第七章链传动讲解课件

第七章链传动讲解第一组机自01、02班第七章 链传动讲解第一组 机自01、02班1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滚子链传动的设计第七章 链传动7-1 概述27-17-1、概述、概述一、组成一、组成链传动是以链条为链传动是以链条为中间挠性件中间挠性件的的啮合啮合传动。传动。7.1.1 链传动的特点及应用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。3二、优、缺点二、优、缺点1 1、优点、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。无弹性滑动二、优、缺点1、优点 与带传动相比：1）2）效率高3）结4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 2、缺点、缺点1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。2），振动、平稳性差、噪音大。3）成本比带传动高。与齿轮传动相比：1）适于远距离传动。2）成本低（制造、安装精5三、应用三、应用一般：P100kW，v 15m/s，i 81、不宜用于载荷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。广泛应用在自行车、摩托车挖掘机（恶劣工作条件）其它低速重载场合三、应用一般：P100kW，v 15m/s，i 86第七章链传动讲解课件7四、链的种类四、链的种类传动链 一般机械传动，v20m/s传动链传动链起重链 提升重物，v0.25m/s起重链起重链牵引链 移动重物，v4m/s牵引链牵引链四、链的种类传动链 一般机械传动，v20m/s传动链起8传动链的结构特点17.1.2 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。外链板内链板套筒滚子销轴滚子链有单排链、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 传动链的结构特点17.1.2 传动链的结构特点传动链是链91、滚子链 结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形：?等强度，等强度，惯性力惯性力内链节内链节内链节内链节外链节外链节外链节外链节形成铰链形成铰链形成铰链形成铰链1、滚子链 结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”10第七章链传动讲解课件11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。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12 接头形式：连接链节：过渡链节：过渡链节：过渡链节：过渡链节：产生附加弯矩产生附加弯矩,承载承载,F,FQ Q=0.8F=0.8FQ Q 避免采用奇数链节。避免采用奇数链节。避免采用奇数链节。避免采用奇数链节。偶数节：奇数节：弹簧卡片冲击和振动开口销、接头形式：连接链节：过渡链节：偶数节：奇数节：弹簧卡片冲13 主要参数：1）链节距链节距链节距链节距p p p p基本参数p尺寸2）链节数Lp整数，一般为偶数偶数偶数偶数。3）排数zp单排链排数承载但：排数排数排数排数承载不均承载不均承载不均承载不均，zp3-4多排链 主要参数：1）链节距p基本参数p尺寸2）链节数14 标准化滚子链已标准化标准化：P282 表14.1GB1243.183链号排数链节数标准编号例：08A187 GB243183？A系列、节距p=12.7mm，单排，87节2、齿形链承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳“无声链无声链无声链无声链”标准化滚子链已标准化：P282 表14.1GB124315链轮的结构和材料27.1.3 7.1.3 滚子链链轮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。整体式链轮整体式链轮孔板式链轮孔板式链轮组合式链轮组合式链轮 链轮的结构和材料27.1.3 滚子链链轮链轮较常用的齿形16三、链和链轮材料三、链和链轮材料强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性三、链和链轮材料强度、耐磨性177.27.2、链传动的运动特性、链传动的运动特性整条链：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：平均传动比：一、链传动的运动不均匀性一、链传动的运动不均匀性多边形效应多边形效应多边形效应多边形效应7.2、链传动的运动特性整条链：挠性体单个链节：刚性体链条18实际上：1 1 1 1=const=const=const=const时，时，时，时，2 2 2 2、v v v v是变化的。是变化的。是变化的。是变化的。假设：紧边在传动时总是处于水平位置水平位置。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,消耗功率。消耗功率。主动轮主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 。实际上：1=const时，2、v是变化的。假设：紧边在传19由：可见时，链节距对应的中心角，两个特殊位置：时：时：由：可见时，链节距对应的中心角，两个特殊位置：时：时：20如图：、均作周期性变化每转一个链节转一个链节为周期“忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢”“忽上忽下忽上忽下忽上忽下忽上忽下”不平稳不平稳不平稳不平稳、有规律振动。运动不均匀性如图：、均作周期性变化每转一个链节为周期“忽快忽慢”21从动轮从动轮从动轮从动轮：v、变化 2变化由 后果后果后果后果：1、i瞬时变化；2、链速不均匀。紧边长度为链节距紧边长度为链节距紧边长度为链节距紧边长度为链节距的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍i瞬时=1z z z z1 1 1 1=z=z=z=z2 2 2 2使使使使i i i i瞬时瞬时瞬时瞬时=const=const=const=const的条件：的条件：的条件：的条件：从动轮：v、变化 2变化由 后果：1、i瞬时变22二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷主要原因有四点：1、由于v、2周期性变化附加动载荷链的加速度：时：pz1a动载荷可见：n1 1二、链传动的动载荷主要原因有四点：1、由于v、2周期性变化232、链条的垂直分速度周期性变化（大小、方向）链条横向振动。3、链条进入链轮瞬间，产生冲击附加动载荷。可见：qpn Ek为Ekpp，n nn nlimlim。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常数冲击动能：链传动的运动不均匀性运动不均匀性运动不均匀性运动不均匀性和动载荷动载荷动载荷动载荷是链传动的固有特性。固有特性。固有特性。固有特性。