机械设计基础链传动.ppt

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1、链传动的特点和应用一.链传动的结构和类型链传动是一种具有中间挠性件(链条)的啮合传动，组成：主动链轮、从动链轮和中间挠性件(链条)组成，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力。类型： 1221122211100060100060zznnipnzpnzv按工作特性分：起重链，牵引链，传动链 传动链接形式分：滚子链；齿形链特点1能保持准确的平均传动比；2张紧力小，故对轴的压力小；3效率高；4对工做条件要求低 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作；5高速传动平稳性差，工作时有噪声；6安装、维修要求较高；7链条磨损后，容易产生落链、跳齿现象。应用：一般多用于要求平均传动比准确，中心距较大的两

2、平行轴间，工作条件恶劣不宜用带传动和齿轮传动地低速场合。 链传动适用的一般范围为：传递功率P100kW，中心距a5-6m，传动比i6，链速v15ms，传动效率为095098。二.链传动的特点和应用一.滚子链1.组成：内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合。内、外链板交错联接而构成铰链。滚子链的规格和主要参数滚子链和链轮外链板内链板套筒滚子销轴3.主要参数：链节数常用偶数，接头处用开口销或弹簧卡固定。一般前者用于大节距，后者用于小节距。当采用奇数链节时，需采用过渡链节。过渡链节的链板为了兼作内外链板，形成弯链板，受力时产生附加弯曲应力，易于变形，导致链的承

3、载能力大约降低20%。因此，链节数应尽量为偶数。 相邻两滚子轴线间的距离称为链节距，用P表示，P越大，链条尺寸越大，其承载能力也越高4.类型：(1)两个系列： A级链：重载高速重要场合 B级链：一般传动(2)单排链 多排链：大功率传动（一般不超过四排）5.滚子链标记：链号链号排数排数链节数链节数 标准号标准号例如：节距为例如：节距为15.875mm, 15.875mm, 单排，单排，8686节节A A系列滚子链其标记为：系列滚子链其标记为：10A10A1 186 GB1243.186 GB1243.183836.滚子链材料：热处理的碳素钢或合金钢二.链轮1.齿形要求：便于链节平稳顺利进入退出啮

4、合，受力良好 ，不易脱链，便于加工2.齿形：双圆弧齿形三圆弧一直线齿形：当采用这种齿形并用相应的标准刀具加工时，链轮齿形在工作图上可不画出，只需在图上注明链轮的基本参数和主要尺寸并注明“齿形按3R，GB1244-85规定制造即可。 3.基本参数：相配的链条节距p,滚子外径d1,排距pt,齿数z4.链轮的材料 中碳钢低速轻载 中碳钢淬火中速中载 低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火中碳钢或中碳合金钢表面淬火高速重载* 小链轮的材料应好于大链轮链轮的结构 整体式 孔板式 组合式在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等

5、于链条的节距的边长等于链条的节距 p p。链的平均速度为：链的平均速度为：1000601000602211pnzpnzv链传动的平均传动比为：链传动的平均传动比为：1221zznni链条铰链链条铰链A A点的前进分速度点的前进分速度cos11Rvx上下运动分速度上下运动分速度sin11Rvy链传动的运动特性链传动的运动特性因为链传动工作时，因为链传动工作时， 是变化的（是变化的（=-180/z1180/ z1 ），所以链条的前进速度），所以链条的前进速度和上下运动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就和上下运动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。

6、越大。前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形

7、这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。 链轮的节距越小，齿数越多，链传动的多边形效应越不明显。链轮的节距越小，齿数越多，链传动的多边形效应越不明显。因为从动链轮的角速度为：因为从动链轮的角速度为：coscoscos21122RRRvx所以链传动瞬时传动比为：所以链传动瞬时传动比为：coscos1221RRi 也是变化的（也是变化的（ =-180/z2180/ z2 ）, ,所以所以 是变化的是变化的2滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算一一.链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式1.链板的疲劳破坏（松紧边拉力不同）链板的疲劳破坏（松紧边

8、拉力不同）2.多次冲击破断（啮合冲击，冲击载荷）多次冲击破断（啮合冲击，冲击载荷）3.链条铰链的磨损（开式传动，结果：节距增大易脱链）链条铰链的磨损（开式传动，结果：节距增大易脱链）4.销轴与套筒的胶合（高速润滑不良）销轴与套筒的胶合（高速润滑不良）5.静强度拉断（低速重载或严重过载）。静强度拉断（低速重载或严重过载）。二二.功率曲线图功率曲线图在规定试验条件下，把标准中不同节距的链条在不在规定试验条件下，把标准中不同节距的链条在不同转速时所能传递的功率，称为额定功率同转速时所能传递的功率，称为额定功率P0P0，链传动，链传动的试验条件：的试验条件：1)1)、两链轮安装在水平轴上并共面；、两链

