第14章鏈傳動(dòng)

1、14.1 概述概述定語(yǔ)：以鏈為中間拉曳件的擾性嚙合傳動(dòng)定語(yǔ)：以鏈為中間拉曳件的擾性嚙合傳動(dòng)14.1.1 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：平均傳動(dòng)比是定值優(yōu)點(diǎn)：平均傳動(dòng)比是定值 軸壓力??；中心距較大，可用于多軸傳動(dòng)軸壓力?。恢行木噍^大，可用于多軸傳動(dòng) 效率高，結(jié)構(gòu)緊湊效率高，結(jié)構(gòu)緊湊 環(huán)境要求低，容易安裝，成本低環(huán)境要求低，容易安裝，成本低缺點(diǎn)：只用于平行軸缺點(diǎn)：只用于平行軸 工作噪音大，不宜在載荷變化很大和急速反工作噪音大，不宜在載荷變化很大和急速反 向的傳動(dòng)中應(yīng)用向的傳動(dòng)中應(yīng)用 瞬時(shí)傳動(dòng)比不是恒定值，有振動(dòng)沖擊瞬時(shí)傳動(dòng)比不是恒定值，有振動(dòng)沖擊傳動(dòng)形式傳動(dòng)形式根據(jù)工作性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同，有不同的分法。根據(jù)工作

2、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同，有不同的分法。傳動(dòng)鏈常用：傳動(dòng)鏈常用： 套筒鏈套筒鏈 套筒滾子鏈套筒滾子鏈齒形鏈齒形鏈成形鏈成形鏈14.1.2 鏈的種類鏈的種類14.1.3 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍根據(jù)工作性質(zhì)分：傳動(dòng)鏈根據(jù)工作性質(zhì)分：傳動(dòng)鏈用于傳遞動(dòng)力用于傳遞動(dòng)力 起重鏈起重鏈 曳引鏈曳引鏈既傳遞運(yùn)動(dòng)又起重既傳遞運(yùn)動(dòng)又起重kWP100smv/15)53(8ismv/20smv/25. 0sm/42p 節(jié)距；節(jié)距；Lp 鏈節(jié)數(shù)，鏈節(jié)數(shù)，取偶數(shù)；取偶數(shù)；z 鏈輪齒數(shù)，鏈輪齒數(shù)，取奇數(shù)。取奇數(shù)。滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)包括：其主要參數(shù)包括：14.2 鏈傳動(dòng)的零件和材料鏈傳動(dòng)的零

3、件和材料14.2.1 傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈mmp164 .25 鏈號(hào)鏈節(jié)距鏈的型號(hào)鏈的型號(hào)英制英制np 排數(shù)排數(shù)齒形鏈齒形鏈為改善套筒滾子鏈的不足而出現(xiàn)的：為改善套筒滾子鏈的不足而出現(xiàn)的：針對(duì)噪音大：設(shè)計(jì)鏈條時(shí)采用共軛曲線針對(duì)噪音大：設(shè)計(jì)鏈條時(shí)采用共軛曲線 減小振動(dòng)沖擊噪音減小振動(dòng)沖擊噪音針對(duì)磨損嚴(yán)重：選用滾柱式、軸瓦式、針對(duì)磨損嚴(yán)重：選用滾柱式、軸瓦式、 圓銷式等結(jié)構(gòu)，同時(shí)圓銷式等結(jié)構(gòu)，同時(shí) 可采用減摩材料可采用減摩材料優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，噪音小，允許的鏈優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，噪音小，允許的鏈 速較高，承受沖擊載荷能力高，速較高，承受沖擊載荷能力高， 輪齒受力均勻，但價(jià)格貴，重輪齒受力均勻，但價(jià)格貴，重 量重

