链传动-机械设计-课件-09

1、第九章第九章 链传动链传动 具有中间挠性件的啮合传动具有中间挠性件的啮合传动9-1 链传动的类型、特点及应用链传动的类型、特点及应用一、组成一、组成工作原理：靠链条和链轮的啮合来传递运工作原理：靠链条和链轮的啮合来传递运 动和动力。动和动力。二、特点（与带传动相比）二、特点（与带传动相比）优点：优点：1. i平平=n1/n2=c2.压轴力小压轴力小3.安装方便，成本低廉安装方便，成本低廉4. a缺点：缺点： 1.平行轴，同向传动平行轴，同向传动2.i瞬瞬= 1/ 2c 运动不均匀，噪声运动不均匀，噪声, ,3.不宜用于载荷变化大，急速转向处。不宜用于载荷变化大，急速转向处。三、应用：三、应用：

2、P100kW v15m/s i=24 (可达可达8) ：开式：开式：0.900.93 闭式：闭式：0.970.98用于用于a大，大，i平平 =c 工作条件恶劣（温工作条件恶劣（温度高、灰尘大、淋油、淋水）不宜度高、灰尘大、淋油、淋水）不宜用带、齿轮的场合。用带、齿轮的场合。四、种类：四、种类：按用途：按用途： 传动链传动链 套筒滚子链套筒滚子链 起重链起重链 齿型链齿型链 曳引链曳引链 9-2 传动链传动链一、滚子链一、滚子链1.结构：五部分：滚子结构：五部分：滚子1，套筒，套筒2， 销轴销轴3，内链板，内链板4 ，外链板，外链板5 。接头型式：接头型式： 开口销：大节距开口销：大节距 弹簧卡

3、片：小节距（开口与运动弹簧卡片：小节距（开口与运动方向相反）方向相反）主要参数：主要参数：p(承载能力承载能力)、d1 、b1 ( (内链内链板内宽板内宽),P),Pt t（排距）（排距） 排数：单排、双排、多排（排数：单排、双排、多排（3，4）链节数链节数Lp：偶数（避免过渡链节）：偶数（避免过渡链节）2.型号、规格型号、规格精度精度A级：一般传动级：一般传动B级：重载、高速、重要传动级：重载、高速、重要传动标记：标记：p =链号链号25.4/16 (mm)链号链号排数排数链节数链节数标准编号标准编号例：例：10A186 GB1243.183p =15.875二、齿型链二、齿型链(无声链）：

4、啮合传动无声链）：啮合传动防轴向窜动防轴向窜动:内导板：导向性好，高速重载。内导板：导向性好，高速重载。外导板：导向性差，简单。外导板：导向性差，简单。 60 p9.525mm 70 p 0.6m/s1. 链条疲劳破坏链条疲劳破坏2. 滚子、套筒冲击疲劳破坏滚子、套筒冲击疲劳破坏3. 铰链的胶合破坏铰链的胶合破坏4. 帐篷曲线帐篷曲线V 0.6m/s 低速低速静力强度破坏。静力强度破坏。二、额定功率二、额定功率P0A级滚子链的额定功率是在实验条级滚子链的额定功率是在实验条件下得出。件下得出。实验条件：单列、水平布置、载荷平稳、实验条件：单列、水平布置、载荷平稳、 Z1=19、Lp=100、h=

5、15000h 推荐润滑、磨损相对伸长推荐润滑、磨损相对伸长3%计算左按式kWpnzPnp0028. 039 . 0108. 1104 .25003. 0 计算和右按式4450/4 .25/873. 154. 2lg59. 1max5 . 118 . 05 . 110323. 10278. 195. 75 .8210009501FzppnkWnpzP注意：注意：1. 设计时修正设计时修正2. 不符合润滑方式时功率不符合润滑方式时功率P0应下降到应下降到下列数值：下列数值：(2) 当当 1.5m/sv7m/s， 润滑不良时，则传动不可靠，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用。不宜采用。(1) 当当

