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1、第七章 链传动讲解,第一组 机自01、02班,第七章 链传动,7-1 概述 7-2 链传动的运动特性及受力分析 7-3 滚子链传动的设计,7-1、概述,一、组成,链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。,7.1.1 链传动的特点及应用,二、优、缺点,1、优点,与带传动相比：,1）,2）效率高,3）结构紧凑,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。,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,1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。,3）成本比带传动高。,三、应用,一般： P100kW， v 15m/s，i 8,1、不宜用于载荷
2、变化大和急促反向的传动。,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（恶劣工作条件）,其它低速重载场合,四、链的种类,传动链的结构特点1,7.1.2 传动链的结构特点,传动链是链传动中的主要元件，传动链有滚子链和齿形链等类型。, 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。 内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。,滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。,一、滚子链,1、滚子链,内、外链板呈“8”字形：? 等强度，惯性
3、力,传动链的结构特点2,链条的接头处的固定形式有：,用开口销固定，多用于大节距链,弹簧卡片固定，多用于小节距链,设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可 避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承 载能力下降。,接头形式：,连接链节：,过渡链节： 产生附加弯矩,承载,FQ=0.8FQ 避免采用奇数链节。,奇数节：,弹簧卡片,冲击和振动,开口销、,主要参数：,1）链节距p基本参数,p尺寸,2）链节数Lp,整数，一般为偶数。,3）排数zp,排数承载,多排链,标准化,滚子链已标准化：P282 表14.1,例： 08A187 GB243183 ？ A系列、节距p=12.7mm，单排，87节,2、齿形链,承受
4、冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳“无声链”,链轮的结构和材料2,7.1.3 滚子链链轮,链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直 线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上 的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依 次为 r1、r2和 r3；b-c线段为直线段。,二、链轮的结构和材料, 小直径的链轮可制成整体式； 中等尺寸的链轮可制成孔板式； 大直径的链轮可制成组装式。, 链轮的轴向齿廓及尺寸应符合国标GB1244-85的规定。,链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的工作 情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造。,三、链和链轮材料,强度、耐磨性,7.2、链传动的运动特
5、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：,一、链传动的运动不均匀性,多边形效应,实际上：1=const时，2、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 移动,消耗功率。,主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 。, 链节距对应的中心角，,两个特殊位置：,时：,时：,每转一个链节为周期, “忽快忽慢”, “忽上忽下”,从动轮：, v、变化 2变化,由,后果：1、i瞬时变化
6、； 2、链速不均匀。,紧边长度为链节距的整数倍,使i瞬时=const的条件：,二、链传动的动载荷,主要原因有四点：,链的加速度：,时：,p,z1,3、链条进入链轮瞬间，产生冲击,可见：,q p n,为Ekp，nnlim。,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)n1nlim; (2)链传动尽量放在低速级； (3)选用小p，多 z 的链传动。,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,4、受力分析,一、紧边拉力,1、工作拉力F1,PkW vm/s,2、离心力Fc,q
7、kg/m,3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小,kf垂度系数(p287),二、松边拉力,三、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。,一、失效形式,1.链板疲劳破坏；,2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；,3.销轴与套筒铰链的胶合；,4.链条铰链磨损；,5.过载拉断。,二、滚子链的额定功率曲线,曲线1-正常润滑条件下，链条铰链磨损 限定的极限功率；,曲线2-链板疲劳强度限定的极限功率；,曲线3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定 的极限
8、功率；,曲线4-铰链胶合限定的极限功率；,7.3 套筒滚子链传动的设计计算,中等速度时，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度,随着链轮转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度,转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。,标准实验条件：,1）两链轮安装在水平轴上且共面； 2）小链轮齿数z1=25； 3）单排链； 4）载荷平稳； 5）按推荐的方式润滑； 6）连续15000小时满负荷运转； 7）链条磨损引起相对伸长量 0.6 m/s,滚子链实用功率曲线图,当实际工作条件与标准实验条件不同时，应对P0值加以修正：,特定条件：z1=19、L
9、p=100、Lh=1500h,单排,水平,实际使用：修正,kp多排链排数系数（表14.3）；,P名义功率；,设计时，由上式求P0(=Pc)由P0、n1在图14.17中链型号,vF1过载拉断,安全系数校核：,zp排数；FQ单排链的极限拉伸载荷,四、参数选择,1、传动比i,a一定时，i 同时啮合齿数少 磨损 跳齿,，通常：1120，i = 23.5,2、链轮齿数,1）不宜过少,z,运动不均匀性、动载荷,垂直分速度，功率消耗,z，同时啮合齿数，磨损 z，链节间相对转角，功率消耗, 限制zmin,2）不宜过多,由于：,磨损后：pp+p,即：,当p相同时：z d , 链节外移(爬齿) 脱链可能性, zm
10、ax = 120,问：自行车链传动，磨损后脱链从哪轮开始？,前轮：z多,3、链速、链轮极限转速,v 动载荷 v15m/s,nopt Pmax，nlim 右侧竖线（图14.17）。,3）均匀磨损,Lp为偶数 链轮齿数应采用与Lp互质的奇数。,4、链节距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。,5、中心距和链长,v一定：a Lp 屈伸次数 磨损 d一定：a1 同时啮合齿数 磨损,a 松边上下颤动，传动不平稳。, a =（3050）p amax = 80p,重载、a小、i大：小节距、多排链； v小、a大、i小：大节距、单排链；,选择方法：由P0、n1查图14.1
11、7定型号 p。,过程：1）初选a0=（3050）p；,2）由式14.23Lp（圆整为偶数）；,3）由式14.24a；,7.3.4 、链传动的张紧与布置和润滑,一、合理布置,1、两轮回转面应在同一铅垂面内；,二、张紧方法,张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。,加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。,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,布置张紧和润滑2,三、链传动的润滑,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。,三、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,
