哈尔滨工程大学机械设计课件6链传动

1、第六章第六章 链传动链传动2 第六章第六章 链传动链传动6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 链传动的运动特性和受力分析链传动的运动特性和受力分析 6.3 6.3 链传动的设计链传动的设计3 6.1 概述（Introduction）一、链传动特点、类型及应用一、链传动特点、类型及应用1、组成：主动轮、组成：主动轮链链从动轮从动轮2、特点、特点一、链传动特点、类型及应用一、链传动特点、类型及应用(1) (1) 平均传动比恒定平均传动比恒定(2) (2) 啮合传动，工作可靠啮合传动，工作可靠无弹滑、打滑无弹滑、打滑(3) (3) 结构紧凑，承载能力高，对轴的作用力小结构紧凑，承载能力高，对轴的

2、作用力小(4) (4) 适应远距离、恶劣环境（油污、灰尘、高温）适应远距离、恶劣环境（油污、灰尘、高温）(5) (5) 瞬时传动比不恒定，高速时有噪声，瞬时传动比不恒定，高速时有噪声，(6) (6) 不适合于载荷波动大，急速正反向传动不适合于载荷波动大，急速正反向传动(7) (7) 只限于平行轴传动只限于平行轴传动3、适用范围、适用范围按用途分为传动链、输送链和起重链。传动链主要用于传递按用途分为传动链、输送链和起重链。传动链主要用于传递运动和动力，应用最广，运动和动力，应用最广，P P100kW100kW，V V15m/s; i815m/s; i84 6.1 概述 （Introduction

3、）二、传动链和链轮二、传动链和链轮1、传动链、传动链 装装方方便便成成型型链链：结结构构简简单单，拆拆本本高高齿齿形形链链：高高速速平平稳稳，成成磨磨损损套套筒筒链链：结结构构简简单单，易易滚滚子子链链：应应用用最最广广，smvsmvsmv/40,/12,/15二、传动链和链轮二、传动链和链轮（1）分类）分类5 6.1 概述 （Introduction）二、传动链和链轮二、传动链和链轮单排链单排链双排链双排链三排链三排链齿形链齿形链6 6.1 概述概述（Introduction）a、结构、结构双排滚子链双排滚子链b、基本参数、基本参数链接头与过渡链节链接头与过渡链节二、传动链和链轮二、传动链和

4、链轮单排滚子链单排滚子链d1:)4(tp多排链链距:)3(1d滚子外径:)2(pL节取偶数节，避免过渡链链节数:) 1 (pp大，承载大链节距(2) 滚子链滚子链7 6.1 概述概述（Introduction）c、滚子链标记、滚子链标记滚子链滚子链 链号链号排数排数链节数链节数 标准编号标准编号滚子链滚子链 08A 1 88 GB/T 124319972、链轮、链轮（1）、基本参数）、基本参数1a;(:)b:180sintzpdppdz=、 链轮齿数链条参数 节距 、滚子直径 、排距、链轮直径a、基本要求：、基本要求：链条顺利啮入、退出；链条顺利啮入、退出； 加工方便、受力均匀、不易脱链；加工

5、方便、受力均匀、不易脱链；（2）、链轮齿形）、链轮齿形滚子链链轮滚子链链轮二、传动链和链轮二、传动链和链轮8 6.1 概述概述（Introduction）b、齿形、齿形端面齿形：三圆弧、一直线端面齿形：三圆弧、一直线 轴面齿形：圆弧、直线组合轴面齿形：圆弧、直线组合 二、传动链和链轮二、传动链和链轮9 （1）、平均传动比：）、平均传动比： （2）、瞬时传动比）、瞬时传动比i设：主动边处于水平位置，主动轮上设：主动边处于水平位置，主动轮上A点速度点速度111Rvw=链条铰链链条铰链A A点的前进分速度点的前进分速度11cosxvRwb=上下运动分速度上下运动分速度11sinyvRwb=一、链传动

6、的运动特性一、链传动的运动特性6.2 链传动运动特性和受力分析链传动运动特性和受力分析一、链传动的运动特性一、链传动的运动特性1、传动比和速度的不均匀性：、传动比和速度的不均匀性：nnpzpz=221160 x100060 x1000v12constzznni=21平均10 6.2 链传动运动特性和受力分析链传动运动特性和受力分析一、链传动的运动特性一、链传动的运动特性因为链传动工作时，因为链传动工作时， 是变化的（是变化的（=-180/z1180/ z1 ），所以链条的前进速），所以链条的前进速度和上下运动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就度和上下运动速度是周期性变化

7、的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。越大。前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。11 6.2 链传动运动特性和受力分析链传动运动特性和受力分析一、链传动的运动特性一、链传动的运动特性当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。都是周期性变化的，因此链传动不宜用于

8、对运动精度有较高要求的场合。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。 链轮的节距越小，齿数越多，链传动的多边形效应越不明显。链轮的节距越小，齿数越多，链传动的多边形效应越不明显。因为从动链轮的角速度为：因为从动链轮的角速度为：11222coscoscosxvRRRwbwgg=所以链传动瞬时传动比为：所以链传动瞬时传动比为：1221coscosRiRwgwb=也是变化的（也是变化的（ =-180/z2180/ z2 ）, ,所

9、以所以 2 2 是变化的是变化的12 6.2 链传动运动特性和受力分析链传动运动特性和受力分析一、链传动的运动特性一、链传动的运动特性2、链传动的动载荷、链传动的动载荷链条速度链条速度V变化变化 加速度加速度 动载荷动载荷 Fd1=ma 分析分析： V越大越大动载动载冲击冲击噪音噪音 V15m/S p越大越大动载动载冲击冲击噪音噪音 尽量取小尽量取小 P z1越小越小动载动载冲击冲击噪音噪音 z1 zminsin21111RRdtddtdvax=2z180sinz180211211max1pRa=时，当13 6.2 链传动运动特性和受力分析链传动运动特性和受力分析二、链传动的受力分析二、链传动