6、v1.5m/s， 润滑不良时，降至润滑不良时，降至(0.30.6)P0 无润滑时，降至无润滑时，降至0.15P0 （寿命不能保证（寿命不能保证15000h）三、滚子链传动的设计步骤和方法三、滚子链传动的设计步骤和方法输入：输入：P、n1、n2(i)、工作条件、工作条件输出：输出： 链条：链条：p、排数、排数Z、Lp 链轮：材料，几何尺寸，工作图链轮：材料，几何尺寸，工作图 张紧装置，中心距张紧装置，中心距 润滑方式润滑方式中、高速链传动设计中、高速链传动设计 v0.6m/s 1. 链轮齿数（影响运动特性、寿命）链轮齿数（影响运动特性、寿命）Z1表表9-8Z2=iZ10.6m/s时，按疲劳强度计

7、算；时，按疲劳强度计算；4.当链速当链速v0.6m/s时，按静力强度计算；时，按静力强度计算； 二、要求二、要求（一）符号说明表；（一）符号说明表；表表1 符号说明表符号说明表标标识识符符公公式式符符号号含含 义义单单 位位P1P1小小链链轮轮输输入入功功率率kWN 1n1小小链链轮轮转转速速r/ m in标标识识符符公公式式符符号号含含 义义单单 位位I,R1i传传动动比比SS静静强强安安全全系系数数Z1,IZ1Z1小小链链轮轮齿齿数数Z2,IZ2Z2大大链链轮轮齿齿数数KAKA工工作作情情况况系系数数KLKL链链长长系系数数Vv链链速速度度m /sF1F1链链的的紧紧边边工工作作拉拉力力k

8、NQSQS压压轴轴力力kNP(J)p各各种种链链节节距距（J-控控制制变变量量） mm标标识识符符公公式式符符号号含含 义义 单单 位位P0P0滚滚子子链链额额定定功功率率kWKZKZ小小链链轮轮齿齿数数系系数数Z,JZZ链链排排数数KPKP多多排排链链系系数数Q(J)Q各各种种节节距距链链的的极极限限拉拉伸伸载载荷荷kNAa传传动动中中心心距距mmLPLp链链节节数数Dd链链轮轮分分度度圆圆直直径径mmDAda链链轮轮齿齿顶顶圆圆直直径径mmDFdf链链轮轮齿齿根根圆圆直直径径mm开始开始输入设计资料输入设计资料输入输入P1,N1,I,s,A0选选KAJ=1Z1=17Z2=Z1 IZ2=12

9、0求求KZ,LP,KL 求求V求润滑条件求润滑条件V0.6V-Z1相应相应求求P0POKLKZPKAKP1求求Z求求A,LP,D,DA,DF,Q输出结果输出结果Z=1J=J+1停机停机Z2=120Z1=Z2/I求求F1)(1JQFKASZ向大处圆整向大处圆整取取Z1NYYYNNNY（二）程序主框图（二）程序主框图(三三) 原始数据原始数据 ,（如（如P1,N1,I,NS等）宜用人等）宜用人机对话形式输入。以输入传动比机对话形式输入。以输入传动比I为为例：例： REAL IWRITE(*,*)I=? INPUT VELOCITY RATIOREAD(*,*) I (四四) 自动形成多方案的办法自

10、动形成多方案的办法在疲劳强度计算中，考虑到实验所得功在疲劳强度计算中，考虑到实验所得功率曲线值的修正，率曲线值的修正， 其公式为：其公式为： PLZAKKKPKP10(1)可化为：可化为：01PKKPKKLZAP(2)式中式中 KA 工作情况系数工作情况系数 KZ 小链轮齿数系数小链轮齿数系数 KL 链长系数链长系数 KP 多排链系数多排链系数 P0 特定条件下，单排链所能传特定条件下，单排链所能传递的功率递的功率 P1 小链轮输入功率小链轮输入功率 程序中，可从最小节距链条开始，逐一程序中，可从最小节距链条开始，逐一按其按其P0，通，通 过式（过式（2）计算出所需的）计算出所需的KP值，值，

