第九章链传动课件

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1、第九章 链传动,基本要求： 1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围； 2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点； 3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生 的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施； 4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计 算的方法； 5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则； 6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。,重点： 1.工作原理、特点 2.多边形效应及所引起的运动不均匀性、并掌握改善措施； 3.链传动主要参数的选择原则,91 链传动的特点和应用,链传动是依靠链轮轮齿与链条链节之间的啮合来传动运动和动力。啮合传动,二、链传动的特点：,优点

2、： 1.i平=常数；无滑动，效率高（ = 0.950.98）； 2.在同样条件下，结构比较紧凑；（能传递更大的功率） 3.对轴的压力小； 4.能在高温、低速及恶劣环境下工作。,一.链传动的组成及工作原理：,1.组成：主动链轮、从动链轮、链条,2.工作原理：,5.中心距大； 6.制造、安装精度低成本低,与带传动 相比,与齿轮传动相比,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。,三、应用范围：,缺点： 1.瞬时传动比不是常数，传动平稳性差； 2.工作时有冲击、振动和噪音；适

3、用于低速 3.无过载保护作用。,四、链的种类： 按照工作性质的不同分：传动链、起重链、输送链,传动链,起重链,输送链,一、滚子链：,1.结构：内链板 外链板 销轴 套筒 滚子,92 传动链的结构和特点,链板为“8”字形：各截面抗拉强度相同,传动链条：按结构的不同可分为:滚子链，齿形链,接头形式：,偶数链节常用 奇数链节需用过渡链节,A系列 B系列,主要参数:,2.滚子链的标准:,标记：,08A2 88 GB/T1243.11983,单排、双排、多排（小于4）,单排、多排：,1)节距: p 2)滚子外径: d1 3)内链板内宽: b1 4)排距: pt,系列:,见P165表9-1。,二、齿形链：

4、,1.构成：,2. 铰链类型：,注 意：,链条已标准化（尺寸和材料要求祥见有关的国家标准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强度就足够。,3. 特点： 1）传动平稳、无噪声，承受冲击性能好，工作可靠； 2）结构复杂，制造困难，价格高。,4. 应用：高速、大a、大i、运动精度要求高的场合,93 滚子链链轮的结构和材料,一.链轮的基本参数及主要尺寸：,基本参数：,主要尺寸及计算公式：,见P167表9-3,关键尺寸是分度圆，其关系为：,国标GB/T-1997中没有规定具体的链轮齿形，仅规定了最小、最大齿槽形状及其极限参数,二.滚子链链轮的齿形:

5、,轴面齿形应在零件工作图上画出。轴面齿形尺寸见P70表9-4。,一般采用中碳钢制造，表面最好硬化； 载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化； 冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火处理。,四.链轮结构:,三.链轮材料:足够的耐磨性和强度,常用材料牌号及其热处理见P170表9-7。,视尺寸大小采用： 实心式（小直径） 腹板式（中等直径） 组合式（大直径）。,注意：,94 链传动的运动特性,一.链传动的平均传动比：,由于链是由刚性链节通过铰链联接的，其绕在链轮上构成一个的正多边形。,但上式确定的链速和传动比只是平均值。事实上，即使主动轮的角速度为常数，链速和从动轮的角速度也是呈周期性

6、变化的。,边长为p、边数为z,链轮每转一周 链转过的长度为zp,链轮每分转n周 链每分转过的长度为zpn,链的平均速度为：,平均传动比为：,二、链传动的运动不均匀性：,v瞬 C、 2瞬 C、 i12瞬 C 周期性变化,1.瞬时链速不恒定:,主动轮:只有销轴A的中心沿分度圆 作圆周运动,设主动轮的角速度:1 则,销轴A的圆周速度为:,v1分解为:,v1分解为:,从铰链A进入啮合到后一个铰链B进入啮合：,1）每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度周期 性变化： 小大小 产生噪音、振动和动载荷。,3）垂直分速度亦周期性变化，使链条抖动。,结论：,同理，从动轮上 链条的瞬时速度:,2.从动轮瞬时

7、角速度 不恒定:,假设链条不伸长,则:,3.瞬时传动比不恒定:,瞬时传动比：,二.链传动的动载荷,1.链速变化引起的动载荷：,“多边形效应”由于链条绕在链轮上形成正多边形，从而造成 链传动的运动不均匀性,链传动的运动不均匀性的后果： 1）产生冲击、振动和噪音； 2）引起附加动载荷。,减小运动不均匀性的措施： 1）p ； 2）z ； 3）1 （n1 ） 。,减少动载荷的措施：,2.从动链轮角速度的变化引起的动载荷：,3.链节啮入时和链轮冲击产生的动载荷：,可以证明，链节啮入时和链轮冲击产生的冲击动能为： 其中： 为常数， 为链的线密度。,4.vy变化产生的动载荷：,1）p ； 2）z ； 3）1