4、，以及對(duì)安裝要求較高。量重，以及對(duì)安裝要求較高。14.2.2 鏈輪鏈輪基本參數(shù)：節(jié)距基本參數(shù)：節(jié)距p，齒數(shù)，齒數(shù)z 主要尺寸主要尺寸分度圓直徑分度圓直徑齒齒 形：三圓弧一直線形：三圓弧一直線鏈輪結(jié)構(gòu)：整體式，孔板式，鏈輪結(jié)構(gòu)：整體式，孔板式， 齒圈可更換式齒圈可更換式zpd0180sin14.2.3鏈和鏈輪的材料鏈和鏈輪的材料主要失效形式：主要失效形式： 磨損，塑性變形磨損，塑性變形材料要求：具有耐磨性（表面硬度高）；材料要求：具有耐磨性（表面硬度高）； 能承受振動(dòng)沖擊（芯部韌性好）能承受振動(dòng)沖擊（芯部韌性好）常用材料：中碳鋼常用材料：中碳鋼表面淬火表面淬火 中速中載中速中載 低碳鋼低碳鋼表面

5、滲碳表面滲碳 高速重載高速重載 鑄鐵鑄鐵 低速輕載低精度低速輕載低精度得平均傳動(dòng)比：得平均傳動(dòng)比：1221zznni平均平均傳動(dòng)比為常數(shù)平均傳動(dòng)比為常數(shù)14.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性14.3.1 傳動(dòng)比、鏈速和速度不均勻性傳動(dòng)比、鏈速和速度不均勻性鏈的平均平均速度：鏈的平均平均速度：1000/1000/2211pnzpnzv現(xiàn)假定：現(xiàn)假定：主動(dòng)邊總處于水平位置，主動(dòng)邊總處于水平位置，鏈輪抽象成正多邊形，邊長(zhǎng)為鏈輪抽象成正多邊形，邊長(zhǎng)為 p 。cos)2/(111dv水平的變化范圍：的變化范圍：2211而：而：101360z所以：所以：z1，1，水平方向，水平方向v 的變化的變化主動(dòng)

6、輪上主動(dòng)輪上sin)2/(111dv垂直max11min1cos)2/(dv水平0max1垂直v11max1)2/(dv水平max11max1sin)2/(dv垂直cos)2/(222dv水平的變化范圍：的變化范圍：2222而而202360z鏈條的水平方向速度相同即鏈條的水平方向速度相同即瞬時(shí)傳動(dòng)比：瞬時(shí)傳動(dòng)比：112221coscosddi瞬時(shí)瞬時(shí)速比周期性變化，瞬時(shí)速比周期性變化，稱為稱為多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)。同理從動(dòng)輪上同理從動(dòng)輪上sin)2/(222dv垂直水平水平21vv整理后得：整理后得：瞬時(shí)傳動(dòng)比為定值的條件：瞬時(shí)傳動(dòng)比為定值的條件：z1=z2，d1=d2，=且同步變化即且同步變

7、化即緊邊長(zhǎng)度為鏈節(jié)距的整數(shù)倍時(shí)，緊邊長(zhǎng)度為鏈節(jié)距的整數(shù)倍時(shí)，i瞬時(shí)瞬時(shí)=114.3.2 鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷1、水平方向速度變化引起的動(dòng)載荷；、水平方向速度變化引起的動(dòng)載荷； 由此可見(jiàn)：鏈速愈大、越大、由此可見(jiàn)：鏈速愈大、越大、z越小，動(dòng)載荷越大。越小，動(dòng)載荷越大。2、垂直方向的速度變化，引起鏈條的橫向振動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)載荷；、垂直方向的速度變化，引起鏈條的橫向振動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)載荷；3、鏈條與鏈輪相嚙合時(shí)，沖擊產(chǎn)生動(dòng)載荷，并產(chǎn)生噪音，加、鏈條與鏈輪相嚙合時(shí)，沖擊產(chǎn)生動(dòng)載荷，并產(chǎn)生噪音，加 速鏈的損壞和齒輪的磨損；速鏈的損壞和齒輪的磨損； 沖擊能量為：沖擊能量為：4、安裝不好產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷：、安

