链传动.ppt

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1、链传动,链传动的特点及应用 传动链的结构特点 滚子链链轮的结构和材料 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 链传动的布置、张紧和润滑,1 链传动的特点及应用,1、组成 2、作用 3、工作原理：依靠链条链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力，它实质是中间挠性件的啮合传动。,4、 链传动的特点 优点（与摩擦型带传动相比） 无弹性滑动、打滑现象，平均传动比为常数； 传动效率高（啮合传动），=97%98%； 传动功率较大，P100KW，在传递功率相同，传动比为常数的条件下，链传动结构紧凑； 初张紧力小，对轴上的径向压力较小，轴、轴承的寿命高； 适用于高温、低速及恶劣条件下工作。 与齿轮

2、传动相比 安装容易，成本低； 适应较大的中心距，重量轻。,缺点 由于链条绕在链轮上时，链条成多边形，因此，瞬时传动比和瞬时链速不为常数，运动不均匀，传动不平稳，同时产生冲击、噪音； 不宜用在高速、载荷变化较大，急速反向的场所； 只适用于平行两轴之间的同向传动。 应用 要求工作可靠、平均传动比精确，瞬时传动比不精确的场合； 平行两轴，中心距a较大场合； 不宜用带传动和齿轮传动的场合，如摩托车； 用于低速重载和恶劣的工作条件，如挖掘机。,5、 传动链的种类 按用途分类 输送链：用于运输机械 起重链：用于起重机械 传动链：常用，传递的功率一般在100KW以下，链速一般不超过15m/s，推荐使用的最大

3、传动比imax=8。 传动链分为滚子链和齿形链等，其中滚子链使用最广，齿形链使用较少。,1、滚子链 外链板与销轴 内链板与套筒 销轴与套筒 套筒与滚子,过盈配合,间隙配合,2 传动链的结构特点,链条的主要参数 滚子外经dr 内链节内宽b1 节距p 排数 排距p1 链条长度,接头形式 链节数为偶数时，接头可用开口销（大节距）或弹簧卡片（小节距）； 链节数为奇数时，接头采用过渡链节。由于过渡链节的链板要受附加弯矩的作用，一般不用奇数链节。,滚子链的标记 链号排数x整链链节数 标准编号 例：08A1x88 GB 1243.183表示，A系列、节距p=链号数x25.4/16mm=12.7mm、单排、8

4、8节的滚子链。 2、 齿形链 由一组齿形链板按一定顺序交错连接而成，传递平稳、寿命长，但成本高、重量大、结构复杂，一般只适宜于高速场合。,3 滚子链链轮的结构和材料,1、链轮的基本参数及主要尺寸 链轮的基本参数：配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距p1以及齿数 z。 链轮的主要尺寸：,滚子链轮主要尺寸图,2、链轮齿形 链轮齿形：三圆弧一直线。 用相应的标准刀具加工时，链轮齿形在工作图上不画出，只需注明链轮的基本参数和主要尺寸，并注明“齿形按GB1244-85制造”。,滚子链轮端面齿形,3、 链轮结构 实心式 腹板式 整体式 组合式结构,滚子链轮结构,4、链轮的材料 链轮的材料要求：足够的

5、耐磨性和强度。 由于小链轮轮齿的啮合次数比大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。 链轮常用的材料和应用范围。,4 链传动的运动特性,4.1 链传动的运动不均匀性 平均链速： 平均传动比：,假定：主动边始终处于水平位置，链节对应的中心角为1， 1=3600/z1。 链轮转动时，只有销轴的轴心是沿着链轮分度运动，若主动链轮以等角速度1转动时，则销轴的轴心作等速圆周运动，其圆周速度v1=R11。 将v1分解成沿着链条前进方向的水平速度v和作上下运动的垂直分速度v：,式中 为主动轮上最后进入啮合的链节铰链的销轴的圆周速度v1与水平线的夹角，链节铰链在主动轮上的相位角，

