机械设计-第09章--周兴义

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,9-1链传动的特点及应用,2、传动原理：靠链条与链轮啮合来传递动力,9-1链传动的特点及应用,3、特点：与带传动相比的优点：没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确传动效率较高；张紧力小，所以压轴力较小，轴承磨损少能在高温、多尘、湿度大、有腐蚀等恶劣环境工作链传动结构紧凑,3、特点：与齿轮传动相比的优点：制造安装精度要求低，成本低中心距范围大（可达十多米），结构简单，重量轻链传动的缺点：只适用于平行轴传动，且同向转动瞬时速度与传动比不平稳，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,9-1链传动的特点及应用,4、链传动工程应用,9-1链传动的特点及应用,传动链（常用）一般机械传动，v20m/s,传动链,起重链提升重物，v0.25m/s,起重链,输送链移动重物，v=24m/s,输送链,5、分类（按用途）,9-1链传动的特点及应用,Rollerchains,Silentchains,9-1链传动的特点及应用,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,一、滚子链,9-2传动链的结构特点,9-2传动链的结构特点,1.结构,2、基本参数：,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,9-2传动链的结构特点,(1)链长：以节数来表示，一般为偶数,接头方式：,开口销弹簧卡,链节数为偶数：,链节数为奇数：过渡链节,9-2传动链的结构特点,2、基本参数：,产生附加弯矩,(2)节距p：相邻两滚子中心的距离,p尺寸传递的功率,排数承载,排数太多承载不均。,zp3-4,(3)排数zp,9-2传动链的结构特点,2、基本参数：,3、滚子链标记链号排数链节数标准编号,9-2传动链的结构特点,二、齿形链,由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许用速度高、噪声小重量大、成本高,9-2传动链的结构特点,Innerguideplate,Outerguideplate,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,一、链轮的齿形国家标准GB12431997规定了：,最大值和最小值,其余各段设计者自行设计有较大的灵活性,9-3滚子链链轮的结构和材料,设计时不需要画端面齿形图，需画轴向齿形图，以便切削毛坯,常用“三圆弧一直线”,一、链轮的齿形,9-3滚子链链轮的结构和材料,二、链轮的基本参数和主要尺寸,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,分度圆直径d：滚子中心所在圆直径,齿数Z：为使链轮磨损均匀，一般取奇数,链条齿数为偶数,9-3滚子链链轮的结构和材料,三、链轮的结构,整体式孔板式组合式,整体式,孔板式,组合式,9-3滚子链链轮的结构和材料,四、链轮材料的选择,原则满足轮齿强度、耐磨性、耐冲击要求小链轮的材料优于大链轮材料材料低速、轻载、平稳传动：中碳钢中速、中载：中碳钢淬火处理高速、重载、连续传动：合金钢,9-3滚子链链轮的结构和材料,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,一、链传动的运动不均匀性,链轮转一周，链条转过长度为zp,链条平均链速为：,平均传动比为：,9-4链传动的工作情况分析,1、平均传动比,啮合型平均链速相等！,2、瞬时速度（主动轮）,链条销轴中心切于链轮分度圆运动,假设紧边处于水平位置,垂直分速度,水平分速度（链速）,9-4链传动的工作情况分析,一、链传动的运动不均匀性,因为v变化（等于主动轮）、变化，所以2变化,两相位角一般不同步，瞬时传动比不恒定，瞬时转速不恒定！,2、瞬时速度（从动轮）,9-4链传动的工作情况分析,一、链传动的运动不均匀性,链速：,角速度：,瞬时传动比,二、链传动的动载荷,2、从动链轮角加速度引起的动载荷,1、链条前进加速度引起的动载荷：,9-4链传动的工作情况分析,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链条松弛在起动、制动、载荷变化时引起的惯性冲击,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,3、其他动载荷：,9-4链传动的工作情况分析,二、链传动的动载荷,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）,紧边拉力：,松边拉力：,9-4链传动的工作情况分析,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,1、链板的疲劳破坏,2、链条铰链（销轴与套筒）的磨损p脱链,3、链条铰链的胶合高速或润滑不良,一、链传动的失效形式,9-5滚子链传动的设计计算,链轮工作寿命比链条高23倍，失效形式主要针对链,二、滚子链的额定功率,极限功率曲线,9-5滚子链传动的设计计算,每种失效有一条极限功率曲线,曲线1：铰链磨损,曲线2：链板疲劳强度,曲线3：套筒、滚子疲劳强度,曲线4：铰链胶合,实际使用区域,润滑不良或工况较恶劣时限定功率曲线,特定的实验条件下各种型号链极限功率曲线（P0，n1和链号间关系）,根据实际工作条件对图中P0进行修正！