能性。配合：销轴与外链板，套筒与内链板分别用过盈配合滚子与套筒，套筒与销轴之间为间隙配合。接头形式：过渡链节：产生附加弯矩,承载↓∴避免采用奇数链节。偶数节：奇数节：↓冲击和振动连接链节：弹簧卡片开口销、1）链节距p——基本参数p↑—尺寸↑p=链号×25.4/16（mm）2）链节数Lp整数，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多排链滚子链(标准件)分A、B系列，A系列最常用链条型号：08A/10A/…40A等主要参数：（英寸/16）—承载↑标准化滚子链已标准化：p.246表13-15GB1243.1—83—链号排数链节数标准编号例：08A—1—86GB/T1234-1997A系列、节距p=12.7mm，单排，86节2)齿形链承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳——“无声链”表13-15滚子链的规格和主要参数

2、链轮滚子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”。“齿形按GB/T1234-1997规定制造”分度圆直径：和

链轮轴面齿形：两侧呈圆弧状（腰鼓形）便于链节进入和退出啮合链轮结构：轮辐式整体式孔板式组合式加工：端面齿形用标准刀具加工；轴面齿形车削。保证接触强度、耐磨性碳素钢、合金钢(重要)[低碳钢－渗碳淬火,中碳钢－表面淬火];铸钢；灰铸铁;夹布胶木链轮常用材料及热处理小链轮轮齿的啮合次数多，所受冲击也较严重，故小链轮应采用较好的材料制造。表13-20p.250一、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：平均传动比：链传动的运动不均匀性——多边形效应13.7链传动的运动分析和受力分析

斯坦•瓦戈就曾设计了这样一辆方轮自行车。实际上：ω1=const时，ω2、v是变化的。假设：紧边在传动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。由：可见时，——链节距对应的中心角，两个特殊位置：时：时：如图：、均作周期性变化每转一个链节为周期——“忽快忽慢”——“忽上忽下”不平稳、有规律振动。↓—↑—运动不均匀性↑运动不均匀性从动轮：∵v、γ变化∴ω2变化由后果：1、i瞬时变化；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：链传动的运动特性——多边形效应：在链传动中，链呈多边形运动，链条速度和瞬时传动比发生周期性波动，链条忽快忽慢忽上忽下，所造成的运动不平稳现象。这种链传动所固有的特性称为链传动的多边形效应。

瞬时链速及传动比的变化，引起链传动的不平衡性及附加动载荷，链轮齿数越少，节距越大，转速越高，其影响越大。

二、链传动的动载荷主要原因有：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↑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、链条进入链轮瞬间，产生冲击附加动载荷。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∴

链传动的运动不均匀性和动载荷是链传动的固有特性。降低动载荷的措施：(1)n1<nlim;(2)链传动尽量放在低速级；(3)选用小p，多z1

的链传动。思考：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**小链轮齿数越少，多边形效应越严重三、链传动的受力分析

紧边拉力1、工作拉力FeP——kWv——m/s2、离心力Fcq——kg/m3、悬垂拉力Ff——布置方式、垂度大小Kf——垂度系数(p254)松边拉力压轴力（∵Ff较小）（Fc对FQ无影响）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防卡链、撞链13.8、滚子链传动的设计一、失效形式1、链条元件的疲劳破坏（∵交变应力下工作）2、链条铰链磨损→p↑—脱链3、链条铰链胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、冲击破坏：起动、制动、反转5、过载拉断：下，静强度不足拉断徒步+帐篷黄山穿行徒步+帐篷黄山穿行徒步+帐篷黄山穿行60平方米指挥帐篷单兵帐篷搭建帐篷箱装帐篷二、额定功率曲线针对各种失效形式——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特定条件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,水平,实际使用：修正式中：kz——小链轮齿数系数,z1＜19时,kz＜1(表13-21)；kp——多排链排数系数（表13-22）；P——名义功率。设计时，由上式求P0→由P0、n1在图13-33中选链型号当时，低速传动：v↓→F1↑→过载拉断安全系数校核：Q—单排链的极限拉伸载荷，见表13-15kL——链长系数(表13-21)；三、参数选择1、传动比ia一定时，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）小链轮齿数不宜过少(表13-24)p.258z↓↑运动不均匀性、↑动载荷↑垂直分速度，↑功率消耗2）大链轮齿数不宜过多z2↑─→d+Δd↑→跳齿、脱链↑→寿命↓磨损由于：磨损后：p→p+Δp即：当Δp相同时：z↑—Δd↑—链节外移(爬齿)↑—脱链可能性↑∴zmax=1203）均匀磨损Lp为偶数→链轮齿数应采用与Lp互质的奇数。

3、链节距p和排数p↑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。一般重载、a小、i大：小节距、多排链；v小、a大、i小：大节距、单排链；4、中心距和链长v一定：a↓—Lp↓—屈伸次数↑—磨损↑d一定：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）p，amax=80pa↓过程：1）初选a0=（30~50）p；2）由式13-51→Lp（圆整为偶数）；3）由式13-53→a；5、链速、链轮极限转速v↑—动载荷↑∴v＜12m/s四、链传动的布置和润滑

1.链传动的布置及张紧影响工作能力及使用寿命3、紧边在上。2、两轮中心线最好水平，或与水平面≤45°夹角，尽量避免垂直布置；加张紧轮两轮错开1、两轮回转面应在同一铅垂面内；张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。布置(增加小链轮包角，保证同时啮合齿数)

２、链传动的润滑飞溅润滑人工定期润滑滴油润滑油浴润滑压力喷油润滑２、链传动的润滑润滑方法根据图13-35选取I----人工定期润滑；II----滴油润滑；III----油浴或飞溅润滑；IV----压力喷油润滑小结1、链传动工作原理、传动特点、应用2、链传动运动不平稳性、各参数对传动的影响，参数选择。3、链传动失效型式、设计准则。特点：a大；啮合传动，平均i恒定；FQ小。多边形效应→瞬时i不恒定→链速不均匀、动载荷→不宜高速传动参数：z1不宜过少,z2不宜过多；p不宜过大；n不宜过高；LP宜选偶数，链轮齿数应采用与Lp互质的奇数机械传动小结：1.速度2.运动形式3.调节速度4.带多台二.传动装置作用:三.传动装置分类一.采用传动装置的原因：1.传递分配能量2.转速改变3.运动形式改变四.传动方案的布置:－摩擦、啮合～－平稳、无噪音、具安全保护、简单成本低。i不恒定、结构尺寸大、轴上压力大、η低。→高速级－尺寸小、η高、传递P范围广、传动可靠。平稳差、冲击大、噪音高→精度高→成本高摩擦传动啮合传动四.传动方案的布置:1.带传动(承载力小,平稳,缓冲吸振)2.链传动(运动不均匀,动载荷随n增大而增大)3.蜗杆传动:(i大,平稳,η低)4.锥齿轮(加工困难,精度低)5.开式齿轮传动(磨损大)→高速级→低速级→中小功率,间歇运转。不宜用于大功率传动→高速级(易形成油膜→增加η)→改变轴的方向才用→高速级(减