6、 分析：当 时， 当=0 时， v：vminvmaxvmin，呈周期性变化； v：vmaxvminvmax，呈周期性变化。 可见，链条作忽上忽下、忽快忽慢的运动，工作不平稳，有规律的振动。,同理，可求得从动链轮的角速度为 式中 链节铰链在从动轮上的相位角，-1800/z21800/z2,链速变化情况图,瞬时传动比iS 随着和的不断变化，链传动的瞬时传动比也是不断变化的。当主动链轮以等角速度回转时，从动链轮的角速度将周期性地变动，导致运动不均匀，当p、z、n时，运动不均匀。 当z1=z2，且中心距为节距的整数倍时，iS=1。 多边形效应,4.2 链传动的动载荷 1、产生原因 由于瞬时链速和2瞬的

7、周期性变化引起的； 垂直链速v的周期性变化； 链条链节和链轮轮齿啮合的瞬时产生冲击。,2、动载荷大小 链条前进的加速度引起的动载荷Fd1 式中 m紧边链条的质量 从动链轮的角加速度引起的动载荷Fd2 式中 J从动系统转化到从动轮轴上的转动惯量。 当p、z、n时，传动的动载荷就越大。,小结：链传动运动不均匀性产生的根本原因、对传动的影响和改善措施 1根本原因 链传动中，链条呈多边形运动；当p、z、n时，多边形效应。 2对传动的影响：传动不平稳，由于有动载荷，必然引起冲击、振动、噪声，磨损，寿命。 3改善措施 合理的选择参数：较小的p、较多链轮齿数，控制链速。 必要时采用张紧装置； 链传动通常放在

8、低速级。,5 链传动的受力分析,1、张紧力及张紧的目的 张紧力：使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力获得。 目的：使松边不致过松，以免影响正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链。 2、链条的受力 有效圆周力F1 离心拉力FC,悬垂拉力计算简图,悬垂拉力Ff （由链条本身重量引起），与链条的松边垂度及传动的布置方式有关。 式中 Kf垂度系数，对水平布置，kf=6， 对于倾斜角小于40的传动，可取kf=4；大于40的传动，可取kf=2；垂直传动，可取kf=1。 式中 g为重力加速度，a为中心距。 链条紧边所受拉力 链条松边所受拉力,3、作用在轴上的载荷Q 可近似地取为QF1+2Ff。离心拉力对它没有影响

9、，不应计算在内。 又由于垂度拉力不大，故近似取Q1.2KAF1 式中 KA工作情况系数，平稳载荷取1.01.2，中等冲击取1.21.4，严重冲击取1.41.7(动力机平稳、单班工作的取小值，动力机不平稳、三班工作的取大值)。,6 滚子链传动的设计计算,6.1 链传动的失效形式 链的疲劳破坏 链条铰链的磨损 链条铰链的胶合 链条静力拉断,6.2 滚子链传动的额定功率 1、额定功率曲线 链传动的各种失效形式都在一定条件下限制了它的承载能力。因此，在选择链条型号时，必须考虑各种失效形式产生的原因及条件，从而确定其能传递的额定功率P0。 2、标准实验条件 小链轮齿数系数kz 链长系数kL 多排链系数k

10、P 工作情况系数KA,3、链传动推荐的润滑方式,人工定期润滑；滴油润滑；油浴或飞溅润滑；压力喷油润滑 推荐使用的润滑方式图,4、计算准则 v0.6m/s的中、高速，利用功率曲线作为计算准则； 低速（v0.6m/s）：静强度准则 6.3 滚子链传动的设计步骤和方法 原始数据 传动的功率P，小链轮和大链轮的转速n1、n2（或传动比），原动机种类，载荷性质以及传动用途等 设计内容 确定节距p、z1、z2、链条排数、节数、中心距，链轮结构尺寸，润滑方法。 设计步骤,1、选择链轮齿数z1、z2或传动比 （1）传动比的选择 i不能太大：i，结构尺寸大，小链轮上的包角1，啮合齿数减少，容易跳齿或加速链轮的磨

