第十七章带传动和链传动.ppt

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1、第十七章 带传动和链传动,内容简介,本章包括带传动和链传动两部分内容。带传动主要介绍带传动的分类、工作原理和普通V带传动的设计。链传动主要介绍链轮结构、链传动的运动特性、受力分析和滚子链传动的设计计算，对齿形链传动计算只作简单介绍。,学习要求,1、了解带传动、链传动的类型、工作原理、特点和应用； 2、熟悉普通V带轮的结构、规格与基本尺寸； 3、掌握带传动的受力分析、应力及应力分布图、弹性滑动和打滑的基本概念； 4、掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算方法和参数选取原则； 5、了解滚子链的的结构、规格、基本尺寸和链轮的主要几何尺寸； 6、掌握滚子链传动的运动特性； 7、掌握滚子

2、链传动的效形式、设计准则、设计计算方法和参数选取原则；,本章重点,1、带传动、链传动的类型、工作原理、特点和应用； 2、带传动的受力分析、应力及应力分析、弹性滑动和打滑 3、带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的参数选取原则 4、滚子链传动的运动特性和参数选取原则,第一节 概 述,概 述,学习要求： 了解带传动、链传动的特点和一般应用。 带传动 链传动,概 述,带传动 带传动由主动带轮、从动带轮和传动带组成 （图17-1），其使用的挠性曳引元件是传动带，靠 带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力 带传动使用的挠性曳引元件是传动带，传动带 具有较大弹性，按工作原理，带传动分摩擦型普通 带传动和啮

3、合型同步带传动。,概 述,图17-1,概 述,带传动的主要特点是： 、有缓冲和吸振作用； 、运行平稳，噪声小； 、结构简单，制造成本低； 、可通过增减带长以适应不同的中心距要求； 、普通带传动过载时带会在带轮上打滑，对其他机件有保护作用； 、传动带的寿命较短； 、传递相同圆周力时，外廓尺寸和作用在轴上的载荷比啮合传动大； 、带与带轮接触面间有相对滑动，不能保证准确的传动比。,概 述,目前，带传动所能传递的最大功率为700kW，工 作速度一般为530m/s，采用特种带的高速带传动 可达60m/s，超高速带传动可达100m/s。带传动的传 动比一般不大于7，个别情况可到10。 链传动 链传动使用的

4、挠性曳引元件是传动链，通过链 轮的轮齿与链条的链节相互啮合实现传动 链传动。依据链条结构的不同，有套筒链传 动、滚子链传动和齿形链传动。,概 述,链传动的特点： 、平均传动比准确，并可用于较大的中心距； 、传动效率较高，最高可达98； 、不需张紧力，作用在轴上的载荷较小； 、容易实现多轴传动； 、能在恶劣环境（高温、多灰尘等）下工作； 、瞬时传动比不等于常数，链的瞬时速度是变化的，故传动平稳性较差，速度高时噪声较大。,概 述,链传动主要用于两轴中心距较大的动力和运动 的传递，广泛用在农业、采矿、冶金、起重、运 输、石油和化工等行业。 通常，滚子链传动的功率小于100kW，链速小于 15m/s。

5、优质滚子链传动的功率最高可达5000kW，链 速可达35m/s。高速齿形链可达40m/s。,第二节 带 传 动,带传动,学习要求： 了解带传动的类型、工作原理、特点和应用；熟悉普通V带轮的结构、规格与基本尺寸；掌握带传动的受力分析、应力及应力分布图、弹性滑动和打滑的基本概念；掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算方法和参数选取原则。,带传动,普通带传动的类型 普通带传动的计算基础 普通V带传动设计 普通带传动的张紧装置 同步带传动（简介）,带传动,普通带传动的类型： 根据传动带的截面形状，摩擦型带传动可分为： 、平带传动 、V带传动 、圆带传动 V带传动又可分为： 、普通V带传

