链传动教学课件PPT.ppt

第九章链传动 9 2传动链的结构特点 9 1链传动的特点及应用 9 3滚子链链轮的结构和材料 9 4链传动的工作情况分析 9 5滚子链传动的设计计算 9 6链传动的布置 张紧和润滑与防护 第一节链传动的特点 类型及应用 2 传动原理 靠链条与链轮啮合来传递动力 返回目录 前一页 后一页 退出 3 特点 与带传动比 没有弹性滑动和打滑现象 故平均传动比准确 传动效率较高 张紧力小 所以压轴力较小 轴承磨损少 能在温度高 灰尘多 湿度大及有腐蚀等恶劣条件下工作 链传动结构紧凑 与齿轮传动相比 制造安装精度要求低 成本低 适用的中心距范围大 可达十多米 结构简单 重量轻链传动的缺点是 只适用于平行轴间的传动 且同向转动 瞬时速度和瞬时传动比是不断变化的 因此 运转时不平稳 有冲击 噪声 磨损后易发生跳齿 不宜在载荷变化很大和急速反向传动中工作 制造费用和安装精度比带传动高 返回目录 前一页 后一页 退出 返回目录 前一页 后一页 退出 4 链传动工程应用 链传动在输送机械上的应用 5 分类 按照用途不同 链可分为 传动链 起重链和输送链 在一般机械中最常用的是传动链 返回目录 前一页 后一页 退出 第二节传动链的结构特点 一 滚子链 1 结构 滚子 套筒 销轴 内链板 外链板 p 链的节距lp 链长 以节数来表示 bl 内链节内宽d1 滚子直径 zp 链排数pt 多排链排距 2 基本参数 1 链长 以节数来表示 一般为偶数 返回目录 前一页 后一页 退出 过渡链节 产生附加弯矩 避免采用奇数链节 2 节距p 相邻两滚子中心的距离称为节距 p 尺寸 传递的功率 p 链号 25 4 16 mm 排数 承载 但 排数太多承载不均 zp 3 4 3 排数zp 3 滚子链标记链号 排数 链节数标准编号 滚子链规格和主要参数见表9 1 二 齿形链 齿形链又称无声链 它是一组链齿板铰接而成 链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动 一 链轮的齿形国家标准gb1243 1997规定滚子链 最大值和最小值 其余各段设计者自行设计 因此 链轮的齿形设计有较大的灵活性 返回目录 前一页 后一页 退出 第三节滚子链链轮的结构和材料 三圆弧一直线齿形 凹齿形 一直线 设计时 不需要画端面齿形图 但需画轴向齿形图 以便切削毛坯 同时 还必须注明基本参数 主要尺寸以及齿形按3rgbl244 85制造的字样 返回目录 前一页 后一页 退出 常用 三圆弧一直线 二 链轮的基本参数和主要尺寸 返回目录 前一页 后一页 退出 链轮的基本参数 齿数z 链轮的分度圆直径d 配用链条的节距p 滚子外径d1 排距pt 链轮尺寸计算公式见表9 3 4 分度圆直径d 滚子中心所在圆 齿数z 因为链节数为偶数 为了使链轮磨损均匀 一般齿数应取奇数 三 链轮的结构 返回目录 前一页 后一页 退出 孔板式 焊接式 实心式 组合式 四 链轮材料的选择 原则 满足轮齿强度和耐磨性耐冲击要求 应使小链轮的材料优于大链轮材料 在低速 轻载及平稳传动中 常用中碳钢 中速 中载时 常用中碳钢淬火处理 其硬度为40 45hrc 高速 重载及连续传动时 可用合金钢 第四节链传动的运动特性 一 链传动的运动不均匀性1 平均传动比 返回目录 前一页 后一页 退出 链轮转一周 链条转过长度为zp 平均链速 平均传动比 2 瞬时速度 返回目录 前一页 后一页 退出 链条销轴中心沿链轮分度圆运动 假设紧边在传动时处于水平位置 水平分速度 即链速 使链条前进 忽快忽慢 周期变化 节距p越大 齿数越少 角的变化范围就越大 链速的变化范围也就越大 垂直分速度 使链条上下移动 忽上忽下 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 这种运动不均匀现象称之为链传动的多边形效应 返回目录 前一页 后一页 退出 二 链传动的动载荷 p z1 2 