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1、第十三章 带传动和链传动 一、带传动 二、链传动 本章重点及难点: 带传动的工作情况分析 带传动的失效形式和设计准则 带传动主要设计参数的选择 链传动的运动分析和受力分析 滚子链传动的参数选择和设计计算 优点： 远距离传动 工作可靠, 效率较高 平均传动比恒定 i = z2/z1 压轴力FQ小于带传动的 结构紧凑(与带传动比较) 缺点： 运动不均匀 (z小、 p大 不均匀) 瞬时传动比不恒定 传动平稳性差(冲击、振动大，噪 音高动载荷 不宜高速传动)外 廓尺寸大 13-8 链传动的特点和应用 一、构成 主动链轮、从动链轮、链 二、工作原理 靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力 有中间挠性件的啮
2、合传动 三、特点 适于两轴相距较远，要求工作可靠，及工作条件恶劣 处等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重 、金属切削机床、摩托车、自行车等。 i8 , a56 m , P100kw , V15m/S 一般: 四、应用 一、链条 滚子链 齿形链 二、链轮 13-9 链条和链轮 一、 链 传动链可分为：滚子链、齿形链 1 滚子链（套筒滚子链） （1）组成 内、外链板，套筒，销轴，滚子 （2）配合状况 内链板、套筒之间过盈配合 外链板、销轴之间过盈配合 套筒、销轴之间间隙配合， 使内外链板能相对转动 链板形状的特点“8”字形等强 度，减轻重量 内链板 外链板 套筒 销轴 滚子 13-9 链
3、条和链轮 （3）参数 节距p相邻两滚子中心之距离 链长 链节数 链节数为偶数时，刚好内、 外链板相连，再用开口销或 弹簧锁住活动销轴；为奇时 ，采用过渡链节 弹簧卡片 开口销 （4）链的标记 链号 排数 链节数 标准编号 08A-2 88 GB1243.1-83表示： A系列、节距12.7mm、双排、88节的滚子链 排距pt 多排链 2 齿形 链 无声链 （1）结构： 链板(带两个齿，交错并列铰 接) 、导板(防侧向窜动) 由许多以铰链连接的齿形链板锁构成 传动平稳，无声链；链板的齿形与链轮轮齿 互相啮合 （2）特点： 优点：传动平稳、无噪声，承受冲击性能好 ，工作可靠 适宜场合：高速传动或运
4、动精度要求较高， 传动比大和中心距较小 缺点：结构复杂，价格较高，且制造较难 带外导板 带内导板 二、链 轮 1 基本参数 基本参数：节距p、套筒外 径d1、齿数z、齿面圆弧半 径re、齿沟圆弧半径ri、齿 沟角(标准规定最大和最小值) 分度圆直径：被链条节距 等分的圆，d=p/(sin180/z) 齿顶圆直径: 齿根圆直径: d1 re ri p 链节能平稳、自由地进入和退出啮合;并便于加工 (新标准GB1244-85)2 端面齿形 三圆弧(aa/ab/cd)一直线(bc) 整体式 孔板式 齿圈可更换式 3 轴面齿形 4 链轮结构 碳素钢(Q235、Q275、45等） 低碳钢渗碳淬火，中碳钢
5、表面淬火 铸钢（ZG310-510） 灰铸铁(HT200) 合金钢(重要) 5 链轮材料 材料要求：保证轮齿具有足够的耐磨性、强度 小链轮材料好些 1 链条速度及传动比 平均传动比: 平均速度: 一、链传动的运动分析 13-10 链传动的运动分析和受力分析 链条线速度: 垂直分速度: 2 瞬时链条速度 假定：主动边总处于水平位置;链轮抽象成正多边形，边长 为p 主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 。 水平分速度,即链速链速,使链条 前进,传递功率。传递功率。 垂直分速度,使链条上下移动,消消 耗功率。耗功率。 为滚子中心的相位角 R1为小链轮分度圆半径 随着相位角的变化 (180/z1018
6、0/z1) 链速V变化 2 瞬时链条速度 从动轮从动轮： 由 传动的中心距为链节距的整数倍传动的中心距为链节距的整数倍 z z1 1 =z=z 2 2 使瞬时传动比恒定：使瞬时传动比恒定： 3 链传动的不均匀性-链传动的多边形效应 主动轮等角速度回转，链条的瞬时速度周期性变 化，每转过一个链节，链速的变化就重复一次，链轮 齿数越少，相位角变化范围越大，链速变化也越大。 i不宜过大 , 不宜高速传动。 链在水平方向上的速度作周期性变化的同时，在垂 直方向上还要作上下移动（链条上下抖动）。 链速不均匀系数: =(Vmax-Vmin)/Vm 链传动安装时只适度张紧：防振动、跳齿、 脱链。 二、链传动
