第9章帶傳動(dòng)和傳動(dòng)

1、第第9章章 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng) 9-1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用9-2 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪9-4 鏈傳動(dòng)的主要及其選擇鏈傳動(dòng)的主要及其選擇9-5 滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算9-3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析9-6 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置.9-1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用組成：組成：鏈輪、環(huán)形鏈條鏈輪、環(huán)形鏈條作用：作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同 向傳動(dòng)。向傳動(dòng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 鏈輪傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和鏈輪傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑，打滑， 能保持準(zhǔn)確的平均傳

2、動(dòng)比；能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承 的摩擦損失的摩擦損失 ；3.結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；5.制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性性 較差，有一定的沖擊和噪聲。較差，有一定的沖擊和噪聲。應(yīng)用：應(yīng)用： 廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī)機(jī)

3、床及摩托車中。床及摩托車中。工作范圍：工作范圍：傳動(dòng)比：傳動(dòng)比： i 8;8; 中心距：中心距： a 556 m;6 m; 傳遞功率：傳遞功率： p 100 kw;100 kw; 圓周速度：圓周速度： v 15 m/s;15 m/s; 傳動(dòng)效率：傳動(dòng)效率： 0.950.950.98 0.98 9-2 鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪一、一、 鏈條鏈條類型類型 滾子鏈的組成：滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。 齒形鏈齒形鏈滾子鏈滾子鏈銷軸銷軸滾子滾子外鏈板外鏈板套筒套筒內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板鏈條材料：鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。碳素鋼或合金鋼

4、，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：滾子滾子套筒套筒銷軸銷軸內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板外鏈板外鏈板鏈條的主要參數(shù)節(jié)距鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p：節(jié)距節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。 p 越大，越大， 鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型：結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)闻沛満投嗯沛湣闻沛満投嗯沛?。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為a、b兩個(gè)系列，常用的是兩個(gè)系列，常用的是a系列系列.pppt雙排滾子鏈雙排滾子鏈 鏈鏈 號(hào)號(hào)08a 12.70 14.38 7.95 13800 0.60表表91 a

5、系列滾子鏈的主要參數(shù)系列滾子鏈的主要參數(shù)節(jié)距節(jié)距p 排距排距pt 滾子外徑滾子外徑d1 極限載荷極限載荷q(單排單排) 每米長(zhǎng)質(zhì)量每米長(zhǎng)質(zhì)量q(單排單排) mm mm mm n kg/m10a 15.875 18.11 10.16 21800 1.0012a 19.05 22.78 11.91 31100 1.0016a 25.40 29.29 15.88 55600 2.6020a 31.75 35.76 19.05 86700 3.8024a 38.10 45.44 22.23 124600 5.6028a 44.45 48.87 25.40 169000 7.5032a 50.80 58

6、.55 28.58 222400 10.1040a 63.50 71.55 39.68 347000 16.1048a 76.20 87.83 47.63 500400 22.60過(guò)渡鏈節(jié)過(guò)渡鏈節(jié)鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)偶數(shù)，以便鏈，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)奇數(shù)時(shí)，則采用過(guò)渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，時(shí)，則采用過(guò)渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過(guò)度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。過(guò)度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。o60 齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成

7、。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承 受沖擊載荷的能力高。受沖擊載荷的能力高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)40 m/s）或運(yùn)動(dòng)）或運(yùn)動(dòng) 精度要求較高的場(chǎng)合。精度要求較高的場(chǎng)合。p直邊直邊zpd180sin二、二、 鏈輪鏈輪標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)： 滾子鏈鏈滾子鏈鏈輪的參數(shù)輪的參數(shù)齒面圓弧半徑：齒面圓弧半徑：r re e 齒溝圓弧半徑：齒溝圓弧半徑： r ri i 齒溝角：齒溝角： minmin 、ma

8、xmax鏈輪的節(jié)距：鏈輪的節(jié)距：p -p -弦長(zhǎng)弦長(zhǎng) 分度圓直徑：分度圓直徑：pd1dreri360360 z z df=d- -d1 齒頂圓直徑：齒頂圓直徑：dazctgpda18054.0齒根圓直徑：齒根圓直徑：國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值：國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值： 鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：dfd180180 z z 滾子鏈鏈輪端面齒形滾子鏈鏈輪端面齒形端面齒形端面齒形 ：三圓弧一直線三圓弧一直線 r2bdcr3r1aabb2b3ptptr5bg(h)r5g多排鏈輪多排鏈輪軸面齒形軸面齒形軸面齒形軸面齒形 ：圓弧圓弧+ +直線直線單排鏈輪單排鏈輪軸面齒形軸面齒形零件工作圖：零