6、动 、窄V带传动 、联组V带传动 、多楔带传动 、大楔角V带传动 、宽V带传动等,带传动,根据带传动的布置形式可分为 、开口传动（图17-5）、 、交叉传动 、半交叉传动（图17-1）。 普通V带传动 窄V带传动 联组V带传动 多楔带传动,带传动,普通V带传动： V带以其两侧面与轮槽接触（图17-2a），由于楔形槽可 以增大法向压力，在初拉力相同的条件下，V带传动产生的 摩擦力较平带传动（图17-2b）大，可传递更大的载荷。 图中，FQ为带对带轮的压紧力；FN为平带轮对带的反 力；FNV为V带轮侧面对带的反力；为带与带轮间的摩擦因 数；为带轮的槽楔角，普通V带为32、34、36或40。由 力的

7、平衡条件可知：,带传动,图17-2,带传动,由此得V带传动的摩擦力为： 式中 ， 为V带与带轮间的摩擦力。 V带与带轮间的当量摩擦因数v为 对于普通V带，若取0.3，则平均V0.511.7。该 结果表明，在其他条件相同的情况下，V带传动较平带传动 的工作能力提高了很多。,带传动,窄V带传动： 窄V带传动是近年来国际上普遍应用的一种V带 传动。带的承载层采用合成纤维绳或钢丝绳。普通V 带高与节宽比为0.7，窄V带高与节宽比为0.9（图 17-3）。窄V带有SPZ、SPA、SPB和SPC四种型号，其 结构和有关尺寸已标准化。 窄V带承载能力高，滞后损失少。窄V带传动的 最高允许速度可达4050m/

8、s，适用于大功率且结构 要求紧凑的传动。,带传动,17-3,带传动,联组V带传动： 其特点是几条相同的V带在顶面联成一体的V带（图17- 4a）。它克服了普通V带二带间的受力不均匀，减少了各单 根带传动的横向振动，因而使带的寿命提高。其缺点是要求 较高的制造和安装精度。 多楔带传动 其特点是在平带的基体下做出很多纵向楔（图17-4b）， 带轮也做出相应的环形轮槽。可传递较大的功率。由于多楔 带轻而薄，工作时弯曲应力和离心应力都小，可使用较小的 带轮，减小了传动的尺寸。由于多楔带有较大的横向刚度， 可用于有冲击载荷的传动。其缺点是制造和安装精度要求较 高。,带传动,17-4,带传动,17-5,带

9、传动,普通带传动的计算基础 带传动中的作用力 带的应力 弹性滑动和打滑,带传动,带传动中的作用力： 带传动带呈环形，并以一定的初拉力（ ）套 在一对带轮上（带传动图17-6a），使带和带轮相互压紧。 带在工作前 其两边拉力均为 （图17-6a）， 称 为初拉力。 工作时 由于要克服工作阻力，带在绕上主动 轮的一边被进一步拉紧，其拉力 大到 ， 称为 紧边拉力；带的另一边被放松，其拉力由 减小到 ， 称为松边拉力（图17-6b）。 带的两边拉力之差，称为带传动的有效拉力F， 即： F (17-1),带传动,17-6,带传动,有效拉力F与带传动传递的功率P及带速v的关系为： PFv （17-2）

10、该式说明，带速一定时，有效拉力越大，则带传动传递 的功率也越大，即带传动的工作能力越强。 带的有效拉力等于带轮接触弧上摩擦力的总和。在一定 条件下，摩擦力有一极限值，当需要传递的有效拉力超过该 值时，带就会在轮面上打滑。打滑是带传动的主要失效形式 之一。 带工作时松紧边拉力不等，但总长度不变，故紧边增加 的长度与松边减少的长度相等，假设带的材料服从胡克定 律，则紧边增加的拉力与松边减少的拉力相等。 即：,带传动,或 (17-3) F1 和F2的关系可用下式表示： (17-4) 式中，为包角，即带与带轮接触弧所对应的中 心角；e为自然对数的底。 若带速v10m/s，则通常可忽略离心力qv2，此时

