第9章鏈傳動設(shè)計

1、 9-1 9-1 鏈傳動概述鏈傳動概述 9 9-2 -2 鏈傳動的運動特性和受力分析鏈傳動的運動特性和受力分析 9 9-3 -3 滾子鏈傳動設(shè)計計算滾子鏈傳動設(shè)計計算潘存云教授研制組成組成：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現(xiàn)平行軸之間的同向傳動。鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實現(xiàn)平行軸之間的同向傳動。9-1 9-1 鏈傳動概述鏈傳動概述( (類型、結(jié)構(gòu)和特點類型、結(jié)構(gòu)和特點) ) 鏈傳動的工作原理鏈傳動的工作原理：間接嚙合傳動間接嚙合傳動 一一. . 鏈傳動的類型鏈傳動的類型按用途分類按用途分類傳動鏈：傳遞動力，傳動鏈：傳遞動力，v20m/s;v20m/s;起重鏈起重

2、鏈: : 起重機械中提升重物，起重機械中提升重物，v0.25m/s;v0.25m/s;曳引鏈：運輸機械中移動重物，曳引鏈：運輸機械中移動重物，v24m/s;v24m/s;滾子鏈滾子鏈 傳傳 動動齒形鏈齒形鏈 導(dǎo)向板導(dǎo)向板棱柱銷軸棱柱銷軸齒形鏈板齒形鏈板滾子鏈滾子鏈 傳動鏈中按傳動鏈中按結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)分類 滾子鏈滾子鏈 齒形鏈齒形鏈 滾子鏈的組成滾子鏈的組成滾子鏈的裝配圖滾子鏈的裝配圖 1.1.滾子鏈結(jié)構(gòu)分析滾子鏈結(jié)構(gòu)分析滾子滾子滾子鏈的結(jié)構(gòu)分析圖滾子鏈的結(jié)構(gòu)分析圖h2 2內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板外鏈板外鏈板銷軸銷軸套筒套筒銷軸與外鏈板銷軸與外鏈板用過盈用過盈配合連接，稱為外鏈節(jié)配合連接，稱為外鏈節(jié)。 套筒與

3、內(nèi)鏈板套筒與內(nèi)鏈板過盈過盈配合配合 銷軸與套筒之間銷軸與套筒之間間隙配間隙配合合 滾子與套筒之間滾子與套筒之間為間隙為間隙配合，使?jié)L子與輪齒間主要配合，使?jié)L子與輪齒間主要發(fā)生滾動摩擦發(fā)生滾動摩擦。 p p2. 2. 滾子鏈的主要參數(shù)滾子鏈的主要參數(shù) 鏈節(jié)距鏈節(jié)距p p 鏈條上相鄰兩滾子外圓中心之間的距離，是鏈條上相鄰兩滾子外圓中心之間的距離，是反映鏈條尺寸和承載能力的重要參數(shù)。節(jié)距反映鏈條尺寸和承載能力的重要參數(shù)。節(jié)距p p大，鏈各部分尺大，鏈各部分尺寸大，承載能力高，但重量也隨之增大。寸大，承載能力高，但重量也隨之增大。 鏈的排數(shù)鏈的排數(shù)n np p排數(shù)是排數(shù)是反反映鏈條承載能力的參數(shù)。映鏈

4、條承載能力的參數(shù)。排數(shù)多，排數(shù)多，鏈條承載能力高鏈條承載能力高當(dāng)傳動功率較大時，可采用當(dāng)傳動功率較大時，可采用雙排鏈或多排鏈。但限于鏈雙排鏈或多排鏈。但限于鏈條的制造與裝配精度，各排條的制造與裝配精度，各排鏈承受的載荷不易均勻，故鏈承受的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多排數(shù)不宜過多雙排鏈雙排鏈 鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)L Lp p鏈條連成環(huán)形時正好是外鏈鏈條連成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接板與內(nèi)鏈板相連接若采用若采用奇奇數(shù)鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)，鏈條連成環(huán)形時必須使用過渡鏈節(jié)。過，鏈條連成環(huán)形時必須使用過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板受拉力時有附加彎矩的作用，所以強度僅為通渡鏈節(jié)的鏈板受拉力時有附加彎矩的作用，所以強度僅為通