9、件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。 齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線r4鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-小直徑小直徑孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-小直徑小直徑smpnzz/100060602219-3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 10006011pnzv1221zznni鏈條的平均線速度：鏈條的平均線速度：平

10、均傳動(dòng)比為：平均傳動(dòng)比為：d121分度圓瞬時(shí)線速度：分度圓瞬時(shí)線速度：鏈條的瞬時(shí)線速度沿鏈條的瞬時(shí)線速度沿ab方向，方向，2111dvaab180z1180z1cos211dv 為相位角：為相位角：10101800180zz111min10180cos2180zdvz時(shí)，鏈速最小，當(dāng)2011maxdv時(shí)，鏈速最大，當(dāng)d1其大小為：其大小為：1鏈條的瞬時(shí)線速度沿垂直方向的分量為：鏈條的瞬時(shí)線速度沿垂直方向的分量為：sin211dv 鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)和動(dòng)載荷！和動(dòng)載荷！速度不均勻系數(shù)：速度不均勻系數(shù)：mvvvminmaxz1141312111098765432105

11、 10 15 20 25 30 35 40 45(%)鏈速鏈速不均不均勻系勻系數(shù)變數(shù)變化曲化曲線線d121ab180z1180z1d11二、鏈傳動(dòng)的受力分析二、鏈傳動(dòng)的受力分析為了保證松邊垂度不至于過(guò)大，安裝鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)為了保證松邊垂度不至于過(guò)大，安裝鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng):y作用在鏈作用在鏈上的力有：上的力有：圓周拉力圓周拉力: 離心拉力離心拉力:懸垂拉力懸垂拉力:緊邊拉力為：緊邊拉力為：f1 = f + fc + fy n松邊拉力為：松邊拉力為：f2 = fc + fy nf = 1000p/ v nfc= qv2 nfy=kyqga n q為米長(zhǎng)質(zhì)量為米長(zhǎng)質(zhì)量a-為中心距，為中心距，=90 ky=

12、 1g- 為重力加速度，為重力加速度，ky為下垂量為下垂量y=0.02a時(shí)的垂度系數(shù)。時(shí)的垂度系數(shù)。=0 ky= 7=75 ky= 2.5=60 ky= 4=30 ky= 6適當(dāng)張緊適當(dāng)張緊 n1n2-有效拉力有效拉力 f1f1f2f2d180zp與與d 之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：9-4 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇一、鏈輪的齒數(shù)一、鏈輪的齒數(shù)大鏈輪的齒數(shù)大鏈輪的齒數(shù): z2 =i z1p+p1180sin zpd得：p一定時(shí)一定時(shí): z d 越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。一般取：一般?。?z2 120鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)最好取鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)最

13、好取奇數(shù)奇數(shù)， 以使以使磨損均勻。磨損均勻。表表 9-2 小鏈輪的齒數(shù)小鏈輪的齒數(shù)z1鏈速鏈速 v m/s 0.633 38 8齒數(shù)齒數(shù)z1 17 21 25zpd180sin由：pd+d二、鏈的節(jié)距二、鏈的節(jié)距。一般?。阂话闳。?a=(3050)p節(jié)距越大，節(jié)距越大，嚙合瞬間的沖擊也越大。嚙合瞬間的沖擊也越大。-高速重載時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈高速重載時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈。三、中心距三、中心距a 過(guò)小過(guò)小 同時(shí)嚙合的齒數(shù)同時(shí)嚙合的齒數(shù)a 過(guò)大過(guò)大鏈條容易抖動(dòng)。鏈條容易抖動(dòng)。amax= 80p鏈條節(jié)數(shù)：鏈條節(jié)數(shù)：21221222zzapzzpalp2122212128224zzzzlzzlpa

14、pp中心距：中心距：計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整，計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整，并取偶數(shù)！并取偶數(shù)！為便于安裝和調(diào)節(jié)張緊程度，中心距一般應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的。為便于安裝和調(diào)節(jié)張緊程度，中心距一般應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的。d1p實(shí)際使用區(qū)域?qū)嶋H使用區(qū)域9-5 滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算一、失效形式一、失效形式1.1.鏈板疲勞破壞；鏈板疲勞破壞；2.2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.3.銷軸與套筒鉸鏈的膠合；銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.4.鏈條鉸鏈磨損；鏈條鉸鏈磨損；5.5.過(guò)載拉斷。過(guò)載拉斷。二、功率曲線圖二、功率曲線圖4321極限功率曲線極限功率曲線n1p曲線曲線1 1-正常潤(rùn)滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定

