第5章链传动重点zlppt课件

1、作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动5.1链传动的概述链传动的概述组成：链轮、环形链条组成：链轮、环形链条作用：链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同作用：链与链轮轮齿之间的啮合实靠现平行轴之间的同 向传动。向传动。链传动实例链传动实例作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动特点：与带传动相比特点：与带传动相比1. 链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；均传动比；2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承 的摩擦损失的摩擦损失 ；3.结构紧凑；结构紧凑；4.能在高温

2、，有油污等恶劣环境下工作；与传齿轮能在高温，有油污等恶劣环境下工作；与传齿轮动相比动相比5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单。制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单。缺陷：缺陷： 瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性性 较差，有一定的冲击和噪声。较差，有一定的冲击和噪声。运用：运用： 广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机机 床及摩托车中。床及摩托车中。作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动销轴与外链板铆牢，分别称为内外链板。内外链板构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链板作

3、相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。内外链板均做成8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等5.2滚子链和链轮滚子链和链轮 类型类型 滚子链的组成：滚子链的组成：销轴、套筒、滚子、销轴、套筒、滚子、内链板、外链板。内链板、外链板。 齿形链齿形链滚子链滚子链套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合滚子滚子外链板外链板套筒套筒内链板内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节 。潘存云教授研制5.2.1 滚子链及其结构滚子链及其结构销轴销轴作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动pppt双排滚子链双排滚子链 链条的主要参数节距链条的主要参数节距p：节距节距p：滚子链上相邻两滚

4、子中心的距离。：滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p 越大，越大，链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。结构类型：单排链和多排链。结构类型：单排链和多排链。滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是两个系列，常用的是A系列系列.作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动潘存云教授研制链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，若链节数为奇数时，则采用过渡链

5、节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。滚子链的标记：滚子链的标记：标记实例：标记实例： 08A-1- 87 GB/T1243 2019 A系列，节距系列，节距12.7mm,单排，单排，87节节链号链号国标号国标号排数排数链节数链节数过渡链节过渡链节作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动直边直边O60 齿形链是由许多齿形链板用铰链连接而成。齿形链是由许多齿形链板用铰链连接而成。5.2.2 齿形链齿形链齿形链板的两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。

6、优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承 受冲击载荷的能力高。受冲击载荷的能力高。缺陷：结构复杂、价格较贵、比较重。缺陷：结构复杂、价格较贵、比较重。应用场合：多应用于高速链速可达应用场合：多应用于高速链速可达40 m/s或运动或运动 精度要求较高的场合。精度要求较高的场合。p作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动滚子链链滚子链链轮的参数轮的参数d1ddareridf360 z p1.1.基本参数及主要尺寸基本参数及主要尺寸 5.2.3滚子链链轮滚子链链轮齿面圆弧半径：齿面圆弧半径：re re 齿沟圆弧半径：齿沟圆弧半径：ri ri

7、齿沟角：齿沟角： 各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。国标规定最大值和最小值：国标规定最大值和最小值： min min 、maxmax链轮的节距：链轮的节距：p p 弦长弦长 分度圆直径：分度圆直径：链轮主要尺寸计算公式：链轮主要尺寸计算公式：sin 180pdz齿顶圆直径：齿顶圆直径：a0.54cot180dpz齿根圆直径：齿根圆直径：df=d-d1 作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动d180180 z z 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形2.2.链轮齿形链轮齿形

8、这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa端面齿形端面齿形 ：三圆弧一直线：三圆弧一直线 bf1bf2bf3ptptr5作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动bg(h)r5gbB2B3ptptr5轴面齿形轴面齿形 ：圆弧：圆弧+ +直线直线 便于进入或便于进入或退出啮合退出啮合单排链轮单排链轮轴面齿形轴面齿形多排链轮多排链轮轴面齿形轴面齿形零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。

9、 齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。直线指采用标准刀具加工r4作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动组合式组合式大直径，齿圈可更换。大直径，齿圈可更换。孔板式孔板式中等直径中等直径链轮的结构链轮的结构实心式实心式小直径小直径3.3.链轮的结构链轮的结构4.4.链轮的材料链轮的材料 链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造。通常采用较好的材料制造。作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链