11、 上式简化为F1/F2e，即为著名的欧拉公式。,带传动,联立式（17-1）和式（17-4），可得紧边拉力F1 和松边拉力F2为 (17-5) (17-6) 将式（17-5）和式（17-6）带入式（17-3）可得 反映带传动工作能力的最大有效拉力Fmax，即 (17-7),带传动,该式说明： 1）最大有效拉力与初拉力 成正比。控制初拉力对带传动的设计和使用是很重要的。 过小不能传递所需载荷，而且容易颤动； 过大使带的磨损加剧，寿命缩短。 2）最大有效拉力随包角、摩擦因数（与带、带轮的材料及工况有关）的增大而增大。通常设计时要求120。 3）离心力qv2使最大有效拉力减小。 上述各公式是按平带传动

12、推导的，用于V带传动时，应将各式中的摩擦因数用当量摩擦因数v代替。,带传动,式(17-4)推导如下： 取一微段带dl（图17-7），带上各力的平衡条件为： 沿垂直方向 式中dF为紧边拉力增量；dFN为带轮给微段带的正 压力；q为带的线质量。 取： 略去二阶无穷小量，上式为 (a),带传动,17-7,带传动,沿水平方向 式中，为带与带轮间的摩擦因数。 取 1，得 (b) 由式(a)、(b)得 (c) 在摩擦力的极限状态即将要打滑时，积分式(c)，得 (17-）,带传动,带的应力 1紧边拉应力 和松边拉应力 由紧边拉力 和松边拉力 引起 (17-8) 式中，A为带的截面积。 2弯曲应力b 传动带绕

13、带传动经带轮时产生，该应力可近似按 下式确定 (17-9) 式中，E为带的弹性模量；h为带的高度；d为带轮的 直径。,带传动,3离心拉应力c 由带的离心拉力Fc （Fcqv2）产生 (17-10) 图17-8给出了带的应力分布情况。由图可知，带 在工作过程中，其应力是不断变化的。最大应力发生 在紧边进入小带轮处（图中b点）。 带的最大应力为max： (17-11) 式中 b1为带绕经小带轮时产生的弯曲应力。,带传动,17-8,带传动,弹性滑动和打滑 1. 弹性滑动 由于带是弹性体，受力不同时伸长量不等，使带传动在 工作中发生弹性滑动。如图17-9所示，带自b点绕上主动轮 时，带的速度与主动轮的

14、速度相等，当带由b点转到c点时， 带的拉力由F1逐渐减小到F2，与此同时，带的单位长度的伸 长量也随之逐渐减小，从而使带沿带轮表面相对退缩（由c 向b方向），这种现象称为弹性滑动。同理，在从动轮上产 生带相对带轮表面相对伸长的弹性滑动（由e 向f方向）。 b、c点与小带轮包角1对应；e、f点与大带轮包角2对 应。,带传动,17-9,带传动,由于带传动工作时，紧边和松边的拉力不等， 所以弹性滑动是不可避免的。 弹性滑动除造成功率损失和带的磨损外，还导 致从动轮的圆周速度 低于主动轮的圆周速度 ， 其降低程度用滑动率表示 考虑弹性滑动影响的传动比为 (17-12) 式中， 、 为主、从动轮转速；

15、、 为 主、从动轮直径。,带传动,滑动率一般可取1%2%，粗略计算时可忽略不计。 2. 打滑 弹性滑动并不是发生在全部接触弧上，而是只发 生在带离开带轮一侧的部分弧段上（图17-9中 和 ），称该弧段为动弧，无弹性滑动的弧为静弧 （图17-9中 和 ），两段弧所对应的中心角分别 称为动角和静角。 带传动不传递载荷时，动角为零。随着载荷的增 加，动角逐渐增大，而静角则之间减小。当动角 增大到1时达到极限状态（静角为零），由于过载 使带传动的有效拉力F达到最大值，带将开始打滑。,带传动,由于带在小轮上的包角较小，所以打滑总是在小轮 上发生。 打滑是由于载荷过大引起的，它会造成带的严 重磨损并使带的

