链传动的基本知识课件

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,*,*,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,9,章,链传动,9.1,链传动的基本知识,9.2,链传动的运动特性,9.3,滚子链传动设计,9.4,链传动的布置与张紧,第9章链传动9.1 链传动的基本知识9.2 链传动的运动特性,9.1,链传动的基本知识,一、链传动的构成,?,主动链轮、从动链轮、链条,二、链传动的工作原理,?,靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力,?,有中间挠性件的啮合传动,9.1 链传动的基本知识一、链传动的构成?主动链轮、从动链,优点：,?,远距离传动,?,工作可靠,效率较高,?,平均传动比恒定,i=z,2,/,z,1,?,压轴力,Fp,小于带传动的,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,三、链传动的特点,优点：?远距离传动?工作可靠,效率较高?平均传动比恒定i,一、,链,?,滚子链,?,齿形链,二、,链轮,一、链?滚子链?齿形链二、链轮,?,传动链可分为：滚子链、齿形链,滚子链,齿形链,四、滚子链和链轮,?传动链可分为：滚子链、齿形链滚子链齿形链四、滚子链和链轮,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,等强度,内链板,外链板,套筒,销轴,滚子,1,滚子链（套筒滚子链）,组成,:,?,内、外链板，套筒，销轴，滚子,配合状况:?内链板、套筒之间过盈配合?外链板、销轴之间过,参数,?,节距,p,相邻两销轴中心之距离,?,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,奇数时，采用过渡链节,?,?,?,?,（用过渡链节联接）,奇数,（直接联接）,偶数,p,L,参数?节距p相邻两销轴中心之距离?链节数为偶数时，刚好内、,滚子链的接头形式见下图。,当链节数为,偶数,时,采用图,(a),所示的开口销或图,(b),所示的弹簧卡来固定；,滚子链的接头形式见下图。当链节数为偶数时,采用图(a)所示,当链节数为,奇数,时,需用一个过渡链节,如下图,(c),所,示。,由于过渡链节的弯链板工作时受到附加弯曲应力,因此应尽量避免使用奇数链节。,过渡链节,过度链节连接,当链节数为奇数时,需用一个过渡链节,如下图(c)所示。由,滚子链有,单排,或,多排,结构,如下图所示。,排数愈,多,承载能力愈高,但制造、,安装误差也愈大,各排链,受载不均匀现象愈严重。,一般链的排数不超过,4,排,。,单排滚子链,多排滚子链,滚子链有单排或多排结构,如下图所示。排数愈多,承载能力愈,滚子链的标准,滚子链是标准件，其规格由链号表示，主要参数示例于下表,滚子链的标准滚子链是标准件，其规格由链号表示，主要参数示例于,2,齿形链,?,无声链,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,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,2 齿形链?无声链结构：?链板(带两个齿，交错并列铰接)、,（,1,）链轮的齿形,链轮的齿形应能使链轮与链条接触良好,受力均匀,并使链节,能顺利的进入和退出与轮齿的啮合。,链轮的齿形已有国家标准,并用标准刀具以范成法加工。,根据,GB 1244-85,的规定,链轮端面,的齿形推荐采用,“三圆弧一直线”,的形状,(,三段圆弧,aa,、,ab,、,cd,和一段直线,bc),如下图所示。,3,链轮,（1）链轮的齿形链轮的齿形应能使链轮与链条接触良好,受力均,（,2,）链轮的基本参数,(,见表,9.2,、,9.3),?,基本参数：,节距,p,、套筒外径,d,1,、齿数,z,、排,距,p,1,?,分度圆直径：,被链轮节距等分的圆，,d=p/(sin180,/z,),?,齿顶圆直径,:,d,a,（,3,）链轮的,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,?,低碳钢,(,渗碳淬火,),、中碳钢,(,表面淬火,),、铸钢、夹布胶木,(,平稳、噪音小,),（2）链轮的基本参数(见表9.2、9.3)?