某大学机械设计基础——链传动课件

某大学机械设计基础链传动课件1第八章第八章链传动链传动第八章链传动281 概述概述 一、链传动工作原理与特点一、链传动工作原理与特点优点优点:1):1)无弹性滑动和打滑无弹性滑动和打滑,平均传动比恒定平均传动比恒定 2)2)张紧力小张紧力小 3)3)效率高效率高 4)4)可在恶劣环境下工作可在恶劣环境下工作缺点缺点:1):1)瞬时传动比不恒定瞬时传动比不恒定 2)2)传动平稳性差传动平稳性差 3)3)有冲击和噪音有冲击和噪音 4)4)无过载保护作用无过载保护作用81概述一、链传动工作原理与特点优点:1)无弹性3二、链传动的主要类型二、链传动的主要类型按工作特性分：起重链，按工作特性分：起重链，牵引链，传动链牵引链，传动链传动链接形式分：传动链接形式分：滚子链；滚子链；齿形链齿形链三、链传动的主要应用三、链传动的主要应用功率功率100kw传动比传动比链速链速15m/s二、链传动的主要类型按工作特性分：起重链，牵引链，传动链482 传动链的结构特点传动链的结构特点 一一、滚子链滚子链二二、齿形链齿形链82传动链的结构特点一、滚子链二、齿形链583 滚子链链轮的结构与材料滚子链链轮的结构与材料 二、链轮齿二、链轮齿形形一、链轮的主要参数一、链轮的主要参数节距节距P齿数齿数Z分度圆直径分度圆直径（公称直径）（公称直径）齿顶圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根圆直径 见表见表8-38-3三圆弧一直线三圆弧一直线(凹齿形凹齿形)16A-180GB1243.1-8380节节单排单排链号链号16，p25.483滚子链链轮的结构与材料二、链轮齿形一、链轮的主6三、链轮的结构型式三、链轮的结构型式四、链轮的材料四、链轮的材料 要求：要求：）轮齿接触强度和耐磨性）轮齿接触强度和耐磨性）小链轮材料优于大链轮）小链轮材料优于大链轮实心链轮实心链轮孔板式链轮孔板式链轮组合式链轮组合式链轮三、链轮的结构型式四、链轮的材料实心链轮784链传动的几何计算链传动的几何计算1、链节数、链节数2、中心距、中心距a再圆整至最近的偶数再圆整至最近的偶数84链传动的几何计算1、链节数2、中心距a再圆8一、链的运动不均匀性一、链的运动不均匀性85链传动的运动特性链传动的运动特性当链轮转速为当链轮转速为n1、n2时时链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀这就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的波动。作有规律的周期性的波动。一、链的运动不均匀性85链传动的运动特性当链轮转速9主动轮：主动轮：w1节圆圆周速度节圆圆周速度链条速度：链条速度：链条垂直速度：链条垂直速度：链节进入啮合后链节进入啮合后作周期性变化作周期性变化主动轮：w1链条速度：链条垂直速度：链节进入啮合后作周期10作周期性变化作周期性变化变化情况变化情况进入啮合进入啮合达顶点达顶点退出啮合退出啮合前进前进VVminVmaxVmin链条速度：链条速度：链条垂直速度：链条垂直速度：作周期性变化变化情况进入啮合达顶点退出啮合前进V11对从动轮：对从动轮：瞬时传动比：瞬时传动比：即使主动轮角速度即使主动轮角速度w1恒定，而恒定，而w2随随 而变化，而变化，it不恒定不恒定-链传动的多边形效应链传动的多边形效应对从动轮：瞬时传动比：即使主动轮角速度w1恒定，而w2随12链速不均匀引起的附加动载荷链速不均匀引起的附加动载荷.链的加速度为链的加速度为结结论论：链链轮轮转转速速越越高高，节节距距越越大大，齿齿数数Z越越少少，动载冲击越严重，噪音越大。动载冲击越严重，噪音越大。当当p、z一定，则必须限制一定，则必须限制n(w)nL极限转速（表极限转速（表8-8）二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷链速不均匀引起的附加动载荷.结论：链轮转速越高13链链节节和和轮轮齿齿以以一一定定的的相相对对速速度度相相啮啮合合，使使链链和和轮轮齿受到冲击并产生附加动载荷。齿受到冲击并产生附加动载荷。张紧不适当，松边垂度过大，起动、制动、反向、张紧不适当，松边垂度过大，起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击，增大了动负荷。突然卸载或超载必出现惯性冲击，增大了动负荷。链节和轮齿以一定的相对速度相啮合，使链和轮齿受到冲击并产1486链传动的受力分析链传动的受力分析链传动中主要作用力有：链传动中主要作用力有：1、工作拉力、工作拉力2、离心拉力、离心拉力Fc=qV23、垂度拉力（图）、垂度拉力（图）4、紧边拉力、紧边拉力F1=Fe+Fc+Ff松边拉力松边拉力F2=Fc+Ff5、作用于轴上载荷、作用于轴上载荷Q=Fe+2Ff86链传动的受力分析链传动中主要作用力有：1587链传动的失效形式及承载能力链传动的失效形式及承载能力一、链传动的失效形式一、链传动的失效形式1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏2）链节磨损后伸长）链节磨损后伸长3）冲击破坏）冲击破坏4）胶合）胶合5）轮齿过度磨损）轮齿过度磨损6）过载拉断）过载拉断二、链传动的承载能力二、链传动的承载能力1）极限功率曲线）极限功率曲线5良好润滑情况下额定功率曲线良好润滑情况下额定功率曲线设计时实际使用的功率曲线设计时实际使用的功率曲线6 6润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线。