CH09西北工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)ppt

1、第七章 鏈傳動(dòng)7-2 傳動(dòng)鏈、鏈輪及幾何計(jì)算7-1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用7-3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性7-4 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇7-5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算特點(diǎn)及應(yīng)用1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，徑向壓軸力小，適于低 速情況下工作。 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比。 鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠、轉(zhuǎn)速不高，且兩軸相距較遠(yuǎn)，以及其它不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)傳動(dòng)鏈?zhǔn)擎渹鲃?dòng)中的主要元件，傳動(dòng)鏈有滾子鏈和齒形

2、鏈等類型。 滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成。 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過(guò)盈聯(lián)接； 滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但由于精度的影響，各排的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過(guò)多。虛擬現(xiàn)實(shí)中的滾子鏈一、滾子鏈 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2鏈條的接頭處的固定形式有：傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)用開口銷固定，多用于大節(jié)距鏈彈簧卡片固定，多用于小節(jié)距鏈設(shè)計(jì)時(shí)，鏈節(jié)數(shù)以取為偶數(shù)為宜，這樣可避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，因?yàn)檫^(guò)渡鏈節(jié)會(huì)使鏈的承載能力下降。滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù) 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、齒形鏈齒形

3、鏈又稱無(wú)聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時(shí)鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲承受沖擊性能好，工作可靠，多用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中。齒形鏈按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式三種。齒形鏈上設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條工作時(shí)發(fā)生側(cè)向竄動(dòng)。導(dǎo)板有內(nèi)導(dǎo)板和外導(dǎo)板之分。內(nèi)導(dǎo)板齒形鏈導(dǎo)向性好，工作可靠；外導(dǎo)板齒形鏈的鏈輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。詳細(xì)說(shuō)明6060。圓銷式圓銷式軸瓦式軸瓦式滾柱式滾柱式更多說(shuō)明 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料1滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料三、鏈輪的參數(shù)和齒形鏈輪是鏈傳動(dòng)的主要零件，其齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鏈輪設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：鏈輪的基本參數(shù)： 配用鏈條的節(jié)距 p、滾子的

4、最大外徑 d1、排距 pt、齒數(shù)z。 確定鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺寸； 選擇鏈輪的材料和熱處理方式；鏈輪的主要尺寸見下圖，鏈輪轂孔的直徑應(yīng)小于其最大許用直徑dkmax。 dgdkdfdadgd鏈輪尺寸計(jì)算公式見 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料2滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形（如左圖所示）。圖中，齒廓上的a-a、a-b、c-d線段為三段圓弧，半徑依次為 r1、r2和 r3；b-c線段為直線段。 abcdarrr213zo2o1o3180四、鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 小直徑的鏈輪可制成整體式； 中等尺寸的鏈輪可制成孔板式； 大直徑的鏈輪可制成組裝式。 鏈輪的軸向齒廓及尺寸應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB1244-8

5、5的規(guī)定。 鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，由于小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些，故小鏈輪通常采用較好的材料制造。整體式鏈輪整體式鏈輪孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪鏈輪材料表 運(yùn)動(dòng)特性1鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的速度 分析在鏈傳動(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(zhǎng)等于鏈條的節(jié)距 p。鏈的平均速度為：1000601000602211pnzpnzv鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為：1221zznni鏈條鉸鏈A點(diǎn)的前進(jìn)分速度cos11Rvx上下運(yùn)動(dòng)分速度sin11Rvy動(dòng)畫演示 運(yùn)動(dòng)特性2二、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性由上述分析可知，鏈傳動(dòng)中，鏈條的前進(jìn)速度和上下抖

6、動(dòng)速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性當(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，因此鏈傳動(dòng)不宜用于對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有較高要求的場(chǎng)合。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)多邊形效應(yīng)。因?yàn)閺膭?dòng)鏈輪的角速度為：coscoscos21122RRRvx所以鏈傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比為：coscos1221RRi 運(yùn)動(dòng)特性3鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性三、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