16、运动处于不稳定状态，故正常使用 中带传动不应出现打滑现象。,带传动,普通V带传动设计 普通V带和带轮 带传动的设计准则 设计计算和参数选择,带传动,普通V带和带轮 1.普通V带结构 普通V带由顶胶、承载层、底胶和包布组成（图 17-10）。承载层是胶帘布或绳芯。绳芯结构的柔韧 性好，适用于转速较高和带轮直径较小的场合。 按截面尺寸普通V带分为：Y、Z、A、B、C、D、 E七种型号。各型号的截面尺寸和线质量见表17-1 2带轮 表17-2给出了普通V带带轮的轮缘尺寸。V带弯 曲时两侧面夹角小于40，槽楔角 也应减小,带传动,17-10,带传动,带传动的设计准则 带传动的主要失效形式： 打滑 带的

17、疲劳破坏 带传动的设计准则为： 在保证不打滑的条件下，带具有一定的疲劳强 度和寿命。 带的疲劳强度条件为 (17-13) 式中，为根据疲劳寿命决定的带的许用应力。,带传动,在式（17-7）中，利用式（17-8）、（17-10） 的关系，并带入疲劳强度条件和当量摩擦因数 ， 可得V带传动的最大有效拉力Fmax为 将该式带入式（17-2），即得传动不打滑时单根V带 所允许传递的功率为 (17-14) 式中的可由实验确定。 由式（17-14）求得的功率P1称为单根V带的基 本额定功率，各种型号V带的P1值见表17-3。,带传动,设计计算和参数选择 1. 计算功率 (17-15) 式中， 为工况系数，

18、见表17-4；P为传递功率。 2. 带的型号 带的型号可根据计算功率 和小带轮转速 由图 17-11选取。在两种型号相邻的区域，可两种型号同时 计算，然后根据使用条件择优选取。 3. 带轮基准直径 带轮直径愈小，传动所占空间愈小，但弯曲应力 愈大，带越易疲劳。表17-5列出了最小带轮基准直 径。设计时，应使小带轮基准直径 dmin，,带传动,大带轮基准直径 (17-16) 、 通常按表17-6推荐的直径系列圆整。 4. 带速v 普通V带质量较大。带速太高时，会因离心惯性力 过大而降低传动能力；带速过低，则在传递相同功率 的条件下所需有效拉力F较大，要求带的根数较多。一 般v530m/s。带速的

19、计算公式为 (17-17) 5. 中心距a 和带的基准长度 带传动的中心距不宜过大，否则工作中将因载荷变 化引起带的颤动。中心距也不宜过小，因为中心距愈,带传动,小，带的长度愈短，在一定速度下，单位时间内带的 应力变化次数愈多，会加速带的疲劳。一般初定中心 距 为 (17-18) 初选 后，根据带传动的几何关系，按下式初算带的 基准长度 (17-19) 根据 ，按表17-9选取接近的基准长度，然后 再按下式计算实际中心距a (17-20),带传动,在使用中，V带传动的中心距一般需要调整，所以 a可采用下式近似计算 (17-21) 6. 小带轮上的包角 包角是影响带传动工作能力的重要参数之一。包

20、 角大，带的承载能力高；反之，则易打滑。在V带传动 中，一般小带轮上的包角 不宜小于120，个别情况 下可小到90。 的计算式为 （） (17-22),带传动,7. 带的根数z V带根数z可由下式计算 z (17-23) 式中， 为单根普通V带的基本额定功率，见表 17-3； 为考虑i 1时额定功率的增量，见表17- 7；K为包角修正系数，见表17-8； 为带长修正系 数，见表17-9。 8. 初拉力 既保证传动功率，又不出现打滑的单根V带所需初 拉力 可由下式计算,带传动,(17-24) 无自动张紧的带传动，使用新带时的初拉力应为 上式 的1.5倍。初拉力一般可以通过在两带轮切点间 跨距的中