8、 （n1 ） 。,三、链传动受力分析,链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力获得。（此张紧力 比带传动小得多）,使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入（出）和产生振动、跳齿、脱链现象。,链传动时的张紧:,张紧力的获得：,张紧的目的：,张紧方法：后面讲,链传动受力分析:,在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：,紧边拉力：,松边拉力：,2）离心拉力：,一般说来， 时，离心拉力可以忽略。,3）垂度拉力：,垂度拉力取决于传动的布置形式和张紧的程度。,其中： 1）有效（工作）拉力：,紧边拉力：,松边拉力：,垂度系数，图9-9（P 175),链条单位长度的质量,链的疲劳破坏：,95 滚子链传动的计

9、算,一.失效形式:,链条铰链的磨损： 销轴、套筒磨损 p 链长 跳齿、脱链。,链条铰链的胶合： 高速时，冲击能量大，润滑油膜破坏，销轴和套筒直接接触摩擦 温度 胶合,链条静力拉断： 低速（v0.6m/s时） 低速重载、严重过载时，链板因静强度不足而拉断。,链传动的主要失效形式有：,链是在变应力作用下工作 疲劳破坏,链板的疲劳断裂,套筒、滚子的冲击疲劳点蚀,正常润滑时，疲劳破坏是限制链传动承载能力的主要因素,润滑不良时，磨损是限制链传动承载能力的主要因素,三. 滚子链传动的额定功率:,二. 滚子链传动的极限功率:,通过实验得出，滚子链传动不发生失效时的极限功率曲线,考虑安全建立安全区额定功率曲线

10、,安全区,1.特定条件下的额定功率：,国家标准制定了特定试验条件下，不同型号链的额定功率曲线 （P176图9-11），以指导链传动的选用。,特定试验条件：1）单排链； 2）小链轮齿数 z1=25 ； 3）链长 Lp=120节； 4）载荷平稳； 5）按推荐的润滑方式润滑； 6）水平安装，寿命15000小时。,已知的原始数据：P、n1、n2（i12）、传动位置要求及工作条件 （原动机的种类、载荷的性质、传动的用途等）。,五.滚子链传动设计步骤和方法:,设计的内容：1）链条：链号、长度（链节数）、排数； 2）中心距； 3）链轮结构设计：材料、热处理；结构形式、结构尺寸、 主要参数（z1、z2、d1、

11、d2)； 4）润滑方式及张紧。,1.确定链轮齿数 和传动比i：,设计步骤和方法:,链轮齿数17114之间,z2= i z1,2.确定计算功率：,KA工况系数，见表9-6 Kz主动链轮齿数系数，见图9-13 KP多排链系数， 双排链KP =1.75，三排链KP =2.5 。,传递的功率,4.确定链节数和中心距：,3.确定链条型号和节距p：,初定：,链号：根据计算功率和主动链轮转速n1查图9-11 节距p：由链号计算或查表9-1,圆整为偶数,将计算得到的链节数,链传动的的中心距, 有张紧、中心距可调， 可取大些。,5.计算链速确定润滑方式：,为中心距计算系数，表9-7,或用下式计算,6.压轴力的计

12、算：,作用在轴上的载荷为：,7.链轮的结构设计：,四.低速时链传动的静强度计算：,对于v0.6m/s的链传动应验算其静强度：,水平传动 ，垂直传动 。,1.目的： 链传动张紧的目的主要是控制链条悬垂度，避免松边垂度过大产生啮合不良和链的颤动，增大啮合角。,2.方法： 1）调整中心距； 2）张紧轮。,二. 张 紧,三. 润 滑： 链传动的润滑很重要，良好的润滑可缓和冲击、减少磨损、延长寿命。,一般应以满足推荐润滑方式为最低要求。,1）定期人工润滑： 2）滴油润滑： 3）油池润滑：侵入深度612mm 4）飞溅润滑：甩油盘侵入深度1235mm 5）压力供油：,润滑剂：,润滑脂 润滑油,思考题,1.与齿轮传动和带传动相比，套筒滚子链传动有何优缺点？,2.链节数常取偶数，链轮齿数怎样取最好？今有一滚子链传 动，其 =22， = 66，链节数等于132。问使用维护中应 怎样做才能延长该链传动的使用寿命？,3.试分析：链条节距增大会带来的哪些利弊？,4.链传动的参数 为什么既不能太大也不能太小？,5.为什么水平布置的大中心距带传动应紧边在下；而水平布 置的大中心距链传动则应紧边在上？,6.带传动和链传动的瞬时传动比不恒定有和异同？ 7.为什么说速度不均为特性为链传动的固有特性？如何减小速度不均匀特性？ 8.链传动的中心距如何选取？,