第七章链传动.ppt

1、第七章 链传动,7-2 链传动的运动特性,7-1概述,7-3 滚子链传动的设计计算,7-4 链传动的合理布置和润滑,链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成(图），以链作中间挠性件，属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力。,7-1 链传动概 述,一、链传动的特点和应用,优点：,1）平均传动比准确，压轴力小；,2）效率较高；,3）安装精度要求较低，成本低；,4）适用于中心距较大的传动。,缺点：,1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定；,2）传动的平稳性差，有噪音。,链传动主要用在转速不高，要求平均传动比准确，两轴中心距较大， 工作条件恶劣，不宜采用

2、皮带传动和齿轮传动的场合。,传动链有滚子链和齿形链等类型。, 内链板与套筒之间、外链板与销 轴之间为过盈联接； 滚子与套筒之间、套筒与销轴之 间均为间隙配合，分别称为内、 外链节。这样内外链节就构成一个铰链。,滚子链分为单排链、双排链、多排链。,二、滚子链的结构与尺寸,链上相邻两铰链中心之间的距离 称为链节距，用 p 表示。,概 述,排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排数不宜过多。,内、外链板均为“” 型，以减轻质量和运动时的惯性力并保持链板各横截面的强度大致相等。,链条的接头形式有：,链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。,链的长度用链节数 Lp 表示。,过渡链节,滚子链已

3、经标准化，其尺寸规格见表。,概 述,为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。,这种齿形已经标准化，由标准成型刀具加工，故链轮图上不必绘之端面齿形，只注明“齿形按3R GB124485规定制造”即可。,三、链轮,1. 链轮的齿形,常用的链轮端面齿形由dc、ab、aa、三段圆弧和bc一段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。,但应绘制轴面齿形 ( 应符合GB1244-85的规定 )。,概 述,链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。,链轮材料表,2. 链轮的结构,链节距 p 、齿数 z,链轮尺寸计算公式,分度圆直径：,齿顶圆直径 da,齿根圆直径：,图中应注明：,3. 链轮的材料,通常，小链轮用较好的材料。,

4、概 述,链轮分度圆：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。,7-2 链传动的运动特性,一、链传动的运动不均匀性,在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，,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，所以链的平均速度v为：,链传动的传动比为,C,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。,从动轮上 c点 的速度：,链的水平速度：,垂直速度：,A,上两式的速度和传动比都是平均值，实际上链传动中的瞬时速度 和瞬时传动比都是变化的，而且是按每一链节的啮合过程作周期性的变化。,当主动链轮以等角速度1顺时针

5、转动时，该链节的铰链A作等速圆周运动，其圆周速 度 幻灯片 18 ，可分解为沿链条前进方向的速度v和垂直于链条前进方向的横向速度：,每一链节从进入啮合至脱离啮合，角在 范围内周期性的变动。当=0时， ；当 时， 。由此可见，主动轮虽然做匀速转动，而链条前进的瞬时速度却周期性的由小变大，又由大变小。每转过一个链节，链速的变化就重复一次。链轮齿数越少，即角的变化范围 越大，则链速的变化也就越大。,幻灯片19,二、链传动的动载荷,链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。,链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，则动载荷就越大。,动载荷（惯性力）为：,链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和动载荷

6、。链节距越大，链轮转速越高，则冲击越强烈。,链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。,链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。,只有z1z2，且中心距恰为链节距的整数倍（这时和的变化才会时时相等）时，瞬时 i 才恒定。,将速度对时间微分得链的前进加速度和横向加速度为：,2. 离心力拉力,3. 悬垂拉力,三、链传动的受力分析,1. 工作拉力,（作用于紧边）,（作用于全长）,（作用于全长）,式中： q每米链长质量(kg/m)。,压轴力：,（可见，链受的是变载荷）,式中：KA工作情况系数，见 P225 。,链传动的运动特性,7-3 滚子链传动的设计计算,一、滚子链传动的失效形式,失效图片,1）链板

7、疲劳,2）铰链的磨损,3）滚子、套筒的冲击疲劳,4）销轴与套筒工作面的胶合,5）链的静力拉断,（磨损过大将导致脱链）,二、额定功率曲线,每种失效形式都会限定链传动所能传递的功率。,各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图。,各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图。,（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）,当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动的计算功率为：,式中：Kz小链轮齿数系数，KL-链长系数,见表。,工作点落在曲线顶点左侧时，查表中Kz；,工作点落在曲线顶点右侧时，查表中Kz。,Km多排链排数系数，见表。,当链速0.6m/s时，主要失效形式为过载拉

8、断，应进行静强度计算。,强度条件为：,48,滚子链传动的设计计算,滚子链传动的设计计算,三、主要参数的选择,1链轮齿数 z,计算大链轮齿数 z2 = i z1。,z1过少运动不均匀性严重。,详细说明,参见 P186 选取 z1,z2 过大链节磨损容易导致脱链 。故限制 zmax120。,2链速,链轮的极限转速要受到动载荷的限制，通常， 链速不超过12m/s，否则，动载荷会过大。,根据计算功率 Pc和小链轮转速 n1查图确定链号，再由表查得链节距 p 。,3链节距,为了使零件磨损均匀，应尽可能采用偶数链节的链配以奇数齿的链轮。,4中心距和链节数,链传动的中心距过大时会发生松边颤动现象，使传动不平

9、稳。过小时小轮 上包角减小，与小轮啮合的链节数减少，总的链节数也减少，当链轮转数不变 时在单位时间内两链节间的曲伸次数必然增多，因而要加快链的磨损。,链的节距越大，链的各部分尺寸越大，承载能力就越高，但运动不均匀性、动载荷和噪音也增大。,在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。,高速重载时，可选小节距多排链。,速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。,一般取中心距 a0= (3050) p，最大取 amax= 80 p。,链节数Lp和中心距a计算公式。 Lp最好圆整为偶数.,四、链传动的设计计算,、已知条件和设计内容 已知：P，载荷性质，工作条件，n1，n2，或传动比i 求Z

10、1、Z2，型号，链节数，排数，a，压轴力，链轮结构，润滑方式，张紧等。,、链传动的主要参数选择及步骤 （）链轮齿数Z1、Z2及i,(2) 计算当量的单排链的计算功率,（3）确定链条型号和节距p,（）计算链节数和中心距LP，a,（）计算链速v，确定润滑方式,（）计算轴上压轴力Fp,7-4 链传动的合理布置和润滑,一、链传动的合理布置,1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；,二、链传动的张紧,目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。,2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置；,3）链传动最好紧边在上，松边在下。,三、链传动的润滑,润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。,对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。,良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。,链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。,详细说明,（见图）,链传动的合理布置和润滑,齿形链的结构特点,齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