机械设计-链传动课件

第十章链传动,10-2滚子链和链轮,10-1概述,10-3链传动的运动特性和受力分析,10-4滚子链传动的设计,10-5链传动的正确使用和维护,10-6齿形链传动简介,10-1概述,链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力。,10-1概述,优点：,1）平均传动比准确，压轴力小；,2）效率较高，容易实现多轴传动；,3）安装精度要求较低，成本低；,4）适用于中心距较大的传动。,缺点：,1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定；,2）传动的平稳性差，有噪音。,链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。,广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。,传动链有滚子链和齿形链等类型。本章主要介绍滚子链传动。,内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接；滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。,滚子链分为单排链、双排链、多排链。,一、滚子链,链上相邻两铰链中心之间的距离称为链节距，用p表示。,（图102）,排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排数不宜过多。,内、外链板均为“”型。,10-2滚子链和链轮,10-2滚子链和链轮,滚子链的结构,链条的接头形式有：,链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。,链的长度用链节数Lp表示。,（图104）,过渡链节,滚子链已经标准化，其尺寸规格见表101。,为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。,全部由过渡链节为组成的弯板链，具有较好的缓冲、吸振能力。,弯板链,滚子链和链轮,该齿形已经标准化，由标准成型刀具加工，故链轮图上不必画端面齿形，只注明“齿形按3RGB124485规定制造”即可。,链轮1,二、链轮,1.链轮的齿形,常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。,但应绘制轴面齿形(应符合GB1244-85的规定)。,（图106）,滚子链和链轮,轴向齿廓尺寸见图107和表102。,链轮2,链节距p、齿数z,链轮尺寸计算公式见表10-2,分度圆直径：,齿顶圆直径da,齿根圆直径：,图中应注明：,见式（102）,链轮分度圆：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。,滚子链和链轮,2.链轮的结构,（图108）,滚子链和链轮,链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。,3.链轮的材料,通常，小链轮用较好的材料。,（表103）,链轮3,10-3链传动的运动特性1,10-3链传动的运动特性与受力分析,一、链传动的运动不均匀性,在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链节距p。,平均链速为：,平均传动比为：,运动特性2,链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。,链传动的运动特性与受力分析,当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及瞬时传动比都是周期性变化的。这就是链传动的运动不均匀性。,从动轮上c点的速度：,瞬时传动比：,链的水平速度：,垂直速度：,A,链传动的动载荷,二、链传动的动载荷,链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。,链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，则动载荷就越大。,动载荷（惯性力）为：,最大加速度为：,链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击越强烈。,链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。,链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。,只有z1z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时i才恒定。,链传动的运动特性与受力分析,受力分析,2.离心力拉力,3.悬垂拉力,三、链传动的受力分析,1.工作拉力,（作用于紧边）,（作用于全长）,（作用于全长）,式中：q每米链长质量(kg/m)。,压轴力：,（可见，链受的是变载荷）,式中：KA工作情况系数，见表106。,链传动的运动特性与受力分析,10-4滚子链传动的设计1,10-4滚子链传动的设计,一、滚子链传动的失效形式,1）链板疲劳,2）铰链的磨损,3）滚子、套筒的冲击疲劳,4）销轴与套筒工作面的胶合,5）链的静力拉断,（磨损过大将导致脱链）,二、额定功率曲线,每种失效形式都会限定链传动所能传递的功率。,各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图1011。,设计计算2,滚子链传动的设计,三、主要参数的选择,2链轮齿数z,通常i7，推荐的传动比i23.5。,计算大链轮齿数z2=iz1。,z1过少运动不均匀性严重。,1传动比i,i，则小轮包角。,应保证小轮包角120。,参见P227选取z1,z2过大链节磨损容易导致脱链。故限制zmax120。,根据计算功率Pc和小链轮转速n1查图1012确定链号，再由表101查得链节距p。,3链节距,各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图1012。,（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）,设计计算3,滚子链传动的设计,各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线图1012。,设计计算4,滚子链传动的设计,图1012中的P0是滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线。,（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）,当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动的额定功率P0应满足如下条件：,式中：P名义功率（kW）；,Km多排链系数，见表108。,则,KL链长系数，见表107；,Kz小链轮齿数系数，见表107；,KA工作情况系数，见表106；,滚子链传动的设计,4中心距和链节数,链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。,设计计算5,链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。,在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。,高速重载时，可选小节距多排链。,速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。,一般取中心距a0=(3050)p，最大取amax=80p。,Lp最好圆整为偶数，中心距a按式（1016）计算。,5链速,通常，链速不超过12m/s，否则，动载荷会过大。,设计计算6,当链速0.6m/s时，主要失效形式为过载拉断，应进行静强度计算。,强度条件为：,48,式中：zp链排数；,Q单排链的极限拉伸载荷，见表111。,滚子链传动的设计,四、设计计算流程图,五、低速滚子链传动的静强度计算,10-5链传动的正确使用和维护,一、链传动的合理布置,1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；,二、链传动的张紧,目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。,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。,（见图1016）,（见表109）,链传动的润滑,三、链传动的润滑,荐用润滑油牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。,不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。,良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。,链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动寿命的最主要因素。,（图1013）,链传动的合理布置和润滑,10-6齿形链传动简介,10-6齿形链传动简介,齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。,与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声