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1、六、带传动的使用和维护,1 安装时不能硬撬(应先缩小a或顺势盘上),两带轮轴线应在同一平面,避免带扭曲而使其侧面过早磨损。 2 带的根数较多时,其长度不能相差太大,以免受力不均 3 V带在轮槽中的位置要正确,不能过高或过低 4 防护罩 5 不能新旧带混用(多根带时),以免载荷分布不匀 6 带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触,以免腐蚀带,不能曝晒 7 定期张紧 8 安装时两轮槽应对准,处于同一平面,107 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。
2、类型:,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 与带传动相比,链传动能没有滑动能保持准确的平均传动比;张紧力小,故对轴的压力小;效率比带传动高;对工做条件要求低 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作。 但其瞬时传动比变化造成从动轮瞬时转速不均匀,高速传动平稳性差,工作时有噪声, 应用: 一般多用于要求平均传动比准确,中心距较大的两平行轴间,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
3、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。,108 滚子链和链轮,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
4、四排),5.滚子链标记:,链号排数链节数 标准号 例如:节距为15.875mm, 单排,86节A系列滚子链其标记为: 10A186 GB1243.183,6.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z,4.链轮的材料,* 小链轮的材料应好于大链轮,链
5、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 的边长等于链条的节距 p。,链的平均速度为:,链传动的平均传动比为:,链条铰链A点的前进分速度,上下运动分速度,1059链传动的运动特性,因为链传动工作时, 是变化的(=-180/z1180/ z1 ),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 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。 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 都是周期性变化的,因此
6、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 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。,因为从动链轮的角速度为:,所以链传动瞬时传动比为:,也是变化的( =-180/z2180/ z2 ),所以 是变化的,1010滚子链传动的设计计算,一.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) 2.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) 4.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)。,二.功
7、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同转速时所能传递的功率,称为额定功率P0,链传动的试验条件: 1)、两链轮安装在水平轴上并共面; 2)、小链轮齿数Z1=19 链长LP=100节; 3)、单排链,载荷平稳; 4)、按规定润滑方式润滑; 5)、满载荷连续运转15000h; 6)、链条因摩损而引起的相对伸长量不超过3%; 7)、链速v0.6m/s 。,三、链传动的设计计算 已知:P,载荷性质,工作条件,转速n1、n2;求:链轮齿数Z1、Z2,节距P,列数,中心距a,润滑方式等。 中、高速链传动(V0.6m/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
8、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P0值加以修正。则链传动的功率P为: PP0KzKiKKpt/KA 式中:P名义功率,kW; KA为工作情况系数,查表515; Kz为小链轮系数,查表516;Ki为传动比系数,查表517; K为中心距系数,查表518;Kpt为多排链系数,查表519. 低速链传动(V0.60.6m/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。通常是校核链条的静强度安全系数S,其计算公式为: S=FQ/KAF4-8 式中:FQ为极限拉伸载荷,表5-11。F为链的工作拉力,N。,四、链传动主要参数的选择 1.链节距 链节距P越大,承载