基本参数：节距,链轮的几何参数和尺寸,链轮的几何参数和尺寸,链轮的几何参数和尺寸,(,续,),链轮的几何参数和尺寸(续),（,4,）链轮的结构,链轮的结构如图,9.7,所示,小直径链轮可做成,整体式,(,见图,8(a),；,中等直径链轮多用,孔板式,(,见图,(b),；,大直径,链轮可制成,组合式,(,见图,(c),、,(d),此时齿圈与轮心可用不,同材料制造。,图,9.7,链轮结构,（,a,）,（,b,）,（,c,）,（,d,）,（4）链轮的结构链轮的结构如图9.7所示,小直径链轮可做成整,链轮结构实物图,实心式,孔板式,齿圈组合式,链轮结构实物图实心式孔板式齿圈组合式,9.2,链传动的运动特性,具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如同具有,柔性的传动带绕在正多边形的带轮上，多边形的,边长,和,边数,分别对应于,链条的节距,p,和,链轮的齿数,z,。,9.2链传动的运动特性具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如,一、链条速度,1.,平均链速和平均传动比,链轮回转一周,链移动的距离为,zp,故链的平均速度,v(m/s),为,1000,60,1000,60,2,2,1,1,?,?,?,?,p,z,n,p,z,n,?,式中,p,为链节距,单位为,mm,；,z,1,、,z,2,为主、,从动链轮的齿数；,n,1,、,n,2,为主、,从动链轮的转速,单位为,r/min,。,由上式可得链传,动的平均传动比,1,2,2,1,z,z,n,n,i,?,?,只有在,z,1,z,2,，且传动的中心距恰为节,距,p,的整数倍时，传动比才可能在啮合,过程中保持不变，恒为,1,。,一、链条速度1.平均链速和平均传动比链轮回转一周,链移动,2.,瞬时链速和瞬时传动比,如图,当主动链轮匀速转动时，,链条铰链,A,在任一位置（以角度,量）上的瞬时速度为,链条前进分速度为：,链条上下运动分速度：,每一链节在主动链轮上对应中心角为,角的变化范围为,1,1,A,v,R,?,?,1,1,cos,v,R,?,?,?,1,1,sin,v,R,?,?,?,?,0,1,360,z,?,?,1,1,2,2,?,?,?,:,2.瞬时链速和瞬时传动比如图,当主动链轮匀速转动时，链条铰,3.,链传动的运动不均匀性,显然，当,时，链速最小：,2,?,?,?,?,1,min,1,1,cos(,),2,v,R,?,?,?,0,?,?,当,时，链速最大：,max,1,1,v,R,?,?,所以，主动链轮作等速回转时，链条前进的瞬时速度,v,周期,性地由小变大，又由大变小，每转过一个节距就变化一次。,与此同时，,V,的大小也在周期性的变化，使链节以减速上升，,然后以加速下降。其链速经历“最小,-,最大,-,最小”的周期性,变化。这种,由于链条绕在链轮上形成多边形啮合传动而引起,的传动速度不均匀的现象,，称为,多边形效应,。,当链轮齿数较多，,的变化范围较小时，其链速的变化范,围也较小，多边形效应相应减弱。,同样地传动比也在周期性变化，只有在,z,1,z,2,，且传动的,中心距恰为节距,p,的整数倍时，传动比才可能在啮合过程中保,持不变，恒为,1,。,?,3.链传动的运动不均匀性显然，当时，链速最小：2?1m,二、链轮齿数,?,表,9.9,，小链轮齿数选用,奇数，这是因为链条的,链节数一般用偶数,小链轮齿数,z,1,愈多，传动愈平稳，动载荷减小,通常取,z,1,17,，且传动比,i,越小，,z,1,越多,大链轮齿数,z,2,i,z,1,，常取,z,2,120,，以防止脱链,二、链轮齿数?表9.9，小链轮齿数选用奇数，这是因为链条的链,三、链节距,p,最主要的参数。