15、的極限功率；正常潤(rùn)滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線曲線2 2-鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；曲線曲線3 3-滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；曲線曲線4 4-鉸鏈膠合限定的極限功率；鉸鏈膠合限定的極限功率；密封潤(rùn)滑不良密封潤(rùn)滑不良24a32a10a20a12a16a1015 20406080 100150 200400 600800100015002000 40006000小鏈輪轉(zhuǎn)速小鏈輪轉(zhuǎn)速n1(r/min)0.10.150.20.40.60.811.52468101520406080100150200300功

16、率功率p0(kw)48a單排單排a系列系列滾子滾子鏈的鏈的功率功率曲線曲線 鏈號(hào) 節(jié)距08a 12.710a 15.87512a 19.0516a 25.420a 31.7524a 38.128a 44.4532a 50.840a 63.548a 76.240a28a08a油浴或油浴或 飛濺潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑上述功率曲線的特定條件上述功率曲線的特定條件: 1.兩輪共面兩輪共面;2. 小鏈輪的齒數(shù)小鏈輪的齒數(shù)z1=19 3. 鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù) lp=1004.載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn);7. 鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量3%5. 按推薦的潤(rùn)滑方式按推薦的潤(rùn)滑方式 6. 工作壽命為工作壽命

17、為15000 h當(dāng)潤(rùn)滑不良或不能采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將當(dāng)潤(rùn)滑不良或不能采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將p0值降低。值降低。鏈速鏈速 v m/s1.5vv7 而又潤(rùn)滑不當(dāng)而又潤(rùn)滑不當(dāng)p0降低降低50%傳動(dòng)不可靠！傳動(dòng)不可靠！1.5 725%推薦的潤(rùn)滑方式推薦的潤(rùn)滑方式0.20.3 0.40.6 0.8 12345681020鏈速鏈速v(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7鏈鏈節(jié)節(jié)距距p(mm)人工定期潤(rùn)滑人工定期潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑壓力噴壓力噴 油滑潤(rùn)油滑潤(rùn) 表表 9-3 修正系數(shù)修正系數(shù)kz和和kl小鏈輪齒數(shù)系數(shù)小鏈輪齒數(shù)系數(shù)kz位于功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)

18、時(shí)位于功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)（鏈板疲勞）（鏈板疲勞）鏈長(zhǎng)系數(shù)鏈長(zhǎng)系數(shù)kl位位 置置位于功率曲線頂點(diǎn)右側(cè)時(shí)位于功率曲線頂點(diǎn)右側(cè)時(shí)（滾子套筒沖擊疲勞）（滾子套筒沖擊疲勞）表表 9-4 多排鏈系數(shù)多排鏈系數(shù)km排排 數(shù)數(shù)1234 56km1.01.72.53.34.04.6三、鏈傳動(dòng)的計(jì)算三、鏈傳動(dòng)的計(jì)算 mlzkkkp00p 當(dāng)實(shí)際工作條件與特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)當(dāng)實(shí)際工作條件與特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)p0值加以修正：值加以修正：許用功率：許用功率：19z11.0819z11.5100lp0.26100lp0.5zkmklk鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： mlzckkkpp00p 計(jì)算功率：計(jì)算功率：pc=kap，ka為工作情況系數(shù)，為工作情況系數(shù)，p為名義功率。為名義功率。0pkkkpmlzc或：表表 9-5 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)ka載載 荷荷 種種 類類載載 荷荷 平平 穩(wěn)穩(wěn) 1.0 1.2中中 等等 沖沖 擊擊 1.3 1.4 較較 大大 沖沖 擊擊 1.5 1.7原原 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)內(nèi)內(nèi) 燃燃 機(jī)機(jī)當(dāng)當(dāng)v 0.6 m/s時(shí)，鏈條的主要失效形式是拉斷，設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，鏈條的主要失效形式是拉斷，設(shè)計(jì)時(shí)需驗(yàn)算靜力強(qiáng)度安全系數(shù)：需驗(yàn)算靜力強(qiáng)度安全系數(shù)：sfkqa1q極限載荷，極限載荷，f1是緊邊拉力，是緊邊拉力，s