7、的受力分析 1 链传动的主要作用力 （1）圆周力（有效拉力）F （2）离心拉力Fc （3）悬垂拉力Fy Ky垂度系数(p231) 紧边拉力: F2= Fc Fy 离心 悬垂 F1 = F Fc Fy 有效拉力 工作时, 两边链条拉力不等：F1F2 松边拉力: 压 轴 力:FQ= (1.21.3) F 2 链传动工作情况 一、链轮齿数1、2 13-11链传动的主要参数及其选 择 1 传动不均匀和动载荷增大； 链节间相对转角大，加速了磨损； 在节距一定下，F加速链条和链轮的损坏 1不宜太少 见表13-12 一、链轮齿数1、2 p+p 2 传动尺寸 同样磨损情况下易脱链、跳链 2不宜过多 Zmax=
8、120 链轮齿数应取与链节数互为质数的奇数 p：承载力但多边形效应，不平稳(不均匀、 动载荷) 满足承载力的前提下，尽量选小p值 （速度高，功率大时，可选用节距小的多排链。） a：垂度不平稳 a(3050)p ；最大中心距a不大于80p 1)a：包角，同时啮合的齿数少，轮齿受的载荷增大。 链长，单位时间绕转次数，加剧了链的磨损和疲劳 。 二、链节距p 最主要的参数 三、中心距a和链条长度 2)链长通常以链节数LP来表示 LP宜选整、偶数 再由LP求中心距： 中心距应可调 13-12 滚子链传动的计算 链工作时，各个元件都是在变应力下工作。经过一 定循环次数后，多由于链板的疲劳断裂而失效。 正常
9、润滑条件下限定链传动承载能力的主要因素 1 链板疲劳破坏 一、失效形式 速度较高时，在变应力下工作的套筒、滚子会因发 生冲击疲劳破坏而失效。 多发生于中、高速闭式链传动中。 2 滚子套筒的冲击疲劳破坏 当转速高达一定数值后，销轴与套筒的工作表面间润 滑油膜被破坏，两金属直接接触，在很高温和压力作用 下，金属粘在一起，相对滑动时，粘住的地方又被撕破 ，这种现象称为胶合 3 销轴与套筒的胶合 多出现在润滑不当或速度过高处 限制了链传动的极限转速 链工作时，销轴与套筒的工作表面因相对滑动而磨损 ，导致链节伸长，使滚子与轮齿的啮合点逐渐向齿顶移 动，严重时，将破坏链与链轮的正确啮合，产生跳齿或 脱链现
10、象。 开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良 4 链条铰链的磨损 5 链条静力过载拉断 低速重载或严重过载时，链条会被拉断。 限制其静力强度 二、极限功率曲线图 综合考虑各种失效形式产生的原因及条件 确定其极限功率P0 阴影为实际使用的区域。 虚线：润滑恶劣时磨损限定的 三、额定功率曲线图 3 润滑条件 特定条件下单排A系列滚子链功率曲线 1 曲线含义 2 特定条件 图13-34 必须按推荐的润滑方式 否则,图中功率P0值降低。p.234 p.233 各种强度条件限制的功率曲线 图13-33 设计思路：已知条件 链的型号、节距、尺寸（p、z、 Lp、a、d） 验算 四、链传动的计算 实际工作条件
11、与上述特定件不同时，应对P0进行修正 Z小链轮齿形系数，为 时的修正系数 ，表(13-13) m多排链系数，表(13-14) 许用功率： 设计条件： 已知条件及设计内容： 已知条件设计内容 传递的名义功率P 主动轮转速n1 从动轮转速n2 或传动比i 传动位置要求 工况条件、原动机类型等 链轮齿数 链的型号、链节数 传动中心距 a 验算链速 v 选择润滑方式 计算初拉力和压轴力 链轮结构 五、设计步骤 7、选择润滑方式 2、确定链节数 Lp 3、确定计算功率 Pc KAP 具体步骤 1、确定链轮齿数 Z1 、Z2 工况系数KA， 查表13-15 4、确定链条节距p 5、确定中心距 a 6、验算链速v N 8、计算压轴力 FQ 9、链轮结构设计 问题：链传动适合于 高速级还是低速级？ 根据n1、p0，查图 13-33选择链型 13-13 链传动的润滑和布 置 良好的润滑 降低链条铰链磨损，提高寿命。 由链号、链速查图13-34决定。 一、链传动的润滑 人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑 飞溅润滑飞溅润滑 油浴润滑油浴润滑 压力喷油润滑压力喷油润滑 要求：两轮共面 ; 两轮中心连线尽量水平(45); 松边在下。 二、链传动的布置 方法：调整中心距； 取掉一两个链节； 用张紧轮（紧压松边靠近小链轮） 三、链传动张紧 作业 13-5