10、的受力分析二、链传动的受力分析二、链传动的受力分析 链传动的紧边拉力：链传动的紧边拉力：F1=F+Fc+Fy 松边拉力：松边拉力：F2= Fc+Fy其中：工作拉力为：其中：工作拉力为： F=1000Pv 离心拉力为：离心拉力为： Fc =qv2悬垂拉力为：悬垂拉力为： Fy =Kyqga a 中心距中心距 g 重力加速度重力加速度 Ky垂度系数（图垂度系数（图69）链作用在链轮轴上的轴压力链作用在链轮轴上的轴压力: FQ=(1.21.3)F14 6.3 链传动的设计链传动的设计一、链传动的设计一、链传动的设计一、链传动的设计一、链传动的设计（1 1）、链板疲劳破坏：链板受变应力；）、链板疲劳破

11、坏：链板受变应力； （高速链（高速链v0.6m/sv0.6m/s主要失效形式）主要失效形式）（2 2）、链条磨损：链回转副磨损后节距变长，易脱链；）、链条磨损：链回转副磨损后节距变长，易脱链； （开式链失效形式（开式链失效形式 ）（3 3）、销轴与套筒胶合：高速链或润滑不良，限制链速；）、销轴与套筒胶合：高速链或润滑不良，限制链速；（4 4）、套筒与滚子冲击：限制链速）、套筒与滚子冲击：限制链速（5 5）、链条静力拉断：低速链传动（）、链条静力拉断：低速链传动（v0.6m/sv0.6m/s）主要失效形式）主要失效形式1、链传动的失效形式、链传动的失效形式15 6.3 链传动的设计链传动的设计一

12、、链传动的设计一、链传动的设计 实验条件下，单排链能传递的极限功率实验条件下，单排链能传递的极限功率p-np-n1 1关系；关系； 反映不同工作条件下，限制链工作能力的失效形式；反映不同工作条件下，限制链工作能力的失效形式；极限功率曲线极限功率曲线2、链传动的承载能力、链传动的承载能力（1）、极限功率曲线）、极限功率曲线16 6.3 链传动的设计链传动的设计一、链传动的设计一、链传动的设计实验条件实验条件: :载荷平稳，推荐润滑方式；磨损节距伸长量载荷平稳，推荐润滑方式；磨损节距伸长量p3%p3% z z1 1=19,i=3,Lp=100=19,i=3,Lp=100节，节，L=15000hL=

13、15000h应用应用: :由由p0n1选链条型号选链条型号（2）、额定功率曲线）、额定功率曲线17 6.3 链传动的设计链传动的设计已知条件：功率已知条件：功率P、链轮转速、链轮转速n1n2、载荷工况等、载荷工况等设计内容：设计内容：z1、z2、p、a、Lp、排数、润滑方式等、排数、润滑方式等(1)、传动比、传动比ii小，包角小，包角小，同时啮合齿少，磨损大，易脱链小，同时啮合齿少，磨损大，易脱链推荐：推荐：i=22.5(imax7)(2)、链轮齿数、链轮齿数z1、z2z小，运动不均匀小，运动不均匀多边形效应明显，多边形效应明显，zmin=17(查表查表6-8)z大，链节相对转角大，磨损链节伸

14、长易脱链，大，链节相对转角大，磨损链节伸长易脱链， zmax120zpd180sin = = 链节距伸长对脱链影响分析：链节距伸长对脱链影响分析：3、链传动的计算、链传动的计算一、链传动的设计一、链传动的设计18 6.3 链传动的设计链传动的设计（3）、定链型号）、定链型号原则原则： (1)满足承载要求，选小节距链满足承载要求，选小节距链,按按P0-n1 (2)高速大功率，选小节距，多排链高速大功率，选小节距，多排链 (3)低速大功率，选大节距链低速大功率，选大节距链所需单排链额定功率所需单排链额定功率P0:0LL kW 67656566AzpAzpK PPK K KKKKK=-工况系数（表）

15、小链轮齿数系数（图）链长系数（表）多排链系数（表）由由 P0和和n1查图查图6-11确定所需链型号、链节距确定所需链型号、链节距p一、链传动的设计一、链传动的设计19 6.3 链传动的设计链传动的设计（4 4）、验算链速）、验算链速防动载、噪声过大防动载、噪声过大212021000222)2(=zzapzzpapLLp一、链传动的设计一、链传动的设计（不满足要求时，选小节距多排链）（不满足要求时，选小节距多排链）（5）、确定链节数、确定链节数L LP P和中心距和中心距a aaLLapp取取偶偶圆圆整整,00 = =疲劳疲劳磨损磨损单位时间绕转次数多，单位时间绕转次数多，颤动颤动松边下垂量大松边下垂量大）（,:,: 5030)1(0aapa2) 3(00PPLLaa保保证证松松边边垂垂度度）安安装装中中心心距距：安安()%4 . 02 . 0(aaa = =smpnzv/710006011=20 6.3 链传动的设计链传动的设计（6）、计算压轴力）、计算压轴力FQ（7）、计算链轮几何尺寸（略）、计算链轮几何尺寸（略）4、低速链设计（、低速链设计（v0.6m/s）一、链传动的设计一、链传动的设计1)-6N( 84FnS1ca表单排链的极限拉伸载荷需进行静强度计算安全系数：=QSKQA=PN )3 . 12 . 1 (F N 1000:QFvF=力：轴