21、点M，加一个垂直于两轮上部外公切线的载荷 G（图17-12），使带产生挠度y为1.6/100（即挠角 为1.8）来控制。G 值见表17-10。 9. 作用在轴上的载荷 带作用在轴上的载荷 可近似按下式计算（图17- 13） (17-25),带传动,17-12,带传动,普通带传动的张紧装置 由于带工作一段时间后会发生松弛现象，造成初 拉力 减小，传动能力降低，此时带需重新张紧。 带的张紧装置分为定期张紧装置和自动张紧装置 两类。 1定期张紧装置 当中心距可调时，可利用滑轨和调节螺钉（图 17-14a）、摆动架和调节螺杆（图17-14b）进行定 期张紧； 当中心距不可调时，可利用张紧轮装置（图17

22、- 14c）。 为避免反向弯曲应力降低带的寿命并防止包角,带传动,17-14,带传动,过小，应将张紧轮置于松边内侧靠近大带轮处。 2自动张紧装置 利用浮动架（图17-15a）及浮动齿轮（图17- 15b）等装置可实现自动张紧。浮动齿轮是根据负载大 小自动调节张紧力大小的装置。该装置的带轮与浮动 齿轮2制成一体，带轮可通过系杆H绕电动机上的齿轮1 摆动。传动时，电动机通过齿轮1和2带动带轮，作用 在齿轮2齿面上的法向力使带轮沿方向摆动，从而使 带张紧。若带传动的功率增大，该力则增大，带的拉 力也随之增大；反之，拉力则减小。,带传动,17-15,带传动,同步带传动（简介） 同步带和带轮是靠啮合传动

23、的（图17-16），因 而带与带轮之间无相对滑动。 同步带以钢丝绳或玻璃纤维绳为承载层，氯丁橡 胶或聚氨酯为基体。由于承载层强度高，受载后变形 极小，能保持齿形带的带节距 不变，因而能保持准 确的传动比。 这种带传动适用的速度范围广（最高可达 40m/s），传动比大（可达10），效率高（可达 98%）。其主要缺点是：制造和安装精度要求较高， 中心距要求较严格。,带传动,17-16,第三节 链传动,链传动,学习要求 1、了解滚子链的的结构、规格、基本尺寸和链轮的主要几何尺寸； 2、掌握滚子链传动的运动特性； 3、掌握滚子链传动的效形式、设计准则、设计计算方法和参数选取原则； 链传动是属于具有挠性

24、件的啮合传动，由主动链 轮1、链和从动链轮2组成（图17-17）。 滚子链应用最广，本章重点介绍滚子链传动。,链传动,17-17,链传动,链与链轮 链传动的运动特性 链传动的受力分析 滚子链传动的设计计算 链传动的合理布置和润滑,链传动,链与链轮 （一）、滚子链的结构与尺寸 1滚子链的结构 内链板 1 外链板 2 滚子链由 销 轴 3 组成（图17-18） 套 筒 4 滚 子 5 外链板与销轴、内链板与套筒之间采用过盈配合 销轴与套筒之间为间隙配合 以适应链条进入或退出链轮时的屈伸。 滚子与套筒间采用间隙配合，以使链与链轮在进 入和退出啮合时，滚子与轮齿为滚动摩擦，减少轮与,链传动,17-18