润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线。较良好的润滑下低得多。较良好的润滑下低得多。87链传动的失效形式及承载能力一、链传动的失效形式162）A系列套筒滚子链的实用功率曲线图，系列套筒滚子链的实用功率曲线图，图图8-13实验条件：单列实验条件：单列,水平布置水平布置,载荷平稳载荷平稳,Z1=19,i=3,Lp=100P,th=15000h,P/P3%1.当设计的当设计的Z、i、th、a等不同时，应对等不同时，应对P0进行修正。进行修正。2.当润滑不良时：允许的当润滑不良时：允许的P0值要下降。值要下降。3.当当V0.6m/s时，主要失效形式：过载拉断时，主要失效形式：过载拉断按静强度计算按静强度计算2）A系列套筒滚子链的实用功率曲线图，图8-13实验条件：1788链传动的设计计算链传动的设计计算一、链传动的主要参数选择及步骤一、链传动的主要参数选择及步骤1、链的节距和排数、链的节距和排数计算功率计算功率Pca=KA.P(KW)KA工况系数，表工况系数，表8-9单排链所能传递的功率单排链所能传递的功率KZ小链轮齿数系数小链轮齿数系数表表8-10KP多排链系数，表多排链系数，表8-11KL链长系数，图链长系数，图8-15工作点在曲线顶点左侧工作点在曲线顶点左侧外链板疲劳破坏外链板疲劳破坏工作点在曲线顶点右侧工作点在曲线顶点右侧滚子和套筒冲击疲劳破坏滚子和套筒冲击疲劳破坏88链传动的设计计算一、链传动的主要参数选择及步骤18选型：选型：由由P0、n1图图8-13定定链链型型号号和和链链节节距距P在在满满足足一一定定功功率率条条件件下下，链链节节距距p越小越好越小越好选型：在满足一定功率条件下，链节距p越小越好192、链轮齿数、链轮齿数Z1、Z2及及iZ1过少过少1）传动不均性和动负荷增大）传动不均性和动负荷增大2）P增大后，增大后，角增大，链绕进、出轮磨损加剧角增大，链绕进、出轮磨损加剧3）当）当p一定时，一定时，z少，少，d小，圆周力（小，圆周力（=2T/d）加速加速轮与链的破坏轮与链的破坏Z2过多过多外壳尺寸大、重量加大；外壳尺寸大、重量加大；必须两面限制齿数必须两面限制齿数为磨损均匀，为磨损均匀，Z应取奇数应取奇数节圆外移节圆外移,易脱链易脱链2、链轮齿数Z1、Z2及iZ1过少1）传动不均性和动204、小链轮孔径、小链轮孔径dkmax算算LP（链节数）（链节数）求中心距求中心距a（实际）（实际）3、链节数与中心距、链节数与中心距初选初选a0一般推荐：初选一般推荐：初选a0=(3050P)，amax=80P圆整至最近的偶数圆整至最近的偶数当链的节距与轮的齿数当链的节距与轮的齿数Z Z一定以后，则链轮各部分结构尺一定以后，则链轮各部分结构尺寸基本已定寸基本已定,由齿侧凸缘最大直径由齿侧凸缘最大直径D DH H再考虑到键槽削弱和轮毂再考虑到键槽削弱和轮毂强度的影响强度的影响表表8-4 p,z 8-4 p,z 轴孔最大直径轴孔最大直径d dkmaxkmax4、小链轮孔径dkmax算LP（链节数）求中心距a（实际）215、轴上压力、轴上压力Q紧边紧边 F=Fe+Fc+Ff F=Fe+Fc+Ff松边松边 F F=Fc+Ff=Fc+Ff 工作压力工作压力FeFe 离心拉力离心拉力FcFc 垂度拉力垂度拉力FfFfQ Q可取为总和，不计可取为总和，不计FcFc，则，则QFe+2FfQFe+2Ff略去垂度拉力，则略去垂度拉力，则Q1.2Fe Q1.2Fe 5、轴上压力Q紧边F=Fe+Fc+Ff2289链传动的布置、张紧与润滑链传动的布置、张紧与润滑一、布置一、布置1.链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内2.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于两轮中心线最好水平或水平面夹角小于453.当属下列情况时，紧边在上：当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）（尽量主动边在上）a图图:a30P和和i2时时b图图:倾斜角较大时倾斜角较大时c图图:a60P和和i1.5时，时，Z2589链传动的布置、张紧与润滑一、布置1.链23二、二、张紧：（方法不同于带）张紧：（方法不同于带）张紧不取决于工作能力，而会由垂度大小决定张紧不取决于工作能力，而会由垂度大小决定二、张紧：（方法不同于带）242）防护）防护封闭护罩封闭护罩安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要油壶加油油壶加油油浴润滑油浴润滑飞溅润滑飞溅润滑油泵油泵三、润滑与防护三、润滑与防护1）润滑）润滑润滑方式按图润滑方式按图8-14选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高2）防护封闭护罩油壶加油油浴润滑飞溅润滑油泵三、润滑与防护25本章重点本章重点链传动的主要应用链传动的主要应用滚子链的结构滚子链的结构链轮的齿形链轮的齿形链传动的运动不均匀性及动载荷链传动的运动不均匀性及动载荷滚子链的实用功率曲线图滚子链的实用功率曲线图大小链轮的齿数选取大小链轮的齿数选取本章重点链传动的主要应用26第八章第八章 结束结束第八章结束27