11、再由再由1表表9-11，求得需要的链排数，求得需要的链排数Z，直到，直到Z=1，停止计算。，停止计算。在静强度计算中，应在静强度计算中，应满足：满足：SFKZQSAca1（3）式中式中 S 链传动抗拉静力强度安全系数，链传动抗拉静力强度安全系数，取取48 Q 单排链的极限拉伸载荷，查单排链的极限拉伸载荷，查表表9-1 F1 链的紧边拉力链的紧边拉力程序中，也可从最小的链节距开始，逐一程序中，也可从最小的链节距开始，逐一由其由其Q，按式（，按式（4）计算出所需的排数）计算出所需的排数Z，直到直到Z=1，停止计算。，停止计算。可化为：可化为：QFKSZAca1（4）(五五) 设计资料的存储与索取设

12、计资料的存储与索取在链传动设计中有许多图表，需要将其在链传动设计中有许多图表，需要将其存入计算机内，现介绍几种索取方法，存入计算机内，现介绍几种索取方法，供参考。供参考。1.显示表格，人机对话索取。例如选取工作情况系显示表格，人机对话索取。例如选取工作情况系数数 KA,为简化起见，可只按常用的电动机一项列出菜为简化起见，可只按常用的电动机一项列出菜 单供选择，程序语句为：单供选择，程序语句为：REAL KAW(*.*) KA=1.1 STEADY W(*.*) KA=1.3 LIGHT SHOCK W(*.*) KA=1.5 HEAVE SHOCK W(*.*) KA=? R(*,*) KA程

13、序中程序中W表示表示WRITE，R表示表示READ，以下同。以下同。2.数组存储，按序号索取。对于间断的数组存储，按序号索取。对于间断的数值，可以先确定序号，然后索取数值，可以先确定序号，然后索取相应的数值，这方法最为简便。链相应的数值，这方法最为简便。链条的九种节距可用条的九种节距可用P(9)存储，极限存储，极限拉伸载荷拉伸载荷(单排单排)可用可用Q(9)数组存储。数组存储。索取时，只要有确定的元素序号，索取时，只要有确定的元素序号，便可索取到相应的值。由于设计数便可索取到相应的值。由于设计数据很多，可将其存于数据文件中，据很多，可将其存于数据文件中，然后读入。对于链节距和极限载荷然后读入。

14、对于链节距和极限载荷的存储与选取，可参考以下形式。的存储与选取，可参考以下形式。C 数据说明数据说明 DIMENSION P(8),Q(8)C 在在8逻辑通道中打开数据文件，文件名逻辑通道中打开数据文件，文件名R OPEN (8,FILE=R,STATUS=OLD)C 按自由格式读入三个数组按自由格式读入三个数组 R(8,*)P R(8,*)QC 从最小节距开始，逐一索取并显示从最小节距开始，逐一索取并显示 DO 100 J=1,9 W(*,*)J=,J W(*,*)P=,P(J) W(*,*)Q=,Q(J)100 CONTINUER数据文件内容：数据文件内容：12.70, 15.875, 1

15、9.05, 25.40, 31.75,38.10, 44.45, 50.80, 63.50, 13.8, 21.8, 31.1, 55.6, 86.7, 124.6, 169.0, 222.4, 347.0 注意：注意：(1)数据文件名自定，由数据文件名自定，由8个或个或8个以下字个以下字母或数字组成，可以有附加名，也可以母或数字组成，可以有附加名，也可以没有。逻辑通道号为没有。逻辑通道号为1 99的任意一整的任意一整数。数。(2)读入语句中的变量或数组元素务必与读入语句中的变量或数组元素务必与数据文件中的数据顺序对应，每一读入数据文件中的数据顺序对应，每一读入语句，在数据文件中有相应的一行。