9、轮安装在水平轴上并共面；2)2)、小链轮齿数、小链轮齿数Z1=19 Z1=19 链长链长LP=100LP=100节；节；3)3)、单排链，载荷平稳；、单排链，载荷平稳；4)4)、按规定润滑方式润滑；、按规定润滑方式润滑；5)5)、满载荷连续运转、满载荷连续运转15000h15000h；6)6)、链条因摩损而引起的相对伸长量不超过、链条因摩损而引起的相对伸长量不超过3%3%；7)7)、链速、链速v0.6m/s v0.6m/s 。三、链传动的设计计算三、链传动的设计计算已知：已知：P P，载荷性质，工作条件，转速，载荷性质，工作条件，转速n n1 1、n n2 2；求：链轮齿数；求：链轮齿数Z Z

10、1 1、Z Z2 2，节距，节距P P，列数，中心距列数，中心距a a，润滑方式等。，润滑方式等。中、高速链传动（中、高速链传动（V0.6m/sV0.6m/s）对于中、高速链传动，其主要失效形式是链条的疲劳破坏，它可按功率曲线对于中、高速链传动，其主要失效形式是链条的疲劳破坏，它可按功率曲线图进行设计。当实际工作条件与上述条件不同时，应对查得的图进行设计。当实际工作条件与上述条件不同时，应对查得的P P0 0值加以修正。则值加以修正。则链传动的功率链传动的功率P P为：为：PPPP0 0K Kz zK Ki iK KK Kptpt/K/KA A式中：式中：P P名义功率，名义功率，kWkW；

11、K KA A为工作情况系数为工作情况系数K Kz z为小链轮系数，为小链轮系数，K Ki i为传动比系数；为传动比系数； K K为中心距系数，为中心距系数，K Kptpt为多排链系数；为多排链系数；. .低速链传动（低速链传动（V0.60.6m/sV0.60.6m/s）对于低速传动，其主要失效形式为链条过载拉断，必须对静强度进行计算。对于低速传动，其主要失效形式为链条过载拉断，必须对静强度进行计算。通常是校核链条的静强度安全系数通常是校核链条的静强度安全系数S S，其计算公式为：，其计算公式为：S=FS=FQ Q/K/KA AF4-8F4-8式中：式中：FQFQ为极限拉伸载荷，为极限拉伸载荷，

12、F F为链的工作拉力，为链的工作拉力，N N。 四、链传动主要参数的选择四、链传动主要参数的选择1.1.链节距链节距链节距链节距P P越大，承载能力越大，但引起的冲击，振动和噪音也越大。为使传动越大，承载能力越大，但引起的冲击，振动和噪音也越大。为使传动平稳和结构紧凑，应尽量选用节距较小的单排链，高速重载时，可选用小节距的平稳和结构紧凑，应尽量选用节距较小的单排链，高速重载时，可选用小节距的多排链。多排链。2 2链轮齿数链轮齿数选择小链轮齿数选择小链轮齿数Z Z1 1 计算大链轮齿数计算大链轮齿数Z Z2 2= =iZiZ1 1。小链轮齿数小链轮齿数Z Z1 1过少过少运动不平稳严重。运动不平

13、稳严重。小链轮齿数小链轮齿数Z Z1 1过大过大增大了传动的尺寸和质量增大了传动的尺寸和质量 。另为使磨损均匀，链轮齿数宜取奇数。另为使磨损均匀，链轮齿数宜取奇数。中心距中心距a a过小过小链条绕转次数增多，加剧磨损和疲劳；链条绕转次数增多，加剧磨损和疲劳； 链条在小轮上的包角变小，易跳齿和脱链；链条在小轮上的包角变小，易跳齿和脱链；中心距中心距a a过大过大从动边垂度过大，造成松边颤动。从动边垂度过大，造成松边颤动。一般初选中心距一般初选中心距 a a0 0=(30-50)=(30-50)p ap a0max0max= =8080p p计算链节数计算链节数0212210)2(22apzzzz

14、paLp圆整取偶数圆整取偶数计算理论中心距计算理论中心距)2( 8)2()2(421222121zzzzLzzLpapp3 3中心距和链节数中心距和链节数一.链传动的布置 布置原则： 两链轮轴线应平行，回转平面应在同一铅垂平面内； 两链轮中心连线最好是水平的； 一般情况下，紧边在上，松边在下。 倾斜布置倾角由小于45 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置水平布置，倾斜布置，垂直布置5 51111链传动的布置，张紧和润滑链传动的布置，张紧和润滑张紧方法： 调整中心距张紧； 链条磨损变长后从中去除此1-2个链节； 加张紧轮.（一般紧压在松边靠近小链轮处）弹簧力张紧砝码张紧定期调整张紧二.链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免磨损后链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动，跳齿和脱链现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。三.链传动的润滑 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方法。润滑的作用对高速重载的链传动尤为重要。