25、,链传动,轮齿的磨损。 内外链板均为8字形，这样既可保证链板各横截 面等强度，又可减轻链的质量。 2滚子链主要尺寸 、链节距p 链条相邻两个铰链副理论中心之间的距离（图17-18）。是链条的基本特性参数，p愈大，链的各部分尺寸也愈大，承载能力也愈高。 、排数 滚子链有单排和多排（图17-19）。 采用多排滚子链可减小节距。排数愈多承载能力愈 高，但由制造与安装误差引起的各排链受载不均匀 现象愈严重。一般链的排数不超过4排。,链传动,17-19,链传动,、链节数 链节数以偶数为宜。当链节数为奇 数时，则必须采用一个过渡链节（图17-20），过 渡链节的链板在工作时有附加弯矩，故不宜采用。 链的接

26、头形式见 图17-20。 滚子链已经标准化，系列尺寸、极限拉伸载荷见 表17-11。滚子链的标记为：链号排数整链链节 数 标准编号 例如：08A188 GB/T 6069-2002， 表示：A系列、节距12.7mm、单排、88节，标准编号为 GB/T 6069-2002的滚子链。,链传动,17-20,链传动,链轮： 链轮的齿形： 应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合； 尽量减小啮合时链节的冲击和接触应力； 便于加工。 1. 链轮的齿槽形状： 链轮端面齿形： 常用的端面齿形（图17-21）是由三段圆弧、和 一段直线组成，简称为三圆弧一直线齿形（或称凹齿 形）。 因该齿形用标准刀具加工，所以在链轮

27、不必绘制 断，只需在图上注明“齿形按GB/T 6069-2002规定制 造”即可。,链传动,17-21,链传动, 链轮的轴向齿形 工作图上应绘制链轮的轴向齿形（图17-22），其 尺寸参阅有关设计手册。 链轮主要参数及计算 主要参数 节距p、齿数z、分度圆（链轮上链的 各滚子中心所在的圆）、齿顶圆、齿根圆。 其计算公式为 分度圆直径 (17-26) 齿顶圆直径 (17-27),链传动,17-22,链传动,齿根圆直径 (17-28) 式中，dr为滚子外径。 2. 链轮材料 链轮材料应满足强度和耐磨性要求。链轮齿面一 般都经过热处理，达到一定的硬度要求。常用材料见 表17-12。 传动过程中，小链

28、轮轮齿的受载次数比大链轮轮 齿多，磨损和冲击比较严重，因此小链轮的材料应较 好，齿面硬度应较高。,链传动,链传动的运动特性 链传动的运动不均匀性 （1）链传动的平均传动比 将链与链轮的啮合，视为链呈折线包在链轮上， 形成一个局部正多变形。该正多边形的边长为链节 距p。链轮回转一周，链移动的距离为 ，故链的平 均速度v为 (17-29) 式中，p为链节距； 、 为主、从动链轮的齿 数； 、 为主、从动链轮的转速。 由上式可得链传动比的平均传动比 (17-30),链传动,（2）链传动的运动特性 设链的紧边工作时处于水平位置。如图17-23示。 主动链轮以等角速度 传动，其分度圆圆周速度 为 ， 链

29、水平方向的分速度v （即链速） 等于链轮圆周 速度 水平分量， 链垂直方向的分速度 等于链轮圆周速度 的垂 直分量。即 (17-31),链传动,17-23,链传动,式中，为A点圆周速度与水平线速度的夹角。的 变化范围在 之间， 。 显然，当主动轮匀速转动时，链速v是变化的，其 变化规律如图17-24所示，而且每转过一个链节，链速 就按此规律重复一次。链轮齿数愈少，链速不均匀性 愈增加。 同样，从动链轮B点速度 为 (17-32),链传动,17-24,链传动,瞬时传动比 为 (17-33) 由上式可知，尽管 为常数，但 随、 的变 化而变化，瞬时传动比 也随时间变化，所以链传动 工作不平稳，只有

