机械设计基础第5版-杨可桢等-第13章 带传动和链传动

1、第三章第三章 链传动链传动1 概述：概述：2 链传动的运动分析：链传动的运动分析：3 传动链的受力分析：传动链的受力分析：4 链传动的失效及功率曲线链传动的失效及功率曲线5 链传动的设计计算：链传动的设计计算：1 概述概述 有中间扰性件的连续啮合传动。在两有中间扰性件的连续啮合传动。在两个或多个链轮间依靠链轮轮齿与链节的啮个或多个链轮间依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。（传动是强制性的）合来传递运动和动力。（传动是强制性的）3、特点和应用、特点和应用1、组成：链条、链轮、组成：链条、链轮2 、工作原理、工作原理 挠性件啮合传动挠性件啮合传动一、组成和工作原理一、组成和工作原理1、链条、

2、链条分类：分类： 套筒滚子链套筒滚子链 套筒链套筒链 齿形链齿形链 成型链成型链二、链轮和链条二、链轮和链条单列链单列链双列链双列链多列链多列链（起重链、牵引链、传动链）（起重链、牵引链、传动链）传动链：传动链：成形链成形链2、滚子链的结构：五部分组成、滚子链的结构：五部分组成销轴、套筒、滚子、内链板、外链板销轴、套筒、滚子、内链板、外链板164 .253、套筒滚子链的接头形式、套筒滚子链的接头形式4、套筒滚子链的标准套筒滚子链的标准1）、节距）、节距P P2）、标记：）、标记：链号链号 系列系列-列数列数 节数节数 国家标准国家标准标记示例：标记示例：16A-216A-2100 GB/T24

3、31-100 GB/T2431-19971997 P=P=链号链号 =16 =16 =25.4mm =25.4mm164 .25 5、 套筒滚子链的链轮套筒滚子链的链轮1、轮齿形状、轮齿形状2、链轮结构和参数：、链轮结构和参数：zpd180sin1）节距）节距P ; 2）齿数）齿数Z3）分度圆直径）分度圆直径d 4）齿顶圆直径）齿顶圆直径da5）齿根圆直径）齿根圆直径df df =dd1 式中，式中，d1为滚子外径为滚子外径mm1min1max)/6 . 11 (25. 1dzpdddpddaa2 链传动的运动分析链传动的运动分析一、平均传动比和一、平均传动比和 链饶在轮子上可看成一个多边形，

4、链饶在轮子上可看成一个多边形，边长为链节距边长为链节距P、链轮齿数为边数、链轮齿数为边数Z，周长为周长为Z1P、Z2P。1221ZZnni= C平均速度平均速度) s /m(100060pnz100060pnzv2211m瞬时传动比：瞬时传动比：?21si 瞬时速度、瞬时传动比随每一次啮合作瞬时速度、瞬时传动比随每一次啮合作周周 期性变化（期性变化（每转一个链节，链速周期性每转一个链节，链速周期性变变 化一次），化一次）， 链速变化幅度随齿数链速变化幅度随齿数Z和节和节P 的变化而变化。的变化而变化。 链传动工作不稳定且有规律振动。链传动工作不稳定且有规律振动。结论结论:1、对于相同磨损程度的

5、链条，即当节距增量、对于相同磨损程度的链条，即当节距增量p一定一定时，齿数越多，时，齿数越多， d越大，发生脱链和掉齿的可能性越大，发生脱链和掉齿的可能性就越大。所以脱链总是先出现在大链轮上，通常限定就越大。所以脱链总是先出现在大链轮上，通常限定其最大齿数其最大齿数Zmax=120。结论：结论：2、链在多级传动中宜布置在低速级。、链在多级传动中宜布置在低速级。 3、在满足功率要求的前提下，尽量选小节距、在满足功率要求的前提下，尽量选小节距P。4、链传动不宜频繁启动、制动、正反转。、链传动不宜频繁启动、制动、正反转。问：问：自行车的小链轮有先脱链的现象，请分析自行车的小链轮有先脱链的现象，请分析

6、其原因？其原因？4 链传动的设计计算链传动的设计计算一、失效形式一、失效形式1、链板疲劳2、套筒与销轴在良好润滑下磨损 (脱链)磨损3、静载拉断 低速传动4、冲击疲劳5、销轴、套筒胶合#二、二、单根链的许用功率单根链的许用功率P0实验实验条件条件推荐润滑方式推荐润滑方式 图图4-14水平布置水平布置单排链单排链Z1=19，Lp=120 节节V0.6 m/s载荷平稳载荷平稳额定额定功率曲线：功率曲线：满负荷工作满负荷工作15000小时小时,链条节距磨损相对伸长量链条节距磨损相对伸长量(P/P 3%）三、链传动的强度计算：三、链传动的强度计算：工作环境与实验条件不相同时应修正。工作环境与实验条件不