8、裝不好產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷： 鏈條過(guò)松，在起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷變化時(shí)易產(chǎn)生慣性鏈條過(guò)松，在起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷變化時(shí)易產(chǎn)生慣性 沖擊，產(chǎn)生動(dòng)載荷沖擊，產(chǎn)生動(dòng)載荷sinsin21111ddtdddtdva水平22sin211211maxpdaa時(shí)，當(dāng)21為常數(shù)CCnqpEk/2314.4 鏈傳動(dòng)的受力分析鏈傳動(dòng)的受力分析（1）工作拉力）工作拉力（2）離心拉力）離心拉力（3）垂度拉力）垂度拉力垂度過(guò)小，必須以很大的張力拉緊，增加鏈的磨損和軸承的載荷垂度過(guò)小，必須以很大的張力拉緊，增加鏈的磨損和軸承的載荷垂度過(guò)大，影響正常的嚙合垂度過(guò)大，影響正常的嚙合緊邊拉力緊邊拉力松邊拉力松邊拉力軸軸 壓壓 力力

9、smvkWPNvPF/:)(/10001)(22NqvF 中心距:)(3aNqgaKFf44024016:00fffffKKKKK垂直水平321FFFF32FFF1312 . 12FKFFFAQKA為工作情況系數(shù)為工作情況系數(shù)平穩(wěn)：平穩(wěn)：1.01.2中等沖擊：中等沖擊：1.21.4嚴(yán)重沖擊：嚴(yán)重沖擊：1.41.714.5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知條件與設(shè)計(jì)內(nèi)容已知條件與設(shè)計(jì)內(nèi)容已知：傳遞功率，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速（或傳動(dòng)比或從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速），中心距或中心距的范圍。已知：傳遞功率，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速（或傳動(dòng)比或從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速），中心距或中心距的范圍。要求設(shè)計(jì)：鏈的型號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）；幾何尺寸：鏈節(jié)的多少，鏈的長(zhǎng)

10、度及其他參數(shù)要求設(shè)計(jì)：鏈的型號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)）；幾何尺寸：鏈節(jié)的多少，鏈的長(zhǎng)度及其他參數(shù) 鏈輪：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括齒形設(shè)計(jì)鏈輪：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括齒形設(shè)計(jì) 使用維護(hù)使用維護(hù)鏈傳動(dòng)的主要失效形式鏈傳動(dòng)的主要失效形式正常潤(rùn)滑的鏈傳動(dòng)，鉸鏈元件的疲勞破壞正常潤(rùn)滑的鏈傳動(dòng)，鉸鏈元件的疲勞破壞決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素；決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素；鏈條鉸鏈的磨損鏈條鉸鏈的磨損影響因素：壓力，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，節(jié)距的不均勻性等影響因素：壓力，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，節(jié)距的不均勻性等鏈條鉸鏈的膠合鏈條鉸鏈的膠合轉(zhuǎn)速過(guò)高，壓力增大，潤(rùn)滑不良，油膜破壞引起的破壞形式轉(zhuǎn)速過(guò)高，壓力增大，潤(rùn)滑不良，油膜破壞引起的破壞形式 限制了極限轉(zhuǎn)速

11、限制了極限轉(zhuǎn)速多次沖擊破斷多次沖擊破斷是一種超過(guò)允許工作載荷多倍，甚至幾十倍，但又小于一次沖擊就是一種超過(guò)允許工作載荷多倍，甚至幾十倍，但又小于一次沖擊就 使元件破斷的沖擊載荷，如反復(fù)起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力使元件破斷的沖擊載荷，如反復(fù)起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力鏈條過(guò)載拉斷鏈條過(guò)載拉斷速度較低時(shí)，尖峰載荷過(guò)大時(shí)速度較低時(shí)，尖峰載荷過(guò)大時(shí)14.5.1 額定功率曲線額定功率曲線14.5.2 額定功率額定功率試驗(yàn)條件：試驗(yàn)條件：Z1=19LP=100單列鏈水平布置單列鏈水平布置載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)工作環(huán)境正常工作環(huán)境正常按推薦的潤(rùn)滑方式按推薦的潤(rùn)滑方式使用壽命使用壽命15000hp/p3%0PKKPK