11、损。 通常i8，推荐i=23.5； 当v2m/s，且载荷平稳时，i可达10。 （2）选链轮齿数z1、z2 小链轮齿数z1对链传动的平稳性和使用寿命有较大的影响，因此z1不能过大，也不能过小，过小会引起 传动的不均匀性和动载荷增大； 链条进入和退出啮合时，链节距间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧； 链传递的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。,z1过大会引起 z2会更大，增大了传动的尺寸和质量； 链条节距的伸长，而易脱链。 销轴和套筒磨损后，链节距的增长量p和节圆的外移动量d的关系为 当节距P一定时，齿高就一定，也就是说允许的节圆外移量d就一定，齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量p就越小，

12、链的使用寿命就越短。 通常17z1120，由于链节数是偶数，为使磨损均匀，链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数，并优先选用17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。,2、确定计算功率 Pca=KAP 3、链的节距及链排数 在一定条件下，p，承载能力，多边形效应，振动、冲击、噪音。 选择原则：在保证承载能力的条件下，为使结构紧凑、寿命长，应选取小节距的单列链。 高速重载：小节距的多列链 低速重载：大节距、单列链 高速轻载：小节距、单列链 从经济上考虑： 中心距小、传动比大时，选小节距多排链； 中心距大、传动比小时，选大节距单排链。,由于链传动的实际工作条件与实验条件不完全一

13、致，因此，必须对进行修正P0， 根据P0和小链轮转速n1，查出合适的链节距和排数。 4、链传动的中心距和链节数 （1）初定中心距a0 a0不能过大，也不能过小，过小会引起 当链速一定时，单位时间内链条绕转次数增加，链条曲伸次数和应力循环次数增加，链条的寿命、疲劳强度降低； 小链轮包角1，啮合齿数，每个轮齿所受载荷，容易脱链。 a0中心距过大 结构尺寸大； 从动边垂度过大，工作时从动边颤动。 一般a0=(3050)p，有张紧装置或托板时，a0max可大于80p；对中心距不能调整的传动，a0max30p。,（2）确定链节数LP LP应圆整为整数，最好取偶数。 （3）实际中心距 5、链传动作用在轴上

14、的力（压轴力）Q Q1.2KAF1,6.4 低速链传动的静力强度计算 对于链速v0.6m/s的低速链传动，按中、高速链传动的设计方法确定出各参数，最后按静强度校核， 式中 FQ单排链的极限拉伸载荷；zp链排数；KA 工作情况系数；F1链的工作拉力。,7 链传动的布置、张紧和润滑,7.1 链传动的布置,i=23，a=(3050)p (i与a较佳场合)两轮轴线在同一水平面，紧边在上在下都可以，但在上好些,i2，a30p(i大，a小场合) 两轮轴线不在同一水平面，松边应在下面，否则松边下垂量增大后，链条易与链轮卡死,i1.5，a60p(i小，a大场合) 两轮轴线在同一水平面，松边应在下面，否则下垂量

15、增大后，松边会与紧边相碰，需经常调整中心距。,i、a为任意值(垂直传动场合) 两轮轴线在同一铅垂面内，下垂量增大，会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力。为此应采用： a)中心距可调； b)设张紧装置； c)上、下两轮偏置，使两轮的轴线不在同一铅垂面内。,7.2 链传动的张紧 1、目的 2、方法,图(a)、(b)张紧轮传动，张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上。,图(c)、(d)压板或托板张紧。中心距大的链传动用托板控制垂度更为合理。,7.3 链传动的润滑 1、润滑目的：有利于缓和冲击、减小摩擦和降低磨损。 2、润滑方法,人工定期润滑；滴油润滑；油浴或飞溅润滑；压力喷油润滑 推荐使用的润滑方式图,