,9-5滚子链传动的设计计算,二、滚子链的额定功率,（一）中、高速链传动的设计计算（v0.6）,9-5滚子链传动的设计计算,三、滚子链传动的设计方法和步骤,已知：传递的功率P，链轮转速n1和n2，载荷性质，原动力类型，传动用途等设计内容：链轮齿数z1和z2，链节距p，排数，中心距a，链长度Lp，润滑方式，链轮材料,（二）低速链传动的设计计算（v0.6m/s）,（一）中、高速链传动的设计计算（v0.6）,1、选择传动比i,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：,9-5滚子链传动的设计计算,2、确定链轮齿数z,要求：1）不宜过少,1.速度波动幅度，运动不均匀性，动载荷,2.垂直分速度，功率消耗,3.同时啮合齿数，磨损,9-5滚子链传动的设计计算,要求：2）不宜过多,磨损后：,zmax=120,磨损引起的脱链往往发生在大轮！,9-5滚子链传动的设计计算,2、确定链轮齿数z,要求：3）应使链传动均匀磨损,链轮齿数优先选用以下数列：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114,9-5滚子链传动的设计计算,2、确定链轮齿数z,链条节数常为偶数链轮齿数应选用奇数或与链节数互为质数的奇数,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。,9-5滚子链传动的设计计算,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；,链的型号按照Pca和n1查图9-11，并确定节距,9-5滚子链传动的设计计算,5、验算链速,v动载荷和噪声v15m/s，推荐链速为68m/s。,9-5滚子链传动的设计计算,6、确定中心距和链长,1）初选a0=（3050）p,9-5滚子链传动的设计计算,3）根据圆整后的节数计算中心距,2）计算链节数,圆整为整数，最好为偶数！,7、确定润滑方式（9.6节）,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,水平,垂直,9-5滚子链传动的设计计算,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（v0.6m/s）,9-5滚子链传动的设计计算,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,一、链传动的布置,1.两轮回转面在同一铅垂面内，不能布置在水平或倾斜面内2.两轮中心线最好水平或小于45倾角，尽量避免垂直布置3.尽量紧边在上,两轮错开,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,二、链传动的张紧,张紧的目的松边不致过松增大包角，使啮合良好补偿链磨损后的伸长，防止跳齿或脱链等现象减小冲击和振动,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,二、链传动的张紧,方法：,调整中心距,张紧轮靠近主动链轮的松边上,调整链条长度（去掉12个链节）,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,加张紧轮,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,二、链传动的张紧,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,三、链传动的润滑,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,链传动润滑的意义,降低链条铰链的磨损，延长使用寿命。,链传动的润滑方式,1.人工定期用给油；,2.油杯向松边滴油；,3.油浴润滑（可用甩油盘）；,4.油泵连续供油（循环润滑冷却）。,三、链传动的润滑,9-6链传动的布置、张紧和润滑与防护,作业：9-2,链传动的润滑方式,1.人工定期用给油；,2.油杯向松边滴油；,3.油浴润滑（可用甩油盘）；,4.油泵连续供油（循环润滑冷却）。,练习：一、填空,1、在带、链和齿轮的多级传动中,带传动宜布置在级。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。,二、选择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)齿形链(2)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zmax120，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/n