从动链轮角加速度引起的动载荷 1 链条前进的加速度引起的动载荷 返回目录 前一页 后一页 退出 链条的垂直分速度周期性变化引起的动载荷 链条进入链轮瞬间产生的冲击 以及由于链条松弛在起动 制动 载荷变化等情况下引起的惯性冲击 链传动的运动不均匀性和动载荷是链传动的固有特性 结论 1 转速 1 动载荷 2 节距p 动载荷 3 齿数z1 动载荷 所以 链传动一般安装在传动的低速级 链传动的动载荷还包括 三 链传动的受力分析 离心力引起的拉力 有效圆周力 垂度拉力ff 取决于链传动的布置方式及链垂度 垂度系数kf查图9 9 紧边拉力 松边拉力 1 链的疲劳破坏 交变应力下工作 2 链条铰链的磨损销轴与套筒的接触工作表面 导致p 脱链 3 链条铰链的胶合销轴与套筒 高速或润滑不良 4 链条的静力破坏 起动 制动 反转 下 过载拉断 第五节滚子链传动的设计计算 一 链传动的失效形式链轮比链条的强度高 工作寿命链轮比链条高2 3倍 故链传动的失效形式主要是针对链的失效 二 滚子链的额定功率各种失效都在一定程度上限制了寿命 在保证一定寿命的前提下 可画出各种型号链的功率曲线 极限功率曲线 链条磨损限定功率曲线 实际使用区域 疲劳强度限定功率曲线 套筒 滚子冲击疲劳强度限定功率曲线 链条胶合限定功率曲线 润滑不良或工况较恶劣时限定功率曲线 据此 可得出在特定的实验条件下各种型号链的极限功率曲线 如图为a系列滚子链所能传递的功率曲线 图9 11 该图反映了p0 n1和链条型号三者之间的关系 几点说明 1 当实际工作条件与试验条件不符时 应对查得的p0值进行修正2 若润滑不良或不能采用推荐润滑方式时 应将图中的p0降低 v 1 5m s 降低50 1 5m s v 7m s 降低25 v 7m s 传动不可靠 特定实验条件 1 两轮共面 2 小齿轮齿数z1 25 传动比i 3 3 链长lp 120节 4 载荷平稳 5 合适的润滑方式润滑 6 工作寿命为15000h 7 特定的工作环境温度 5 70 三 滚子链传动的设计方法和步骤已知 传递的功率p 主动链轮和从动链轮的转速nl n2 载荷的性质 原动机类型 传动用途等 设计内容 选定链轮的齿数zl和z2 确定链节距p 排数pt 确定中心距a和链节数lp 选择润滑方式和链轮材料并绘制链轮零件工作图 一 中 高速链传动的设计计算 v 0 6 返回目录 前一页 后一页 退出 1 选择传动比i 通常 1 120 i 2 3 5 a一定时 i 包角 1 啮合齿数 链条磨损 引起跳链或脱链 还会使传动的外廓尺寸加大 设计步骤 2 确定链轮齿数 要求 1 不宜过少 z 速度波动幅度 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 限制zmin 2 不宜过多 由于 磨损后 p p p 即 当 p相同时 z d 链节外移 爬齿 脱链可能性 zmax 120 磨损引起的脱链往往发生在大轮 z1 外廓尺寸和重量 3 应使链传动均匀磨损 由于链条的节数常为偶数 则链轮齿数应选用奇数或与链节数互为质数的奇数 目的在于使链传动磨损均匀性好 链轮齿数优先选用以下数列 17 19 21 23 25 38 57 76 95 114 3 确定计算功率 ka 工作情况系数 见表9 6 kz 齿数系数 见图9 13 ka 多排链系数 双排链1 75 三排链2 5 返回目录 前一页 后一页 退出 4 确定链的型号 节距 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 重载 a小 i大 小节距 多排链 v小 a大 i小 大节距 单排链 5 验算链速 v 动载荷和噪声 v 15m s 推荐链速为6 8m s 链的型号按照pca和n1查图9 11 并确定节距 6 确定中心距和链长 v一定 a lp 屈伸次数 磨损 d一定 a 1 同时啮合齿数 磨损 a 松边上下颤动 传动不平稳 设计时 1 初选a0 30 