第九章 链传动ppt课件

第九章链传动 9 1链传动的特点及应用 9 2传动链的结构特点 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链传动布置 张紧 润滑和防护 9 1链传动的特点及应用 一 链传动的特点 组成部分 1 链条 2 主动轮 3 从动轮 1 与带传动比较 可以在高温和潮湿的环境下工作 保持准确的平均传动比 效率高 轴上径向力小 整体尺寸较小 结构紧凑 2 与齿轮传动比较 可以在多尘 油污等恶劣的环境下工作 制造 安装精度低 成本低 远距离传动时所需的结构简单 3 缺点 磨损后易跳齿 只能用于平行轴的同向回转的传动 运转时不能保持恒定的瞬时传动比 工作有噪声 不宜用在载荷变化大和急速反向的传动中应用 用于P 100KW v 15m s i 8的场合 二 链传动的应用 c 低速重载 a 要求工作可靠 b 两轴相距较远 d 工作环境恶劣 e 不宜采用齿轮传动的场合 三 链的分类 按用途分 起重链 输送链 传动链 短节距精密滚子链 滚子链 齿形链 9 2传动链的结构特点 一 滚子链 1 结构 滚子链是由滚子1 套筒2 销轴3 内链板4和外链板5组成 外链板 内链板 套筒 滚子 销轴 内链板与套筒外链板与销轴 滚子与套筒套筒与销轴内链板与外链板 过盈配合 间隙配合 2 各部分之间相互关系 链板为何制成8字形 3 多排链 过渡链节 4 滚子链的接头形式 链节数为偶数 链节数为奇数 pt 传递大功率时 可采用双排链或多排链 为了载荷分布均匀 排数应小于4 过渡链节的链板受附加弯矩的作用 所以链节数最好选择偶数 5 滚子链的基本参数 节距p 相邻两销轴间的距离是滚子链的公称参数 滚子外径d1 内链节内宽b1 排距pt 多排链 6 滚子链的标记方法 链号 排数 整链链节数标准编号 08A 1 100GB T1243 1997 节距 链号 滚子链规格和主要参数已标准化 分A B两个系列 见表9 1 二 齿形链 工作边 每个链板的两个外侧直边 内导板齿形链链轮宽度 25mm时采用 外导板齿形链链轮宽度较小时采用 一 链轮的基本参数和主要尺寸 链轮的基本参数 节距p 套筒的最大外径d1 齿数z 排距pt 链轮的主要尺寸和计算公式 表9 3 9 3滚子链链轮的结构和材料 分度圆直径 二 链轮的结构 链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度 小链轮要用较好的材料 三 链轮的材料 一 链传动的运动特性 链速 传动比 9 4链传动的工作情况分析 链是由刚性链节通过销轴铰接而成 链绕在链轮上时 其链节与相应的轮齿啮合后 该段链条将曲折成正多边形的一部分 该正多边形的边长等于链条的节距p 边数等于链轮齿数z 链轮每转一转 随之转过的链长为zp C 链节铰接销轴的速度分量 当主动轮以等角速度 1转动时 该链节的铰接销轴A的轴心也作等速圆周运动 其圆周速度为v1 R1 1 为了便于分析 设链传动在工作时 主动边始终处于水平位置 C 将V1分解为 沿着链条前进方向的水平分速度vx和作上下运动的垂直分速度vy1 是主动轮上最后进入啮合的链节的销轴A的圆周速度与水平线的夹角 它也是啮合过程中 链节铰接在主动轮上的相位角 C A 角与分速度的变化 从销轴A进入铰链啮合位置到销轴B也进入铰链啮合位置为止 转速越大 齿数越少 节距越大 链速变化越大 主动链轮虽用等角速度回转 而链条前进的瞬时速度却周期性地变化 从动轮上C点的速度 瞬时传动比 当主动轮以等角速度回转时 随着 角和 角的不断变化 从动轮的角速度将周期性地变动 C 从动轮角速度 2 链节铰接在从动轮上的相位角 只有z1 z2 且链的紧边长恰为链节距的整数倍时 瞬时i才恒定 链传动的多边形效应 链传动在整个运动过程中 从动轮的转速是不均匀的 当链轮的转速越高 节距越大 齿数越少 链速的变化也就越大 由于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致 所以称为链传动的多边形效应 二 链传动的动载荷 链条沿垂直方向的分速度也作周期性的变化 使链条发生横向振动 