5、常鏈節(jié)的常鏈節(jié)的8080左右，故設(shè)計時左右，故設(shè)計時應(yīng)盡量避免使用過渡鏈節(jié)應(yīng)盡量避免使用過渡鏈節(jié)。 3 3滾子鏈的標(biāo)記滾子鏈的標(biāo)記 鏈號，節(jié)距鏈號，節(jié)距 p p=25.4 mm=25.4 mm按本標(biāo)準(zhǔn)制造的按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A A系列系列鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)L LP P= 80= 80節(jié)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)號單排單排1616 A A1 18080 GBGBT1243.1T1243.119831983表表9-19-1三鏈傳動的特點及應(yīng)用三鏈傳動的特點及應(yīng)用 鏈傳動的特點鏈傳動的特點 鏈傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點。鏈傳動兼有齒輪傳動和帶傳動的特點。 與齒輪傳動比較：與齒輪傳動比較：鏈傳動較易安裝，成本低廉；遠距離

6、傳鏈傳動較易安裝，成本低廉；遠距離傳動動( (中心距最大可達十中心距最大可達十多米多米) )時時，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動輕便得多。其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動輕便得多。 優(yōu)點：優(yōu)點：1. 鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比(與與帶傳動相比帶傳動相比)；2. 需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承摩擦損失需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承摩擦損失 ；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)境工作能在高溫、有油污等惡劣環(huán)境工作( (與齒輪傳動相比與齒輪傳動相比)；5.制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單；

7、制造和安裝精度較低，中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單；缺點：缺點： 瞬時轉(zhuǎn)速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動的平穩(wěn)性較差，有瞬時轉(zhuǎn)速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動的平穩(wěn)性較差，有一定的沖擊和噪聲。一定的沖擊和噪聲。工作范圍：工作范圍：傳動比傳動比： i 7(7(最大可達最大可達15);15); 中心距：中心距： a 556 m (6 m (最大可達最大可達8 8 m);m); 傳遞功率：傳遞功率： P 100 kW (100 kW (最大可達最大可達500 500 kW);kW); 圓周速度：圓周速度： v 15 m/s (15 m/s (最大可達最大可達40 40 m/s);m/s); 傳動效率：傳動效率：

8、 0.950.950.980.98 應(yīng)用：應(yīng)用： 可應(yīng)用于礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、機床及摩托可應(yīng)用于礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、機床及摩托車中。車中。1.1.鏈傳動的平均鏈速鏈傳動的平均鏈速V V平平及平均傳動比及平均傳動比i i平平 與帶傳動相比，鏈傳動相當(dāng)于鏈條繞在多邊形的輪子與帶傳動相比，鏈傳動相當(dāng)于鏈條繞在多邊形的輪子上，多邊形的邊長等于節(jié)距上，多邊形的邊長等于節(jié)距p p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z z，鏈輪，鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈就移動一個多邊形的周長，所以每轉(zhuǎn)一周，鏈就移動一個多邊形的周長，所以鏈的平均速度鏈的平均速度為：為：鏈傳動的平均傳動比：鏈傳動的平均傳動比：sm

9、pnzpnzv/60000600002211平contzznni1221平(1)(1)分析說明：分析說明： 1 1）研究滾子鏈銷軸中心的運動；）研究滾子鏈銷軸中心的運動； 2 2）設(shè)鏈的緊邊（即主動邊）在傳動時，始終處）設(shè)鏈的緊邊（即主動邊）在傳動時，始終處于水平位置。于水平位置。(2)(2)鏈傳動的瞬時鏈速鏈傳動的瞬時鏈速V V瞬瞬2.2.鏈傳動的瞬時鏈速鏈傳動的瞬時鏈速V V瞬瞬及瞬時傳動比及瞬時傳動比i i瞬瞬1212A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD 圖示為鏈條的銷軸中心圖示為鏈條的銷軸中心A A在主動輪上嚙進，銷軸中心在主動輪上嚙進，銷軸中心

10、D D在從動輪上嚙出的速度分析。設(shè)主、從動鏈輪分別以角速在從動輪上嚙出的速度分析。設(shè)主、從動鏈輪分別以角速度度1 1、 2 2轉(zhuǎn)動，其節(jié)圓半徑為轉(zhuǎn)動，其節(jié)圓半徑為R R1 1、R R2 2，銷軸中心，銷軸中心A A、D D亦隨亦隨之作等速圓周運動，其圓周速度之作等速圓周運動，其圓周速度V V1 1=R=R1 1 1 1，V V2 2=R=R2 2 2 212A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD V V1 1、V V2 2可分解為可分解為沿鏈條前進方向的分速度沿鏈條前進方向的分速度V V和和垂直鏈垂直鏈條前進方向的分速度條前進方向的分速度V V1 1 、