10、传动链传动R1122m/s6060 1000zz pn5.3.1 链传动的运动分析链传动的运动分析 10006011pnzv1221zznni链条的平均线速度：链条的平均线速度：平均传动比为：平均传动比为：R1 11分度圆瞬时线速度：分度圆瞬时线速度：链条的瞬时线速度沿链条的瞬时线速度沿AB方向，方向，A111vRxAB11cosxvR链条进入链轮后形成折线，因此链传动相当于一对多边形轮之间的传动。其大小为：其大小为：5.3链传动工作情况分析链传动工作情况分析 111sinyvR链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为： 当链条绕过链轮时相当于绕在一多边形上，多边

11、形当链条绕过链轮时相当于绕在一多边形上，多边形的边长为链条的节距，边数为链轮齿数。的边长为链条的节距，边数为链轮齿数。作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动R1R1 11xAB1z180180z1为相位角：为相位角：10101800180zz变化范围:18010时当z:0=时时当当链轮每转过一齿，链速时快时慢变化一次。由此可知，当链轮等速回转时，瞬时链速和顺时传动比都作周期性变化。111min180coszRvvxx11maxRvvxx0min11yyvv111max11180sinzRvvyy11111180cosxRvRz11111800sinyvRz链速分量作周期性变化，从而使链

12、条上下抖动。链速分量链速分量:11cosxvR111sinyvR作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动同理，对于从动轮，也有：同理，对于从动轮，也有：上式表明，当主动链轮作等速转上式表明，当主动链轮作等速转动时，从动链轮随动时，从动链轮随、的变化作的变化作周期性的变速转动。周期性的变速转动。cosRv22x=链传动的瞬时传动比：链传动的瞬时传动比：链速分量作周期性变化，从而使链条上下抖动。由于链速是变化的，链传动在工作时，会产生振动和动载荷！链传动在工作时，会产生振动和动载荷！只有当只有当z1=z2时，才有时，才有: i=1这种特性被称为链传动的运动不均匀性，又称为多边这种特性被称为链

13、传动的运动不均匀性，又称为多边形效应。形效应。180z2180z2R22R2 2xCDcosRcosRi122112=cosRcosRcosRv2112x2=作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动速度不均匀系数：速度不均匀系数：mxxvvvminmaxz1141312111098765432105 10 15 20 25 30 35 40 45/(%)链速链速不均不均匀系匀系数变数变化曲化曲线线链轮齿数越少，链轮齿数越少， ，速度波动越明显。，速度波动越明显。 动画演示动画演示R1R1 11xAB1z180180z1作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动tJJdd25.3.2

14、链传动的动载荷链传动的动载荷 链传动中的多边形效应造成链条和链轮都是周期链传动中的多边形效应造成链条和链轮都是周期性的变速运动，从而引起动载荷。性的变速运动，从而引起动载荷。链条前进的加速度引起的动载荷为：链条前进的加速度引起的动载荷为：c1dmaF从动链轮的角加速度引起的动载荷为：从动链轮的角加速度引起的动载荷为：JM2d2180211pzsincos21111RRdtdxcddvat:18010时当z2cmax111180sinaRz 11dcosdRt n1(1) 、p 、z , 那么那么Fd1 动载荷动载荷d22d222ddMJFRRt冲击力为：作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动

15、链传动d vd当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直线运动的链节铰链和以角速度线运动的链节铰链和以角速度作圆作圆周运动的链轮轮齿，将以一定的相对周运动的链轮轮齿，将以一定的相对速度突然相互啮合，从而使链条和链速度突然相互啮合，从而使链条和链轮受到冲击，并产生附加动载荷。轮受到冲击，并产生附加动载荷。 n 、p , 那么那么相对冲击动载荷相对冲击动载荷链传动的运动不均匀性：链传动的运动不均匀性：产生的原因：链板为刚性，当链条绕过链轮时相当于绕产生的原因：链板为刚性，当链条绕过链轮时相当于绕在一多边形上，即为多边形效应。在一多边形上，即为多边形效应。产生的后果：使传动不稳定，

16、会产生振动和动载荷，瞬产生的后果：使传动不稳定，会产生振动和动载荷，瞬时传动比不为常数。时传动比不为常数。是否能避免：对链传动而言运动不均匀性是不可避免的。是否能避免：对链传动而言运动不均匀性是不可避免的。作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动fn1n2FfFfa5.3.3链传动的受力分析链传动的受力分析 为保证松边垂度不至过大，安装链传动时，应为保证松边垂度不至过大，安装链传动时，应:适当张紧适当张紧 作用在链作用在链上的力有上的力有圆周拉力圆周拉力: 离心拉力离心拉力:悬垂拉力悬垂拉力:F = 1000P/ v NFc= qv2 NFf =Kf qa10-2 N q米长质量米长质量

