第九章-链传动

1、机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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、润滑和防护机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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.

2、 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；机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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。机械设计 Design of MachineryA single fl

3、ower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)用于 P100KW, v15m/s, i25mm时采用外导板齿形链链轮宽度较小时采用机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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9-39-3 滚子链链轮的结构和材料zpd180sin分度圆直径：机械设计 Design of MachineryA single flo

4、wer does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)二. 链轮的结构机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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. 链轮的材料机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)一、链传动的运动特性：1000601000602211PznPznv链速：传动比：1221

5、zznni（是平均值）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。机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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 = R11 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。机

6、械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)Ccos11Rxsin111Ry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. 机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)C2211变化到从)/360(11zA2121角与分

7、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时当21111111min180cos2coszRRxx111111max11180sin2sinzRRyy时当011maxRxx0min11yy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。机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)从动轮上 C点 的速度：coscoscos112Rx瞬时传动比：coscos1221RRi当主动轮以等角速度回转时，随

8、着角和角的不断变化，从动轮的角速度将周期性地变动.Ccoscoscos2112222RRRRx从动轮角速度2 :链节铰接在从动轮上的相位角机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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

9、效应。 机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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。 机械设计 Design of MachineryA single flower does not m

10、ake a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)二、链传动的动载荷链条前进的加速度引起的动载荷：cmaFd12180sin:211211maxpzRa链条的最大加速度链条的最大加速度1.链条速度变化引起的惯性力：sincos21111RdtRddtdvaxc，z时当1180因此：链节距p 越大，链条动载荷越大。机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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：dtdRJF22d23.链条与

11、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。链传动速度波动机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.) 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

12、张紧力比起带传动要小得多。 机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)PF1000e2cqF 210qaKFff1. 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）：fceFFFF1fcFFF2紧边拉力：松边拉力：（链条承受的是变载荷）2 10sinqaKFff,max fffFFF 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。 机械设计 Design of MachineryA single flower do

13、es not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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。 机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)2.链条铰链的磨损3.链条铰链的胶合销轴与套

14、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！机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)4.链条的静力破坏当链速v0.6m/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机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a sp

15、ring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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. 极限功率曲线额定功率P0/kW小链轮转速n1 /(r/min)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

16、度。机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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911。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-570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

17、清洁。机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)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：设计内容：链条链条型号、链节数、排数型号、链节数、排数链轮链轮齿数、结构、材料、几何尺寸齿数、结构、材料、几何尺寸、链传动的链传动的中心距、压轴力，润滑方式和张紧装置中心距、压轴力，润滑方式和张紧装置等。等。已知条件：已知条件：工作条件，需传递的功率，主动轮转速，工作条件，需传递的功率，主动轮转速，从动轮的转速（或

18、传动比）从动轮的转速（或传动比）1. 已知条件和设计内容5 . 32, 6ii常取a0=(3050)p机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)1. 选择链轮齿数2. 确定计算功率3. 确定链条型号和节距p4.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）PKKKPPzAca0212210p0)2(22apzzzzpaLeFPPFKF 2. 设计步骤和方法2112zzLpfap圆整为偶数Lp60000600002211pnzpnzv机械设计 Design of MachineryA single flower does not make a spring. (一花独放不是春,百花齐放春满园.)9-