11、V V2 2 。V V1 1V=RV=R1 1 1 1coscosV V1 1=R=R1 1 1 1sinsinV V2 2V=RV=R2 2 2 2coscosV V2 2=R=R2 2 2 2sinsin式中：式中：為鉸鏈點為鉸鏈點A A的圓周速度與前進分速度之間的的圓周速度與前進分速度之間的 夾角，在數(shù)值上等于夾角，在數(shù)值上等于A A點在主動輪上的相點在主動輪上的相 位角，位角，在在180/Z180/Z1 1之間變化。之間變化。為鉸鏈點為鉸鏈點D D的圓周速度與前進分速度之間的的圓周速度與前進分速度之間的 夾角，在數(shù)值上等于夾角，在數(shù)值上等于D D點在從動輪上的相點在從動輪上的相 位角，

12、位角， 在在180/Z180/Z2 2之間變化。之間變化。 可見，在鏈節(jié)的嚙進過程中，鏈條前進方向速度可見，在鏈節(jié)的嚙進過程中，鏈條前進方向速度V V和垂直和垂直方向分速度方向分速度V V1 1、V V2 2的數(shù)值隨的數(shù)值隨、變化而改變。其變化變化而改變。其變化情況只需分析一鏈節(jié)從進入嚙合開始，到相鄰的下一個鏈節(jié)情況只需分析一鏈節(jié)從進入嚙合開始，到相鄰的下一個鏈節(jié)進入嚙合為止的一段時間的運動情況，以進入嚙合為止的一段時間的運動情況，以A A鏈節(jié)在主動鏈輪鏈節(jié)在主動鏈輪1 1上嚙合全過程為例分析瞬時速度變化。上嚙合全過程為例分析瞬時速度變化。12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV

13、 V2 2V V2 2DD1 1）A A鏈節(jié)開始進入嚙合鏈節(jié)開始進入嚙合相位角：相位角：111802z ）鏈鏈節(jié)節(jié)開開始始進進入入嚙嚙合合（111802zA 前進方向分速度：前進方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD范圍內(nèi)嚙合范圍內(nèi)嚙合）鏈節(jié)在（鏈節(jié)在（） 018021ZA范圍內(nèi)嚙合范圍內(nèi)嚙合）鏈節(jié)在（鏈節(jié)在（ 01801ZA前進方向分速度：前進方向分速度：V=RV=R1 11 1coscos；垂直方向分速度：垂

14、直方向分速度：V V1 1=R=R1 11 1sinsin；12A AB BV V3 3）A A鏈節(jié)與鏈節(jié)與Y Y軸重合軸重合相位角相位角=0=0A A鏈節(jié)與鏈節(jié)與Y Y軸重合（軸重合（=0=0 ）前進方向分速度：前進方向分速度：V= VV= V1 1=R=R1 11 1；垂直方向分速度：垂直方向分速度：V V1 1=0=0D D12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2）范圍內(nèi)嚙合）范圍內(nèi)嚙合（鏈節(jié)在鏈節(jié)在11800)4ZA ）范圍內(nèi)嚙合）范圍內(nèi)嚙合（鏈節(jié)在鏈節(jié)在11800ZA 前進方向分速度：前進方向分速度：V=RV=R1 1 1 1coscos；垂直方向分

15、速度：垂直方向分速度：V V1 1=R=R1 1 1 1sinsin；B B5 5）A A鏈節(jié)結(jié)束嚙合時鏈節(jié)結(jié)束嚙合時相位角：相位角：111802z 12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2)1802(11zA 鏈節(jié)結(jié)束嚙合時鏈節(jié)結(jié)束嚙合時前進方向分速度：前進方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv B B每嚙進一每嚙進一個鏈節(jié)時，個鏈節(jié)時，鏈速變化鏈速變化情況情況相位角相位角變化：變化：前進方向分速度：前進方向分速度： 11/1800/180z zz z由由

16、11111180cos180coszRRzR1 11 11 1由由 即：時而加速嚙進，時而減速嚙進即：時而加速嚙進，時而減速嚙進垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180sin0180sinzRzR 由由即：時而減速上升，時而加速下降即：時而減速上升，時而加速下降鏈速鏈速V V時快時慢，時快時慢， VV忽上忽下的變化，稱為多邊形效應(yīng)忽上忽下的變化，稱為多邊形效應(yīng)。+180+1800 0/z/z1 1-180-1800 0/z/z1 1嚙進一個鏈節(jié)嚙進一個鏈節(jié) V VVV0 0鏈傳動的瞬時鏈速變化鏈傳動的瞬時鏈速變化垂直方向分速度垂直方向分速度前進方向分速度前進方向分速度 鏈節(jié)在從動輪上