30、在 及链紧边长恰好是节距的 整数倍时，瞬时传动比才是常数。适当选择参数可减 小链传动的运动不均匀性。 2链传动的动载荷 链和从动链轮均作周期性的加、减速运动，必然,链传动,引起动载荷，加速度愈大动载荷也愈大。加速度为 当 时，其最大加速度为 (17-34) 可见链轮转速愈高，链节距愈大，链的加速度也 愈大，动载荷就愈大。 同理， 变化使链产生上、下抖动，也产生动载 荷。 另外，链节进入链轮的瞬时，链节与链轮齿以一,链传动,定的相对速度啮合，链与链轮将受到冲击，并产生附 加动载荷。这种现象，随着链轮转速的增加和链节距 的加大而加剧，使传动产生振动和噪声。 动载荷效应使链传动不宜用于高速。 链传动

31、的受力分析 不考虑动载荷，链传动中的主要作用力有： 有效拉力F 式中，P为传递功率；v为链速。 离心拉力Fc,链传动,式中，q为每米链长质量。当v 7m/s时Fc可以忽 略。 悬垂拉力Fy， 水平传动（图17-25）时， 式中，f为链条垂度；g为重力加速度；a为中心 距； 为垂度系数。,链传动,17-25,链传动,当两链轮中心连线与水平面一段斜角时，同样用 上式计算悬垂拉力，只是给出的 不同。各种倾角下 的 值见表17-13。 不考虑动载时，链的紧边拉力 和松边拉力 分 别为 链传动是啮合传动，作用在轴上的载荷 不大， 可近似按下式计算 (17-35),链传动,式中， 工作情况系数，平稳载荷1

32、.01.2；中等冲 击1.21.4；严重冲击1.41.7（动力机平稳、单班 工作时取小值，动力机不平稳、三班工作时取大 值）。 滚子链传动的设计计算 1滚子链传动的主要失效形式 （1）链板疲劳断裂。 （2）套筒与销轴及套筒与滚子的接触表面产生磨损， 导致实际节距p逐渐加大，链在链轮上的位置逐渐 移向齿顶，引起脱链失效。,链传动,（3）套筒与滚子承受有冲击载荷，经过一定次数的冲 击产生冲击疲劳。 （4）高速或润滑不良的链传动，销轴与套筒的工作表 面会因温度过高而胶合。 （5）低速重载或有较大瞬时过载的链传动，链条可能 被拉断。 链传动中，一般链轮的寿命远大于链条的寿命。 因此，链传动传动能力的设

33、计主要针对链条进行。 2额定功率曲线 在一定使用寿命和润滑良好的条件下，链传动各 种失效形式限定的额定功功率曲线如图17-26所示。,链传动,17-26,链传动, 图中1为链疲劳强度限定曲线，在润滑良好、中等 速度的链传动中链的寿命由该曲线限定； 滚子、套筒冲击疲劳强度限定的曲线2； 3为销轴和套筒胶合的限定曲线。 3额定功率 图17-27给出了滚子链在特定试验条件下的额定功 率曲线。 试验条件为： 19、 120节； 单排链水平布、置载荷平稳、工作环境正常、按推 荐的润滑方式润滑；,链传动,17-27,链传动, 链条因磨损而引起的相对伸长量 3%； 使用寿命15000h。 使用时与上述条件不

34、同时，需作适当修正。由此 得链传动计算功率 (17-36) 式中，P为传递功率； 为小链轮齿数系数，见表 17-14； 为多排链排数系数，见表17-15； 为链长 系数，见表17-4； 为额定功率，见图17-27。 对于v0.6m/s的低速链传动，为防止过载拉断， 应进行静强度校核。静强度安全因数应满足下式,链传动,(17-37) 式中， 为链排数；Q为单排链的极限拉伸载荷， 见表17-11。 3主要参数的选择 （1）传动比 一般传动比i7，当 v2m/s且载荷平稳时可 10，推荐i23.5。传动比过大则链在小链轮上包角 过小，将加速轮齿的磨损。 （2）链轮齿数z 链轮齿数不宜过多或过少。齿数