9、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,可选用小节距的多排链。,2链轮齿数,选择小链轮齿数Z1 计算大链轮齿数Z2=iZ1。,小链轮齿数Z1过少运动不平稳严重。 小链轮齿数Z1过大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。,中心距a过小链条绕转次数增多,加剧磨损和疲劳; 链条在小轮上的包角变小,易跳齿和脱链; 中心距a过大从动边垂度过大,造成松边颤动。,一般初选中心距 a0=(30-50)p a0max=80p,计算理论中心距,3中心距和链节数,一.链传动的布置,水平布置,倾斜布置,垂直布置,1011链传动的
10、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),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
11、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。,第十一章 齿轮传动,效率高, 结构紧凑,传动可靠,寿命长,安装精度要求高,成本较高,不宜用于远距离传动,无过载保护,开式,闭式,功率可达10万kw;圆周速度可达200m/s,11-1 齿轮传动的失效形式及设计准则,轮齿折断,原因,疲劳断裂:,轮齿根部弯曲应力最大,且有应力集中,变载荷,产生裂纹,裂纹扩大,疲劳断裂,局部折断:,斜齿轮传动因制造安装不良,齿轮轴弯曲变形,轮齿局部受载,局部折断,突然过载折断;,磨损过度折断,预防措施,增大齿根过度圆角半径,消除加工刀痕以减小应力集中,增大支撑刚度使轮齿在接触线上受载均匀,采用合适的热处理增
12、强齿芯韧性,对齿面进行强化处理,如喷丸、滚压等,提高齿面硬度,原因:,提高齿面硬度; 低速传动可采用较高粘度的润滑油; 高速传动可采用喷油润滑; 使油难于侵入点蚀裂缝,齿面点蚀,脉动循环变化的接触应力,齿面疲劳产生麻点,麻点扩大形成裂纹,裂纹发展并脱落形成浅坑,点蚀,常发生在闭式传动,软齿面,节线至齿根面之间。因相对速度低,难以形成油膜,且受载大,预防措施:,改用闭式; 注意润滑、清洁; 适当提高齿面硬度与光洁度,齿面磨损,原因:,发生在开式传动,灰尘,磨粒进入齿面,磨粒进入,齿面磨损,破坏齿形引起振动,进一步磨损,齿厚变薄,导致折断,预防措施:,齿面胶合,采用抗胶合的润滑油; 在油中加入抗胶
13、合的添加剂,原因:,热胶合:高速,重载,高温,润滑条件差,冷胶合:低速,重载,油膜破坏,高速重载高温,齿面发生粘连,因相对滑动,粘连部分被撕破,齿面伤痕,即胶合,预防措施:,油膜破坏,原因: 滚压塑变:过大的应力,较低的齿面硬度,材料处于屈服状态,轮齿相互滚压与滑动引起材料塑性流动,主动轮被碾成沟槽,从动轮被挤成脊棱 锤击塑变:因冲击而产生与轮齿啮合线相一致的沟槽 预防措施:提高齿面硬度,采用高粘度润滑油,主动齿轮,从动齿轮,塑性变形,闭式齿轮传动:以保证齿面接触强度为主,对齿面强度高但齿芯强度低或材质脆的齿轮则以保证齿根弯曲强度为主 开式:以保证齿根弯曲强度为设计准则 高速大功率齿轮传动:除
14、以上计算外,还要计算齿面胶合能力,11-2 齿轮材料及其选择原则,1. 钢,锻钢:碳钢,合金钢,韧性好,耐冲击,可热处理,化学处理,一般齿轮:,齿面硬度350HBS,7-8级精度,调质,常化处理,切齿,高精度齿轮:,调质,常化处理(正火),切齿,表面硬化处理(淬火,渗碳,氮化等),磨齿,硬度58-65HRC,4-5级精度,铸钢:,用于尺寸较大齿轮,切齿前要经退火或常化处理,消除铸造时残余内应力和硬度不均匀现象,2. 铸铁,材质脆,抗冲击与耐磨性较差,但抗胶合与抗点蚀能力较好,,3. 非金属材料,常用于载荷平稳,速度较低,功率不大的场合,弹性模量小,不易出现点蚀,耐热性差,易出现胶合,常用于高速
15、、轻载、精度要求不高的场合,或小轮为非金属材料,大轮仍用钢或铸铁,1. 必须满足工作条件要求,2. 考虑齿轮尺寸大小,3. 考虑热处理制造工艺,4. 软齿面齿轮传动要有一定的硬度差,表11-1列出常用齿轮材料及其力学性能,一般:45钢调质、常化处理,软齿面组合,并有一定硬度差,重要:选合金钢,调质、淬火,硬齿面组合,HRC1 HRC2,大型:铸钢,低速、轻载、无冲击、开式:铸铁,轻载、要求低噪声:工程塑料,11-3 齿轮传动的计算载荷,工作载荷,计算载荷,载荷系数,1. 使用系数KA,考虑外部因素:原动机类型,工作机载荷状态等对载荷的影响(表11-3),2. 动载系数KV,影响因素:,制造装配
16、误差,瞬时传动比不为常数,产生角加速度,引起动载荷或冲击,另外,单双对齿啮合过渡,啮合齿对刚度变化,动载荷,考虑齿轮本身的啮合振动产生的内部附加动载荷影响的系数(图11-2),取决于齿轮的制造精度和圆周速度,改善措施:,提高制造精度 减小齿轮直径以降低齿轮圆周速度 对齿顶进行修缘,3. 齿间载荷分配系数K,考虑同时啮合的齿对之间载荷分配不均匀的影响系数,影响因素:,力作用点位置的改变,啮合齿对刚度相应变化,同时啮合的齿对间载荷分配不均匀,另外,同时啮合的齿对间载荷分配不均匀,引入系数: K 见表11-4,取决于齿轮啮合的重合度,制造精度,啮合刚度,4. 齿向载荷分布系数K,考虑载荷沿齿宽方向分布不均匀影响的系数,影响因素:,取决于齿轮轴系的刚度,齿轮在轴上的位置,齿宽,以及制造和安装误差,轴弯曲变形,齿轮偏斜,载荷沿齿宽方向分布不均,改善措施:,增大轴、轴承