17、有效拉力有效拉力 Ff =(Ky +sin ) qa 10-2 N a为中心距，为中心距，Kf 为垂度系数为垂度系数其值与链轮中心线其值与链轮中心线与水平夹角有关与水平夹角有关,见见下页下页F f= Ff Ff max 作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动潘存云教授研制实际使用区域实际使用区域5.4滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算5.4.1 链传动的失效形式链传动的失效形式1.链板疲劳破坏；链板疲劳破坏；2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；滚子、套筒的冲击疲劳破坏；3.销轴与套筒铰链的胶合；销轴与套筒铰链的胶合；4.链条铰链磨损；链条铰链磨损；5.过载拉断。过载拉断。5.4.2 链

18、传动额定功率曲线链传动额定功率曲线4321极限功率曲线极限功率曲线n1P曲线曲线11正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率；正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率； 曲线曲线22链板疲劳强度限定的极限功率；链板疲劳强度限定的极限功率； 曲线曲线33滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率； 曲线曲线44铰链胶合限定的极限功率。铰链胶合限定的极限功率。密封润滑不良密封润滑不良2.2.设计准则设计准则2对于链速对于链速v0.6m/sv0.6m/s的中、高速链传动，采用以抗的中、高速链传动，采用以抗疲劳破坏为主的防止多种失效形式的设计方法；疲劳破坏为主的

19、防止多种失效形式的设计方法；作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动上述额定功率曲线的特定条件上述额定功率曲线的特定条件: 1.两轮共面两轮共面;2. 小链轮的齿数小链轮的齿数z1=19； 3.链节数链节数 Lp=100;4.载荷平稳载荷平稳;7. 链条因磨损而引起的相对伸长量不大于链条因磨损而引起的相对伸长量不大于3%。5. 按推荐的润滑方式按推荐的润滑方式;6. 工作寿命为工作寿命为15000 h；当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将p0值降低。值降低。链速链速 v /(m/s)1.5v7 v7 而又润滑不当而又润滑不当p0降低降低30

20、%60%传动不可靠！传动不可靠！1.5 715%30%人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴或油浴或 飞溅润滑飞溅润滑压力喷压力喷 油滑润油滑润 推荐的润滑方式推荐的润滑方式0.20.3 0.40.6 0.8 12345681020链速链速v/(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7链链节节距距p/mm作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动p与与d之间的关系：之间的关系：1.1.链轮的齿数和传动比链轮的齿数和传动比 大链轮的齿数大链轮的齿数: z2 =i z1p+p链条铰链磨损后，节距将边长，链轮节圆将向齿顶移动。p一定时一定时: z

21、d 越容易发生跳齿和脱链现象。越容易发生跳齿和脱链现象。一般取：一般取： z2 120因为多边形效应，为使链传动运动平稳，小链轮齿数不宜过少。规定zmin=17d分度圆直径节距增长量 , 节圆外移量5.4.3 滚子链传动的设计步骤和方法滚子链传动的设计步骤和方法 表表 10.3小链轮的齿数小链轮的齿数z1传动比传动比i 12 2.54 4.66 7齿数齿数z1 31 27 2521 2218 17z1过少过少运动不平稳运动不平稳；z1过大过大结构尺寸和质量结构尺寸和质量 d+dz180sinpd=由：由：z180sinpd=得：得：d180zp作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动 普

22、通普通 链节数为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数最链节数为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数最好取与链节数互为质数的奇数。好取与链节数互为质数的奇数。优选数列：优选数列：17、19、21、23、25、38、57、76、95, 114 传动比：传动比：i 6 一般情况下一般情况下 2 i 3.5 推荐值推荐值 6 i 10 当当v2a 2a =(3050)p两轮轴在同一水两轮轴在同一水平面，紧边应在平面，紧边应在上才能正常工作。上才能正常工作。否则松边下垂量否则松边下垂量增大后链条与链增大后链条与链轮容易卡死。轮容易卡死。传动参数传动参数 正确布置正确布置 不正确布置不正确布置 说说 明明 表表5.10 链传动的布置链传动的布置作者：朱理作者：朱理第五章第五章 链传动链传动i 、a 为任意值为任意值两轮轴在同一铅垂两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大