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第四章链传动,1链传动的特点和类型2链传动的运动分析3链传动的受力分析4链传动的设计计算5链传动的布置、张紧和润滑,本章的学习要点了解链传动的工作原理、特点及应用范围；了解链传动的标准、规格及链轮的结构特点；掌握链传动的运动不均匀性和动载荷概念；掌握滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择；了解齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑方法。,一、链传动的特点、类型和应用,（1）组成,链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。,第四章,（2）优、缺点,1、优点,与带传动相比：,1）,2）高,3）结构紧凑（带传动要求1120a）,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。,第四章,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、缺点,1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。,3）成本比带传动高。,第四章,（3）应用,Pmax5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m,一般：P100kW，v15m/s，i8,1、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。,自行车、摩托车,挖掘机（恶劣工作条件）,其它低速重载场合,第四章,第四章,（4）链的种类,第四章,二、传动链和链轮,（1）传动链,按结构不同，分为：,滚子链（套筒滚子链）,、套筒链,、齿形链,第四章,1、滚子链和套筒链,内、外链板呈“8”字形：?等强度，惯性力,第二节,第四章,第二节,第四章,第二节,第四章,接头形式：,连接链节：,过渡链节：产生附加弯矩,承载,FQ=0.8FQ避免采用奇数链节。,奇数节：,弹簧卡片,冲击和振动,开口销、,第四章,主要参数：,1）链节距p基本参数,p尺寸,p=链号25.4/16（mm）,2）链节数Lp,整数，一般为偶数。,3）排数zp,排数承载,多排链,第四章,标准化,滚子链已标准化：P79表4-1,例：08A187GB243183？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”,带外导板,带内导板,第四章,（2）链轮,滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。,常用“三圆弧一直线”。,“齿形按3RGB1244-85规定制造”,分度圆直径：,第四章,第四章,链轮结构：,轮辐式（轮毂处采用了胀紧联结）,整体式,孔板式,组合式,第四章,三、链传动的运动分析,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：,（一）链传动的平均速度和平均传动比,多边形效应,第四章,实际上：1=const时，2、v是变化的。,假设：紧边在传动时总是处于水平位置。,水平分速度,即链速,使链条前进,传递功率。,垂直分速度,使链条上下移动,消耗功率。,主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为。,（二）链传动的运动不均匀性,第四章,链节距对应的中心角，,两个特殊位置：,时：,时：,第四章,每转一个链节为周期,“忽快忽慢”,“忽上忽下”,第四章,从动轮：,v、变化2变化,由,后果：1、i瞬时变化；2、链速不均匀。,紧边长度为链节距的整数倍,使i瞬时=const的条件：,第四章,（三）链传动的动载荷,主要原因有四点：,链的加速度：,时：,p,z1,第四章,3、链条进入链轮瞬间，产生冲击,可见：,qpn,为Ekp，nnlim。,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,链传动的运动不均匀性和动载荷是链传动的固有特性。,第四章,降低动载荷的措施：(1)n1nlim;(2)链传动尽量放在低速级；(3)选用小p，多z的链传动。,思考：链传动为什么布置在低速级?带传动应布置在多级传动的高速级还是低速级？为什么？,*链的节距越大，多边形效应越严重*链轮转速越高，多边形效应越严重,第四章,四、链传动的受力分析,（一）紧边拉力,1、工作拉力Fe,PkWvm/s,2、离心力Fc,qkg/m,3、垂度拉力Ff布置方式、垂度大小,kf垂度系数(p84),第四章,二、松边拉力,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。,第四章,五、滚子链传动的设计计算,（一）失效形式,1、链条元件的疲劳破坏（交变应力下工作）,2、铰链铰链磨损p脱链,3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）,4、冲击破坏：起动、制动、反转,6、链轮轮齿磨损,第四章,（二）滚子链传动的额定功率1、极限功率曲线,针对各种失效形式额定功率曲线（帐篷曲线）,2、额定功率P0,为避免上述失效形式特定条件下，试验曲线,第四章,特定条件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,单排,水平,实际使用：修正,kp多排链排数系数（表4-4）；,P名义功率；,设计时，由上式求P0(=Pc)由P0、n1在图4-13中链型号,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,第四章,（三）设计步骤和计算方法,1、传动比i,a一定时，i同时啮合齿数少磨损跳齿,，通常：1120，i=23.5,2、链轮齿数,1）不宜过少,z,运动不均匀性、动载荷,垂直分速度，功率消耗,z，同时啮合齿数，磨损z，链节间相对转角，功率消耗,限制zmin,第四章,2）不宜过多,由于：,磨损后：pp+p,即：,当p相同时：zd,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,第四章,3、链速、链轮极限转速,v动载荷v12m/s,noptPmax，nlim,3）均匀磨损,Lp为偶数链轮齿数应采用与Lp互质的奇数。,4、链节距p,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。,第四章,5、中心距和链长,v一定：aLp屈伸次数磨损d一定：a1同时啮合齿数磨损,a松边上下颤动，传动不平稳。,a=（3050）pamax=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；,第四章,过程：1）初选a0=（3050）p；,2）由式3-33Lp（圆整为偶数）；,3）由式3-34a；,例P91,六、链传动的布置、张紧和润滑,（一）链传动的布置,1、两轮回转面应在同一铅垂面内；,第四章,（二）链传动的张紧,张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。,加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。,3、紧边在上。,2、两轮中心线最好水平，或与水平面45夹角，尽量避免垂直布置；,加张紧轮,两轮错开,第四章,第四章,（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,压力喷油润滑,第四章,