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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第九章 链传动,9-l,链传动的特点及应用,一、工作原理,链传动是由链条和主、从动链轮所组成，依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。,二、工作场所,工作条件恶劣（高温、油污等）而皮带及齿轮传动不适应的场合,三、传动参数,i8以下，P100kW，v15m/s,四、特点,(1)无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率较高。,(2)存在运动不均匀性，运转时不能保持恒定的瞬时传动比。,（3）作用于轴上的径向压力较小；链传动结构较为紧凑。,（4）磨损后易发生跳齿，工作时有噪声。,（5）不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。,五、分类,按用途不同，链可分为：,传动链,输送链,起重链,短节距精密滚子链,(,简称滚子链,),齿形链,9-2 传动链的结构特点,一、滚子链,滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5所组成。,注意零件之间,的配合情况,8字形的链板,1.主要参数 p 以及滚子直径,滚子链和链轮啮合的基本参数：,节距P,滚子外径d,1,内链节内宽b,1,排距P,t,（多排链）,组成链的所有元件均需经过热处理，以提高其强度、耐磨性和耐冲击性,。,2.滚子链的接头型式,开口销,弹簧卡片,3.标记法,链号数,25.4/16mm,实际节距值,如：08A-1,88 GB1243.183,A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链,节数宜用偶数节,A系列：美国、中国；B系列：欧洲,二、齿形链无声链,1.工作原理：工作时通过链齿两,外侧,直边和链轮轮齿相啮合来实现传动。齿角一般为60,。,2.导向：有导板（分内导板和外导板）防止轴向窜动。,3.特点：,传动平衡、无噪声、承受冲击性能好，工作可靠;,适用于高速传动、大传动比和中心距较小、运动精度要求较高的场合;,结构复杂、价格高、制造困难;,9-3 滚子链链轮的结构和材料,链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择材料和热处理方法。,一、链轮的基本参数及主要尺寸,齿数，配用链条的节距和滚子外径,分度圆直径,d=p/sin(180,/z),参看表9-2图,二、齿形,滚子链与链轮的啮合属于,非共轭啮合,，其链轮齿形的设计可以有较大的灵活性；,GBT12441985中没有规定具体的,链轮齿形,，仅仅规定了最大和最小齿槽形状及其极限参数，见表9-2。,目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形),链轮,轴向齿廓,及尺寸，应符合标准,三、结构,整体式小直径时用,孔板式中等直径（300以下）,更换齿圈式大直径时用,四、材料,要求耐磨性和强度，一般用40、50、ZG等。,（见表9-5）,9-4 链传动的工作情况分析,一、链传动的运动不均匀性,1.平均传动比,平均速度,平均传动比,2.运动不均匀性,销轴,A,速度,链条速度,R,1,:分度圆直径,以主动轮为例说明,v,x,v,y,均作周期性地变化，,v,y,导致链沿铅垂方向产生有规律的振动。,为改善运动的不均匀性和限制冲击，应选用较小的p，较多的z和限制转速,3.瞬时传动比,同样对于,从动轮,（瞬时传动比有波动）,只有在z,1,=z,2,(即R,l,R,2,)，且传动的中心距恰为节距p的整数倍时，传动比才能在全部啮合过程中保持不变，即恒为1。,上述链传动运动不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为,链传动的多边形效应。,所以有,二、链传动的动载荷,链条：,前进引起的动载荷 F,d1,ma,c,从动轮：,M,J,J,d,2,/dt,1、链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷就越大。,2、链条沿垂直方向的分速度也在作周期性的变化，将使链条发生横向振动,3、链节和链轮啮合瞬间的相对速度，,也将引起冲击和动载荷。链节距p越大，链轮的转速越高，则冲击越强烈(图9-8)。,三、,链传动的受力分析,张紧力,链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，其张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。,链传动张紧的,目的,主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链现象，因而所需的张紧力比起带传动来要小得多。,拉力,：,紧边,：F,1,=F,e,+F,c,+F,f,链传递的有效圆周力F,e,链的离心力所引起的拉力F,c,链条松边垂度引起的悬垂拉力F,f,松边,：F,2,=F,C,+F,f,悬垂拉力F,f,的大小与链条的松边垂度及传动的布置方式有关（图99）,9-5 滚子链传动的设计计算,一、链传动的失效形式,1链的疲劳破坏,在变应力作用下工作，经过一定循环次数后，,链板,将会出现疲劳断裂；,套筒、滚子,表面将会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。