12、PPZAC841fCAQPFFFKFZS靜強(qiáng)度計(jì)算：靜強(qiáng)度計(jì)算：鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù) z1 愈多，愈多，傳動(dòng)愈平穩(wěn)，動(dòng)載荷減小。傳動(dòng)愈平穩(wěn)，動(dòng)載荷減小。通常取通常取 z1 17， 且傳動(dòng)比且傳動(dòng)比 i 越小，越小， z1可越多?？稍蕉?。大鏈輪齒數(shù)大鏈輪齒數(shù) z2 i z1 ，但常取但常取 z2 120，14.5.3 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇傳動(dòng)比傳動(dòng)比i8，推薦，推薦 23.5，影響傳動(dòng)的尺寸及小輪的包角，影響傳動(dòng)的尺寸及小輪的包角，1200，避免磨損及跳齒，避免磨損及跳齒以防止脫鏈以防止脫鏈節(jié)距節(jié)距 p節(jié)距節(jié)距 p 越大，承載能力越大。越大，承載能力越大。但但

13、 p 過(guò)大，運(yùn)動(dòng)越不均勻，沖擊越大，且結(jié)構(gòu)龐大。過(guò)大，運(yùn)動(dòng)越不均勻，沖擊越大，且結(jié)構(gòu)龐大。所以，高速重載時(shí)，宜選小節(jié)距多排鏈；所以，高速重載時(shí)，宜選小節(jié)距多排鏈；低速重載時(shí)，宜選大節(jié)距單排鏈；低速重載時(shí)，宜選大節(jié)距單排鏈；極限轉(zhuǎn)速（影響動(dòng)載荷）與制造質(zhì)量，安裝精度，鏈節(jié)極限轉(zhuǎn)速（影響動(dòng)載荷）與制造質(zhì)量，安裝精度，鏈節(jié)距，齒數(shù)、材料等有關(guān)距，齒數(shù)、材料等有關(guān)V12m/s，圖，圖14.17為極限轉(zhuǎn)速與最佳轉(zhuǎn)速為極限轉(zhuǎn)速與最佳轉(zhuǎn)速中心距中心距 a 與鏈長(zhǎng)與鏈長(zhǎng)推薦推薦a （3050）p， amax =80p鏈速一定時(shí)：鏈速一定時(shí)：中心距小，鏈節(jié)少中心距小，鏈節(jié)少單位時(shí)間內(nèi)曲伸次數(shù)多，加速磨損單位時(shí)間

14、內(nèi)曲伸次數(shù)多，加速磨損 中心距大，鏈節(jié)多中心距大，鏈節(jié)多鏈彈性好，抗振能力高，磨損慢，鏈彈性好，抗振能力高，磨損慢， 壽命長(zhǎng)，但會(huì)引起松邊的上下顫動(dòng)壽命長(zhǎng)，但會(huì)引起松邊的上下顫動(dòng)根據(jù)小輪包角根據(jù)小輪包角1200條件：條件：i 4 ，amin=0.2Z1（i+1）p i 4，amin=0.2Z1（i+1）papzzpazzLp212212222122212128224zzzzLzzLpapp 實(shí)際使用時(shí)，為了保證鏈條具有一定的垂度，實(shí)際中心距應(yīng)較計(jì)算中心距小。而實(shí)實(shí)際使用時(shí)，為了保證鏈條具有一定的垂度，實(shí)際中心距應(yīng)較計(jì)算中心距小。而實(shí)際上傳動(dòng)往往做成可調(diào)的，以便鏈條伸長(zhǎng)后隨時(shí)調(diào)整張緊程度，一般中心距的調(diào)整量為際上傳動(dòng)往往做成可調(diào)的，以便鏈條伸長(zhǎng)后隨時(shí)調(diào)整張緊程度，一般中心距的調(diào)整量為a2p，調(diào)整后松邊下垂量控制為（，調(diào)整后松邊下垂量控制為（0.0010.002）a。如果無(wú)張緊裝置，而中心距又不可。如果無(wú)張緊裝置，而中心距又不可調(diào)整，則中心距計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確。調(diào)整，則中心距計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確。14.6 齒形鏈傳動(dòng)的計(jì)算齒形鏈傳動(dòng)的計(jì)算14.7 鏈傳動(dòng)的合理布置和張緊方法鏈