16、语句，在数据文件中有相应的一行。(3)STATUS=OLD,表示读文件已建立。表示读文件已建立。3 数据存储，寻查序号。有时序号不能先数据存储，寻查序号。有时序号不能先确定，而是通过一个自变量去查寻另一个确定，而是通过一个自变量去查寻另一个应变量的序号。例如，应变量的序号。例如，1表表9-11中，如何中，如何从从KP值来确定链排数值来确定链排数Z。由表可见。由表可见,当当1 KP 1.7时，应取时，应取Z=2,当当1.78m/s 时取时取Z1=25。程序语句供参考：程序语句供参考： REAL I，N1 Z1=17 20 Z2=1* Z1 DO 100 J=1,9 V=Z1*N1*P(J)/60

17、000 IF (VGT3 AND V LE 8) THEN Z1=21 GOTO 20 ELSE IF (VGT8) THEN Z1=25 GOTO 20 END IF100 CONTINUE5 拟合公式法。将图线或表格化为相拟合的公式，拟合公式法。将图线或表格化为相拟合的公式，进行计算求值。如进行计算求值。如1图图9-13功率曲线中，可取出功率曲线中，可取出小链轮转速拐点小链轮转速拐点 n1, 作为区分链板疲劳强度和作为区分链板疲劳强度和滚子、套筒冲击疲劳强度分界点，放入数组滚子、套筒冲击疲劳强度分界点，放入数组 NIP(9)中，其值见表中，其值见表5。判别后采用不同公式计。判别后采用不同公

18、式计算滚子链额定功率，算滚子链额定功率，KZ,KL也按同法处理。也按同法处理。拟合公式为：拟合公式为：kWpnZPnnp0028. 039 . 0108. 11014 .25003. 0时时kWnpZPnn5 . 118 . 05 . 11011950(5)(6)链链号号08A10A12A16A20A24A28A32A40A分分界界点点175014001200 1000800650600530300 表表3 小链轮转速分界点小链轮转速分界点n1(r/min)(六六) 参数圆整处理参数圆整处理（1）四舍五入圆整。如对）四舍五入圆整。如对Z1, Z2的处理可采的处理可采用下述函数语句。用下述函数语

19、句。 C 建立四舍五入圆整建立四舍五入圆整Z的函数语句的函数语句 IZ(Z)=IFIX(Z+0.5)C 圆整圆整Z1为为IZ1，并赋值，并赋值Z1，准备以，准备以后运算用。后运算用。 IZ1=IZ(Z1) Z1=FLOAT(IZ1) C 计算并圆整计算并圆整Z2为为IZ2, 赋值赋值Z2备运算备运算用。用。 Z2=Z1*I IZ2=IZ(Z2) Z2=FLOAT(IZ2)C 若若Z2大于大于120，取，取Z2=120，并重，并重算算Z1。 IF(IZ2LE 120) GOTO 15 IZ2=120 Z2=120 Z1=120/I IZ1=IZ(Z1) ZI=FLOAT(IZ1)15 CONTINUE （2）向大处圆整。）向大处圆整。 如为保证强度，链排数如为保证强度，链排数 Z向大处圆整为向大处圆整为JZ，语句：，语句： JZ=IFIX(Z+0.99999)（3）圆整为相近的偶数。如计算出的链节）圆整为相近的偶数。如计算出的链节 数数RLP应圆整为相近的偶数应圆整为相近的偶数LP，语句：，语句： LP=2*IFIX(RLP*0.5+0.5)(七七) 输入文件及格式。如在新建立的文件输入文件及格式。如在新建立的文件W中写入原始数据中写入原始数据N1，P1，I和设计和设计结果结果P，Z，D1，D2。 语句如下：