,2链条铰链的磨损,磨损使链条总长伸长，从而使链的松边垂度变化，增大动载荷，发生振动，引起跳齿，加大噪声以及其它破坏，是润滑不良开式传动的主要失效形式。,3链条铰链的胶合,高速时，冲击能量增大，销轴和套筒间润滑油膜被破坏，温度上升，金属直接接触，从而导致胶合（咬焊）。（限制了链传动的极限转速。）,4链条静力拉断,V0.6 m/s时容易发生,二、滚子链传动的额定功率,通过实验作出的单排链的额定功率曲线图,在润滑良好、,中等速度,的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度；,随着,转速增高,，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，两链轮共面；,2)小链轮齿数z,l,25；,3)链长Lp120节；,4)载荷平稳；,5)传动比3；,6)能连续15000h满负荷运转；,7),无过渡链节，等等,若所设计的链传动与标准实验条件不符时，查得的P,0,应乘以一系列修正系数。,演化为图9-11滚子链的额定功率曲线，在标准实验条件测得。,设计时应注意：以左侧曲线为设计依据。,合理采用多排链,不能保证推荐的润滑方式时：,当v15 ms，润滑不良时，降至(0.3-0.6)P,0,无润滑时，降至0.15P,o,(寿命不能保证15 000h),当1.5m/sv7m/s，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用,。,当v17），如太小会导致：,传动的不均匀性和动载荷增大；,链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；,链传递的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。,但如z,l,选得太大时，因z,2,=iz,1,，大链轮齿数z,2,将更大，易于因链条节距的伸长而发生跳齿和脱链现象，同样会缩短链条的使用寿命。,12,磨损量相同时，齿数越多，引起,d,越多，则越容易发生脱链。为此，通常限定最大齿数zmax114。,由于链节数常是偶数，为考虑磨损均匀，链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数,（以主动轮齿上有油来说明），,并优先选用以下数列：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。,2确定计算功率,K,A,-工作情况系数（表9-6）；,K,z,-主动链轮齿数系数（图9-13）；,K,p,-多排链系数，双排时取1.75，三排时取2.5。,注意,：传动比i6，推荐的传动比 i=23.5。,当v2m/s且载荷平稳时，i可达10。,传动比过大时，由于链条在小链轮上的包角过小，将减少啮合齿数，因而易出现跳齿或加速轮齿的磨损，故可采用二级或二级以上传动。,3.链的节距,一般选用原则：,链的节距p的大小，反映了链条和链轮齿各部分尺寸的大小。在一定条件下，链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪声也越严重。,为使传动结构紧凑，寿命长，应尽量选取较小节距的单排链。速度高、功率大时，则选用小节距的多排链。,若从经济上考虑，中心距小时，选小节距多排链；中心距大时，选大节距单排链。,选择方法：链条节距可根据单排功率P,0,和小链轮转速n,l,由图9-11并结合表9-1选取。,4.链传动的中心距和链节数,中心距过小导致：单位时间内链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；,中心距太大导致：从动边垂度过大，传动时造成松边颤动。,一般可取,a,0,=(30-50)p,链条长度以链节数Lp(节距p的倍数)来表示。,为保证链松边有一个合适的安装垂度f=(0.010.02)a，实际中心距应较理论中心距小一些。,a=a-,a,a=(0.002-0.004)a,5.计算链速，选择润滑方式,6.链传动作用在轴上的力(简称压轴力)Fp,按图914选择,9-6 链传动的布置、张紧和润滑,一、链传动的布置,（表9-8）,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,2.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45,3.当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）,a30P和i2时（a图）；倾斜角较大时（b图）；a60P和i1.5时，Z25（c图）,二、张紧方式：,调中心距，张紧轮、吊重、螺旋弹簧,三、润滑,讨论：皮带传动与链传动的比较,不同点：,1.工作原理不同；,2.皮带传动比不是常数，链轮平均传动比是常数；,3.压轴力不同，皮带的压轴力大；,4.使用场合有所不同；,5.失效形式有相同点，也有不同点；,6.链无打滑，故无过载保护作用。,相同点：,1.均属挠性传动，有缓冲作用,2.适用于中心距较大的场合,
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