7、相同时应修正。1） Z1 193）载荷不平稳）载荷不平稳小链轮齿数系数小链轮齿数系数 KZ KmKA1. 疲劳强度公式：疲劳强度公式：mZAKKPKP 0PKPAcaP0特定条件下单排特定条件下单排链所能传递的功率链所能传递的功率P0 P0 计算载荷计算载荷2) 多排链系数多排链系数例例某传动链的极限拉伸载荷某传动链的极限拉伸载荷Q =55.6N，如果载，如果载荷平稳，电机输入动力，荷平稳，电机输入动力，n 1=850r/min， Z1=19， Z2=9 0，a=900 ， 水平布置，压力润滑。水平布置，压力润滑。试求此链条所能传递的功率及链长。试求此链条所能传递的功率及链长。解：查表由极限拉

8、伸载荷确定链号；查图得解：查表由极限拉伸载荷确定链号；查图得Po；计算链长（取偶数节）；查；计算链长（取偶数节）；查KZ、Km、KA；解出解出P。5 链传动的设计计算：链传动的设计计算：工作环境, 载荷性质，寿命， 输入（原动机） P, n1 , 输出（工作机） n2.链条链号(排数)、链节数Lp链轮齿数Z1 , Z2、轮宽B、材料和结构传动布置中心距a，转向，张紧方式设计内容：已知条件： 计算功率计算功率PcaPca 定齿数：定齿数：Z Z2 2 = i Z= i Z1 1，验算，验算Z Z2 2 120120 和和n n2 2的误差范围；的误差范围； 确定链号（节距确定链号（节距P P）根

9、据）根据P P0 0和和n n1 1 5) 5) 几何计算几何计算 初选初选a a0 0 LpLp （取偶数）（取偶数） 计算计算理论中心距理论中心距a a，中心距调节方式及范围；，中心距调节方式及范围； P P0 0 K KA A P/P/ K KZ Z K Km m4 4）验算链速）验算链速V V是否是否V0.6m/sV0.6m/s，是，是继续，否继续，否-静强度计静强度计算算一、设计计算步骤一、设计计算步骤 查表得查表得K KZ Z、 K KA A及及K Km m值。值。 6） 压轴力计算压轴力计算 FQ= KQFe 水平布置水平布置 KQ=（1.11.2）；）； KQ -压轴力系数压轴

10、力系数 垂直布置垂直布置 KQ=1.057）链轮结构设计）链轮结构设计轮辐（结构及参数）轮辐（结构及参数）轮缘轮缘(B(B、D D、牙型、牙型) )轮毂（轮毂（L,dL,d）通常通常已标已标准化准化8）设计结果：）设计结果：链条链条 链号（节距）、排数、链节数链号（节距）、排数、链节数 标记：链号标记：链号排数排数链节数链节数 （GB）中心距中心距 实际中心距和调整范围、张实际中心距和调整范围、张紧方式及润滑紧方式及润滑链轮链轮零件图零件图 二、设计依据：二、设计依据：传动条件 i = n1/ n2 =Z2 /Z1几何条件中心距a 与长度 ；强度条件 P0P0 = KA P/ Km KZ Z2

11、 120； Z1 Zmin； 约束条件3）a初选由现场结构空间定；由现场结构空间定；通常选通常选 ：a =a =（30503050）p p； a a maxmax 80p 80p 太大链产生扇动，太小小轮啮合齿数少，太大链产生扇动，太小小轮啮合齿数少，磨损大。磨损大。四、参数计算四、参数计算 传动计算传动计算 Z Z2 2 =i Z=i Z1 1，验算，验算Z Z2 2 120 120 2) 2) 几何计算几何计算 根据根据 a a决定决定 L Lp p ，取偶数节，取偶数节 ； 查表得查表得K Km m 、 K KZ Z和和 K KA A值。值。3) 强度计算强度计算P P0 0 P P0

12、0= = K KA A P/ KP/ Km m K KZ Z ， 选择链号选择链号根据根据 P P0 0和和 n n1 1 。布置、张紧布置、张紧多边形效应cos11maxRvvxxcos22maxRvvxx11118023602ZZ2180Z套筒滚子链规格和主要参数套筒滚子链规格和主要参数 传 动 链 的 类 型运 输 链起 重 链滚 子 链 及 其 结 构悬垂拉力悬垂拉力Ff与松边悬垂度有关、与布置方式有关。Ff=kfqgaq-链条单位长度质量，链条单位长度质量，kg/m；a-中心距中心距,m ；g-重力加速度，重力加速度，m/s2 ； kf-垂度系数：垂度系数：=00， Kf=6； 400 ，kf=4； 400 ，kf=2； =900 ，kf=1。 -链轮中心连线与水平面间的夹角；链轮中心连线与水平面间的夹角；带传动与链传动比较带传动链传动