50 p 有张紧装置时aomax 80p 中心距不可调整时aomax 30p 7 确定润滑方式 图9 14 3 根据圆整后的节数计算中心距 8 计算压轴力若不计离心拉力和悬垂拉力 则链传动中的压轴力可近似用下式计算 2 计算链节数 圆整为整数 最好为偶数 水平 垂直 v f1 过载拉断 zp 排数 fq 单排链的极限拉伸载荷 二 低速链传动的静强度计算 v 0 6m s 一 布置 表9 8 1 两轮回转面应在同一铅垂面内 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 尽量避免垂直布置 3 尽量紧边在上 第六节链传动的布置 张紧和润滑 返回目录 前一页 后一页 退出 二 链传动的张紧 返回目录 前一页 后一页 退出 方法 调整中心距 加张紧轮 调整链条长度 去掉1 2个链节 张紧的目的松边不致过松 增大包角和补偿链磨损后的伸长 使链和链轮啮合良好 防止跳齿或脱链等现象 减小冲击和振动 张紧轮 常用于铅垂或倾斜布置的链传动中 张紧轮靠近主动链轮的松边上 定期张紧自动张紧 注意 1 链传动张紧布置与带传动不同 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 三 链传动的润滑 返回目录 前一页 后一页 退出 人工定期润滑 自动润滑 四 链传动的防护封闭护罩 护罩或链条箱为了工作安全 保持环境清洁 防止灰尘侵入 减小噪声以及由于润滑需要 护罩可兼作油池 等原因 链传动常用铸造或焊接护罩封闭 兼作油池的护罩应设置油面指示器 注油孔 排油孔等 传动功率较大和转速较高的链传动 则常采用落地式链条箱 返回目录 前一页 后一页 退出 作业 9 2 练习 一 填空 1 在带 链和齿轮的多级传动中 链传动宜布置在级 2 在设计图纸上注明某链条的标记为 16a 1 50 其中 16a 代表 50 代表 3 设计链传动时 链传动的张紧轮应装在 4 链传动中 链轮转速 链节距 链轮齿数 动载荷将愈大 5 在链传动中 为了使链磨损均匀 链节数最好取 链轮齿数常取 6 链传动的 速比是不变的 而 速比是变化的 7 为了避免某些链节总是和链轮上某些齿重复啮合 以保证链条磨损均匀 应取 二 选择填空1 相比而言 传动时具有工作平稳 噪声小 允许链速较高 承受冲击载荷能力较好的优点 1 套筒链 2 齿形链 3 套筒滚子链2 套筒滚子链链轮分度圆直径d等于 1 2 3 3 链传动设计中 一般链轮最多齿数限制为zmax 120 是为了 1 减小链传动的不均匀性 2 限制传动比 3 减少链节磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 4 保证链轮轮齿的强度 4 链传动中 限制链轮最少齿数的目的之一是为了 1 减少传动的运动不均匀性和动载荷 2 防止链节磨损后脱链 3 使小链轮轮齿受力均匀 4 防止润滑不良时轮齿加速磨损5 下列链传动传动比的计算公式中 是错误的 1 i n1 n2 2 i d2 d1 3 i z2 z1 4 i t2 t1 6 链传动中 链条的平均速度v 1 2 3 4 7 链传动设计中 当载荷大 中心距小 传动比大时 宜选用 1 大节距单排链 2 小节距多排链 3 小节距单排链 4 大节距多排链 8 下列具有中间挠性件的传动中 作用在轴上的载荷最小 1 普通v带传动 2 平带传动 3 链传动9 链传动张紧的目的主要是 1 同带传动一样 2 提高链传动工作能力 3 避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动 4 增大包角 1 带传动中 紧边拉力为f1 松边拉力f2 则其传递的圆周力为 b c d a 2 带传动中 其最大应力发生在的切点 a 松边与大轮b 紧边与大轮c 松边与小轮d 紧边与小轮 3 设计v带传动时 为防止 应限制小带轮的直径 a 带内的弯曲应力过大b 小带轮包角过小c 带的