这也是链传动产生动载荷的重要原因之一 链条和从动链轮都作周期性的变速运动 因而造成和从动链轮相连的零件也产生周期性的速度变化 从而引起了动载荷 动载荷的大小与回转零件的质量和加速度的大小有关 链节和链轮啮合瞬间的相对速度 也将引起冲击和动载荷 二 链传动的动载荷 链条前进的加速度引起的动载荷 1 链条速度变化引起的惯性力 因此 链节距p越大 链条动载荷越大 从动链轮的角速度 转速 越高 则动载荷越大 2 从动链轮速度变化引起的惯性力 3 链条与链轮啮合时产生的动载荷 节距越大 链轮转速越高 则啮合时产生的冲击和动载荷越大 同直径的链轮 节距越大 齿数就越少 链轮的转速高 节距大 齿数少 链传动的动载荷大 链传动速度波动 三 链传动的受力分析 链传动的张紧力及张紧的目的 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 跳齿或脱齿链现象 因而所需的张紧力比起带传动要小得多 1 有效圆周力 作用于紧边 2 离心力引起的拉力 作用于整条链 3 悬垂拉力 作用于整条链 紧边拉力 松边拉力 链条承受的是变载荷 紧边和松边的拉力 链在工作时 紧边和松边的拉力是不等的 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 链板疲劳断裂 滚子疲劳点蚀 链在工作时 周而复始地由松边到紧边不断运动着 因而它的各个元件都是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 或者套筒 滚子表面将会出现疲劳点蚀 因此 链条的疲劳强度就成为决定链传动承载能力的主要因素 2 链条铰链的磨损 3 链条铰链的胶合 销轴与套筒之间的磨损会使P L 松边垂度 动载荷 链速 轮齿与链节冲击 销轴与套筒之间的压力 转动产生热量 导致胶合 因此 链传动要限制极限链速 4 链条的静力破坏 当链速v 0 6m s时 链条负载不增加 但是链条的变形持续增加 即认为链被静力破坏 链传动能传递的最大载荷就是让链条静力破坏的载荷 链板开裂 链板静力拉断 销轴断裂 二 链传动的额定功率 1 由链板的疲劳强度限定 2 由滚子 套筒冲击疲劳强度限定 3 由销轴和套筒胶合限定 1 极限功率曲线 链传动的各种失效形式都在一定条件下限制了它的承载能力 因此 在选择链条型号时 必须全面考虑各种失效形式产生的原因及条件 从而确定其能传递的额定功率P0 3 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 1 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 2 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 各种A型号滚子链在标准试验条件下的额定功率曲线见176页图9 11 2 额定功率曲线 当链传动的工作情况 主动链轮齿数 链的排数与标准试验条件不同时 要对额定功率p0进行修正 a 主动轮与从动轮安装在水平平行轴上 b 主动轮齿数为25 c 无过渡链节 单排滚子链 d 链节120个 e i 3 f 链条预期寿命15000小时 g 环境温度 5 70度 h 两链轮共面 保持规定的张紧度 i 载荷平稳 无过载 无冲击 无频繁启动 j 环境清洁 三 链传动的参数选择 1 链轮齿数 2 传动比 3 中心距 4 链的节距p和排数 四 滚子链传动的设计计算 设计内容 链条 型号 链节数 排数链轮 齿数 结构 材料 几何尺寸 链传动的中心距 压轴力 润滑方式和张紧装置等 已知条件 工作条件 需传递的功率 主动轮转速 从动轮的转速 或传动比 1 已知条件和设计内容 a0 30 50 p 1 选择链轮齿数 2 确定计算功率 3 确定链条型号和节距p 4 计算链节数和中心距 5 计算链速 确定润滑方式 6 确定链传动作用在轴上的力 压轴力 2 设计步骤和方法 圆整为偶数 Lp 9 6链传动的布置 张紧和润滑与防护 一 链传动的布置 1 两链轮的回转平面应在同一铅垂面内 2 链轮的中心连线最好在水平面内 应避免垂直布置 3 链传动最好紧边在上 松边在下