35、过少，会增加的,链传动,运动不均匀性和动载荷；会加大内、外链板的相对转 角，加速了链节与链轮齿的磨损。链轮直径小，链的 工作拉力将加大。建议在动力传动中，滚子链的小链 轮齿数选取如下： 从限制大链轮齿数和减小传动尺寸考虑，传动比 大的链传动应选取较少的链轮齿数。当链速很低时， 允许最少齿数为9。 大链轮齿数不宜过多。因链节磨损后，链节距将,链传动,由P 增至P+P，而分度圆直径将由d 增至d+d，链轮 齿数愈多，分度圆直径增量dP/sin(180/z)愈 大，链愈容易移向齿顶而脱链。（见图17-28） 链轮最多齿数限制为 120。为使链和链轮磨 损均匀，链节数选用偶数，建议链轮齿数选用质数或

36、不能整除链节数的数。 （3）链速v 链速应不超过12m/s，否则会出现过大的动载荷。 对高精度的链传动，链节距较小，链轮齿数较多，用 合金钢制造的链条，链速允许到2030m/s。 （4）链节距P,链传动,17-28,链传动,链节距越大，虽然使链的拉曳能力愈大，但链速 不均匀性及振动、噪声也越大。故承载能力足够时宜 选用小节距的单排链，高速重载时，可选小节距多排 链。一般载荷大、中心距小、传动比大时，选小节距 多排链；速度不太高、中心距大、传动比小时选大节 距单排链。 （5） 中心距和链长 当链速不变时，中心距小、链节数少的传动，在 单位时间内同一链节的屈伸次数势必增多，因此会加 速链的磨损。中

37、心距太大，会引起从动边垂度过大， 传动时造成松边颤动，使传动不平稳。若中心距不受 其它条件限制，一般可取a(3050)p，最大中心距,链传动,80p，最小中心距受小链轮包角的限制，通常取 (17-38) 链的长度常用链节数 表示 (17-39) 式中，a为链传动的中心距。 链节数必须为整数，最好为偶数。 用下式可以求出实际中心距,链传动,(17-40) 链传动的合理布置和润滑 1.链传动的合理布置 链传动的合理布置应该考虑以下几方面的问题。 首先两链轮的回转平面应在同一平面内，否则易使 链条脱落，或不正常磨损。 其次两链轮的连心线最好在水平面内，若需要倾斜 布置时，倾角也应避免大于45（图17

38、-29a）。应避免垂直布置（图17-29b），因为过大的下垂量会影,链传动,17-29,链传动,响链轮与链条的正确啮合，降低传动能力。 链传动最好紧边在上、松边在下，以防松边下垂量 过大使链条与链轮轮齿发生干涉（图17-29c）或松边 与紧边相碰。 2.链传动的张紧装置 张紧的主要目 保证链条有稳定的从动边拉力以控制松边的垂 度，使啮合良好，防止链条过大的振动。 当两轮的连心线倾斜角大于60时，通常应该设有 张紧装置。 张紧方法 常用移动链轮增大中心距；,链传动,当中心距不可调时，可用张紧轮定期或自动张紧（图17-30a、b）。 张紧轮应装在靠近小链轮的松边上。 张紧轮可为有齿与无齿两种。其分度圆直径要与 小链轮分度圆直径相近。无齿的张紧轮可以用酚醛层 压布板制成，宽度应比链宽约宽5mm。还可用压板、托 板张紧（图17-30c），特别是中心距大的链传动，用 托板控制垂度更合理。 3.链传动的润滑 链传动的良好润滑能缓和冲击、减小摩擦、减轻 磨损，不良的润滑就会降低链传动使用寿命。,链传动,17-30,链传动,链传动的润滑方法可根据图17-31选取。 润滑时应设法在链传动关节的缝隙中注入润滑 油，并应均匀分布在链宽上。润滑油应加在松边，因 为链节处于松弛状态时润滑油容易进入摩擦面。,链传动,17-31,