它是相邻链节中心之间的距离,?,节距,p,越大，承载能力越大,?,但,p,过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大,?,所以，高速重载时，宜选小节距多排链,?,低速重载时，宜选大节距单排链,四、中心距和链条长度,中心距一般取,a80p,或,a=(3050)p,链条长度常以链节数表示，链节数最好取偶数，避免过,渡链节,三、链节距p最主要的参数。它是相邻链节中心之间的距离?节距p,9.3,滚子链传动设计,一、链传动的失效形式,?,1.,链的疲劳破坏,在链传动中,由于松边和紧边,的拉力不同,使得链条所受的拉力,是,变应力,当应力达到一定数值,且,经过一定的,循环次数,后,链板、,滚,子、,套筒等组件会发生疲劳破坏。,这种疲劳破坏是,闭式链传动,的主要,失效形式。,链板疲劳断裂,9.3滚子链传动设计一、链传动的失效形式?1.链的疲劳破坏,2.,铰链磨损,链节在绕上链轮时，销轴与套筒之间产生相对滑动，,在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链的磨损。磨,损导致链轮,节距,增加，链与链轮的啮合点外移，最终将,产生跳齿或脱链而使传动失效。铰链磨损是,开式链传动,的主要失效形式。,3.,滚子和套筒的冲击疲劳破坏,由于链传动的特点，链条工作滚子、套筒和销轴受到较,大的冲击载荷，经过一定次数的冲击，最后产生冲击断裂。,它的应力总循环次数一般在,10,4,以内，它的载荷一般较疲劳,破坏允许的载荷要大，但比一次冲击破坏载荷要小。,滚子疲劳,2.铰链磨损链节在绕上链轮时，销轴与套筒之间产生相对滑动，在,?,4.,链条铰链的胶合,?,高速,+,冲击,?,油膜破坏,?,温度,?,胶合（冷焊接）,在链轮转速过高时，润滑条件恶化，套筒与销轴间发,生金属直接接触而产生很大摩擦力，其产生的热量导致套,筒与销轴的胶合。,?,5.,链条静力拉断,?,低速（,v,0.6m,s,）过载,?,断裂,在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时，,链条静力拉断，承载能力受到链元件的静拉力强度的限制。,链板静力拉断,?4.链条铰链的胶合?高速+冲击?油膜破坏?温度?胶合,销轴断裂,销轴断裂,二、滚子链传动的设计和参数选择,?,由失效形式,?,极限功率曲线围成的封闭区即表示一定条,件下链传动允许传递功率的范围,?,链的型号及尺寸,?,链的润滑方式根据节距及链速选用,?,设计思路：,已知条件,?,链的型号、节距、尺寸（,p,、,z,、,Lp,、,a,、,d,）,?,验算,二、滚子链传动的设计和参数选择?由失效形式?极限功率曲线围成,9.4,链传动的布置与张紧,一、链传动的布置,?,要求：,?,两轮共面,?,两轮中心连线尽量水平,(,45,),?,松边在下,合理布置,不合理布置,9.4链传动的布置与张紧一、链传动的布置?要求：?两轮共面?,两链轮的中心线最好在水平面内,若需要倾斜布置时,倾,角应小于,45,(,见下图,(,a,),应避免垂直布置,(,见下图,(b),因为过,大的下垂量会影响链轮与链条的正确啮合,降低传动能力。,不合理布置,两链轮的中心线最好在水平面内,若需要倾斜布置时,倾角应,二、链传动的张紧,链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过,大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链,条与链轮的啮合包角。,当链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧；,当中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧。张紧轮一般,压在松边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿,的辊轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。辊轮的直,径略小，宽度应比链约宽,5mm,，并常用夹布胶木制造。张,紧轮有自动张紧式和定期张紧两种。前者多用弹簧、吊重,等自动张紧装置；后者用螺栓、偏心等调整装置。另外，,还有用托板、压板张紧。如图,9.10,所示