7、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。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷為：c1dmaF從動(dòng)鏈輪的角加速度引起的動(dòng)載荷為：tRJFdd222d當(dāng)鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運(yùn)動(dòng)的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度作圓周運(yùn)動(dòng)的鏈輪輪齒，將以一定的相對(duì)速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。 運(yùn)動(dòng)特性30/(sin(180 / )dpz主要參數(shù)及其選擇一、鏈輪齒數(shù)鏈條鉸鏈磨損后，鏈條節(jié)距增長(zhǎng)量與節(jié)圓外移量的關(guān)系為： 傳動(dòng)比過(guò)大，包角減小，鏈與鏈輪嚙合齒數(shù)減少。 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

8、合瞬間的相對(duì)速度，也將引起沖擊和動(dòng)載荷。當(dāng)鏈的節(jié)距越大，鏈傳動(dòng)尺寸也就越大，承載能力增強(qiáng)，但速度不均勻性、動(dòng)載荷和噪聲也隨之增大。 鏈輪齒數(shù)越多，越是容易產(chǎn)生跳齒和脫鏈。二、傳動(dòng)比及鏈的極限速度三、鏈的節(jié)距四、鏈的中心距與鏈節(jié)數(shù)(30 50)ap設(shè)計(jì)計(jì)算1滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、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。上圖示為潤(rùn)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

9、力就越低，并會(huì)出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。0由鏈板疲勞強(qiáng)度限定由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定由銷軸和套筒膠合限定額定功率P0/kW小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 /(r/min)額定功率曲線 失效圖片設(shè)計(jì)計(jì)算2滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算二、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和步驟1鏈輪齒數(shù)通常限制鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i6，推薦的傳動(dòng)比i23.5。 選擇小鏈輪齒數(shù)Z1 計(jì)算大鏈輪齒數(shù)Z2=iZ1。小鏈輪齒數(shù)Z1過(guò)少運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)嚴(yán)重。小鏈輪齒數(shù)Z1過(guò)大增大了傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量 。詳細(xì)說(shuō)明2確定計(jì)算功率 計(jì)算功率Pca是根據(jù)傳遞的額定功率P，并考慮工作情況來(lái)確定的。PKPAcaKA為鏈傳動(dòng)的工作情況系數(shù)。3鏈的節(jié)距 鏈的節(jié)距越大，承載能力就

10、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。設(shè)計(jì)一般盡量選取小節(jié)距的鏈。 設(shè)計(jì)計(jì)算3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算考慮到鏈傳動(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)，鏈所需傳遞的功率按下式確定： PLzA0KKKPKP 式中：Kz為小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；KL為鏈長(zhǎng)系數(shù)；KP為多排鏈系數(shù)；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(guò)大或過(guò)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。 設(shè)計(jì)計(jì)算4滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算鏈條的長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)Lp來(lái)表示，鏈節(jié)數(shù)為：0212210p)2(22ap

11、zzzzpaL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)的中心距為：21222121p)2(8)2()2(4zzzzLzzLpap5小鏈輪轂孔最大直徑根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)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)。6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)度不夠而破壞的可能性很大，故應(yīng)進(jìn)行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算。詳細(xì)說(shuō)明詳細(xì)說(shuō)明 布置張緊和潤(rùn)滑1鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑一、鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)一般應(yīng)布置在鉛垂面內(nèi)，盡可能避免布置在水平或傾斜平面內(nèi)。鏈傳動(dòng)的緊邊在上方或在下方都可以，但在上方好一些 。應(yīng)盡量保持鏈傳動(dòng)的兩個(gè)鏈輪共面，否則工作中容易脫鏈 。二、鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)張緊的目的，主要是為了避免在鏈條的垂度過(guò)大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象；同時(shí)也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊 布置張緊和潤(rùn)滑2三、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑 潤(rùn)滑油推薦采用牌號(hào)為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損