FSAE_鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.doc

9.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析1、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性在鏈傳動(dòng)中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距。動(dòng)畫演示鏈的平均速度為：鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鏈條鉸鏈A點(diǎn)的圓周速度前進(jìn)分速度上下運(yùn)動(dòng)分速度2、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性可以看出鏈條的前進(jìn)速度和上下抖動(dòng)速度都是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。從動(dòng)鏈輪的角速度為：鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為：當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度以及鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比都是周期性變化的。鏈傳動(dòng)的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，故稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。3、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈傳動(dòng)中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運(yùn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷為：從動(dòng)鏈輪的角加速度引起的動(dòng)載荷為：鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則傳動(dòng)的動(dòng)載荷就越大。鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對(duì)速度，也將引起沖擊和動(dòng)載荷，鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。二、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、失效形式和額定功率鏈傳動(dòng)的失效形式有鏈的疲勞破環(huán)、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合以及鏈條的靜力拉斷。右圖示為潤滑良好的單排鏈的額定功率曲線圖。由圖可見，在中等速度的鏈傳動(dòng)中，鏈傳動(dòng)的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；隨著鏈輪轉(zhuǎn)速的增高，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)增大，傳動(dòng)能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度，轉(zhuǎn)速越高，傳動(dòng)能力就越低，并會(huì)出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。2、系列滾子鏈的額定功率曲線滾子鏈額定功率曲線1-由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；2-由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定；3-由銷軸和套筒膠合限定左圖所示為A系列滾子鏈的額定功率曲線，它是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下得出的，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1從圖中查出這種型號(hào)的鏈條允許傳遞的額定功率P0，額定功率曲線適合于鏈速v0.6m/s的場合。當(dāng)鏈傳動(dòng)的實(shí)際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，應(yīng)引入小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz、鏈長系數(shù)KL、多排鏈系數(shù)KP和工作情況系數(shù)KA進(jìn)行修正。額定功率曲線是在推薦的潤滑方式下得到的，當(dāng)不能滿足推薦的潤滑方式時(shí)，應(yīng)降低額定功率P0。3、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法.鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)z1少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會(huì)導(dǎo)致：1）傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大；2）鏈條進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加劇；3）鏈傳動(dòng)的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。增加小鏈輪齒數(shù)對(duì)傳動(dòng)有利，但如z1選得太大時(shí)，大鏈輪齒數(shù)Z2將更大，除增大了傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)的取值范圍為17z120。小鏈輪的齒數(shù)可根據(jù)鏈速選擇。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)。通常限制鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i6，推薦的傳動(dòng)比i23.5。2.確定計(jì)算功率計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率，并考慮到載荷性質(zhì)和原動(dòng)機(jī)的種類而確定的3.鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)也要增大，振動(dòng)沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈或多排鏈?？紤]到鏈傳動(dòng)的實(shí)際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件的不同，引入修正系數(shù)Kz，KL和KP，則鏈所需傳遞的功率為：鏈條節(jié)距P可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1由額定功率曲線選取。4.鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動(dòng)的中心距過大或過小對(duì)傳動(dòng)都會(huì)造成不利影響。設(shè)計(jì)時(shí)一般取中心距a0=(3050)p，最大取a0max=80p。鏈條的長度以鏈節(jié)Lp數(shù)來表示，鏈節(jié)數(shù)為：計(jì)算出的Lp應(yīng)圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)，鏈傳動(dòng)的理論中心距為：為了保證鏈條松邊有一個(gè)合適的安裝垂度f，實(shí)際中心距應(yīng)比理論中心距小一些。5.小鏈輪轂孔最大直徑根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)由鏈輪轂孔直徑表確定鏈輪轂孔的最大直徑dkmax，若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動(dòng)的參數(shù)（增大z1或p）。6.鏈傳動(dòng)的壓軸力鏈傳動(dòng)的壓軸力可近似取為：式中：Fe為鏈傳遞的有效圓周力，單位為N；KFp為壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)KFp=1.15，對(duì)于垂直傳動(dòng)KFp=1.05。7.低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于鏈速v0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，因抗拉靜力強(qiáng)度不