2、链条的垂直分速度周期性变化（大小、方向）链条横向振动。324降低动载荷的措施降低动载荷的措施：(1)n n1 1nnlimlim;(2)链传动尽量放在低速级低速级；(3)选用小p p，多 z z 的链传动。链的节距越大，多边形效应多边形效应越严重链轮转速越高，多边形效应多边形效应越严重降低动载荷的措施：链的节距越大，多边形效应越严重2544、受力分析、受力分析一、紧边拉力一、紧边拉力1、工作拉力F1PkW vm/s2、离心力Fcqkg/m3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小kf垂度系数(p287)4、受力分析一、紧边拉力1、工作拉力F1PkW 26二、松边拉力二、松边拉力三、压轴力三、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。控制松边垂度而是二、松边拉力三、压轴力（Ff 较小）（Fc对FQ无影响）27实际使用区域实际使用区域一、失效形式一、失效形式1.1.链板疲劳破坏；链板疲劳破坏；2.2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；滚子、套筒的冲击疲劳破坏；3.3.销轴与套筒铰链的胶合；销轴与套筒铰链的胶合；4.4.链条铰链磨损；链条铰链磨损；5.5.过载拉断。过载拉断。二、滚子链的额定功率曲线二、滚子链的额定功率曲线4321极限功率曲线极限功率曲线n1P0曲线曲线1 1-正常润滑条件下，链条铰链磨损正常润滑条件下，链条铰链磨损 限定的极限功率；限定的极限功率；曲线曲线2 2-链板疲劳强度限定的极限功率；链板疲劳强度限定的极限功率；曲线曲线3 3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定滚子、套筒的冲击疲劳强度限定 的极限功率；的极限功率；曲线曲线4 4-铰链胶合限定的极限功率；铰链胶合限定的极限功率；密封润滑不良密封润滑不良7.3 7.3 套筒滚子链传动的设计计算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，使链条迅速失出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。效。实际使用区域一、失效形式1.链板疲劳破坏；2.滚子、套筒的冲28标准实验条件：标准实验条件：1）两链轮安装在水平轴上且）两链轮安装在水平轴上且共面；共面；2）小链轮齿数）小链轮齿数z1=25；3）单排链；）单排链；4）载荷平稳；）载荷平稳；5）按推荐的方式润滑；）按推荐的方式润滑；6）连续）连续15000小时满负荷运小时满负荷运转；转；7）链条磨损引起相对伸长量）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：值加以修正：标准实验条件：1）两链轮安装在水平轴上且共面；滚子链实用功率29特定条件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,水平,实际使用：修正修正式中：kz小链轮齿数系数,z119时,kz1(表14.2)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P P0 0、n n1 1在图14.17中链型号链型号当时，低速传动：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特定条件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,30四、参数选择四、参数选择1 1、传动比、传动比i ia一定时，i 同时啮合齿数少 磨损 跳齿，通常：1120，i=23.52 2、链轮齿数、链轮齿数1）不宜过少z运动不均匀性、运动不均匀性、动载荷动载荷垂直分速度，功率消耗功率消耗z，同时啮合齿数，磨损磨损z，链节间相对转角，功率消耗 限制zmin四、参数选择1、传动比ia一定时，i 同时啮合齿312）不宜过多z z z z1 1 1 1zzzz2 2 2 2d+dd+dd+dd+d跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链寿命寿命寿命寿命磨损磨损磨损磨损由于：磨损后：pp+p即：当p相同时：z d 链节外移(爬齿)脱链可能性 zmax=120问：自行车链传动，磨损后脱链从哪轮开始？前轮：z多2）不宜过多z1z2d+d跳齿、脱链寿323 3、链速、链轮极限转速、链速、链轮极限转速vv 动载荷动载荷 v15m/snopt Pmax，nlim 右侧竖线（图14.17）。3）均匀磨损Lp为偶数 链轮齿数齿数应采用与Lp互质的奇数。奇数。4 4、链节距、链节距p pp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。尽量采用小节距链条。3、链速、链轮极限转速v 动载荷 v15335 5、中心距和链长、中心距和链长v一定：a Lp 屈伸次数 磨损磨损d一定：a1 同时啮合齿数 磨损磨损a 松边上下颤动，传动不平稳。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；一般a选择方法：由P P0 0、n n1 1查图14.17定型号 p。5、中心距和链长v一定：a Lp 屈伸次数 磨损34过程：1）初选a0=（3050）p；2）由式14.23Lp（圆整为偶数偶数）；3）由式14.24a；7.3.4 7.3.4、链传动的张紧与布置和润滑、链传动的张紧与布置和润滑一、合理布置一、合理布置1、两轮两轮回转面应在同一铅垂面同一铅垂面内；过程：1）初选a0=（3050）p；2）由式14.23L35二、张紧方法二、张紧方法张紧目的：不决定工作能力不决定工作能力，决定垂度大小。垂度大小。方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。3、紧边在上紧边在上。2、两轮中心线最好水平，或与水平面45夹角，尽量避免垂直布避免垂直布置置；加加张张紧紧轮轮两两轮轮错错开开二、张紧方法张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。方法：调36第七章链传动讲解课件37布置张紧和润滑2三、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。环境温度高或者载荷较大时，应采用粘度较高者，反之取粘度低者。对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2等添加剂。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。润滑时在在链的活动关节处的缝隙中注入润滑油，并均匀的分布在链宽上。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。布置张紧和润滑2三、链传动的润滑 润滑油推荐采用牌号为：L38三、链传动的润滑三、链传动的润滑飞溅润滑飞溅润滑人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴润滑油浴润滑压力喷油润滑压力喷油润滑三、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39