17、退出嚙合時鏈速變化，可參照上述分析。即鏈節(jié)在從動輪上退出嚙合時鏈速變化，可參照上述分析。即分析某一鏈節(jié)分析某一鏈節(jié)D D從其前一相鄰鏈節(jié)退出嚙合時開始，到該從其前一相鄰鏈節(jié)退出嚙合時開始，到該D D鏈節(jié)鏈節(jié)退出嚙合時為止的運動情況。退出嚙合時為止的運動情況。內(nèi)的運動情況。內(nèi)的運動情況。從動輪節(jié)圓上圓周速度從動輪節(jié)圓上圓周速度：從動輪的角速度：從動輪的角速度：221112coscoscoscoscos RRvvv coscos2112RR（3 3）鏈傳動的瞬時傳動比）鏈傳動的瞬時傳動比i i瞬瞬 coscos1221RRi瞬12V VV V21180,180zz 的的變變化化范范圍圍為為：的的變

18、變化化范范圍圍為為：常數(shù)常數(shù)，故，故一般情況下一般情況下瞬瞬 ii i瞬瞬= =常數(shù)的條件：常數(shù)的條件：1 1）i=1i=1，即，即Z Z1 1=Z=Z2 2，和和變化范圍相同；變化范圍相同；2 2）傳動的中心距為鏈節(jié)距的整數(shù)倍，使）傳動的中心距為鏈節(jié)距的整數(shù)倍，使和和同步變化。同步變化。結(jié)論：鏈傳動存在多邊形效應(yīng)，使鏈節(jié)嚙合速度周期性變結(jié)論：鏈傳動存在多邊形效應(yīng)，使鏈節(jié)嚙合速度周期性變 化，瞬時傳動比不等于常數(shù)，使運動產(chǎn)生不均勻性化，瞬時傳動比不等于常數(shù)，使運動產(chǎn)生不均勻性 和動載荷。和動載荷。 二二. . 鏈傳動的受力分析鏈傳動的受力分析1.1.鏈傳動工作時受力分析鏈傳動工作時受力分析 鏈

19、緊邊受到的拉力：鏈緊邊受到的拉力：F1=F+Fc+Fy作用在鏈上的力及鏈的下垂度鏈松邊受到的拉力鏈松邊受到的拉力：F2=Fc+FyF 鏈傳動的圓鏈傳動的圓 周力（有效拉力）周力（有效拉力）NvPF1000 Fc 作圓周運動的鏈節(jié)產(chǎn)生的離心力作圓周運動的鏈節(jié)產(chǎn)生的離心力Fy 鏈條重量產(chǎn)生的懸垂拉力，鏈條重量產(chǎn)生的懸垂拉力， Fy =Kyqga N2qvFc式中：式中：q 鏈每米長度的質(zhì)量，鏈每米長度的質(zhì)量，kg/mkg/m，見表，見表9-19-1； v 鏈的圓周速度，鏈的圓周速度，m/sm/s； a 鏈傳動的中心距，鏈傳動的中心距，m m； g 重力加速度，重力加速度， g g = 9.81 m

20、/s = 9.81 m/s2 2； Ky 垂度系數(shù)，即下垂量為垂度系數(shù)，即下垂量為y=0.02ay=0.02a時的拉力系數(shù)，時的拉力系數(shù)， 見表見表9-29-2，表中，表中為兩鏈輪中心連線與水平面為兩鏈輪中心連線與水平面 的夾角。的夾角。表表9-2 9-2 垂度系數(shù)垂度系數(shù) Ky306075)(90 垂直位置yK0 0（水平位置）水平位置）置)平位置) 7 6 42.5 1三三. . 鏈傳動中的動載荷鏈傳動中的動載荷鏈傳動中的鏈傳動中的動載荷包括動載荷包括 外部附加動載荷外部附加動載荷由于工作載荷和原動機的工作特性由于工作載荷和原動機的工作特性 帶來的振動、沖擊等因素引起的附加載帶來的振動、沖

21、擊等因素引起的附加載 荷，用工作情況系數(shù)加以考慮；荷，用工作情況系數(shù)加以考慮； 內(nèi)部附加動載荷內(nèi)部附加動載荷由鏈傳動本身速度變化及制造、由鏈傳動本身速度變化及制造、 安裝誤差引起的附加動載荷。安裝誤差引起的附加動載荷。FQ=F1+F2(1.2(1.21.3)1.3)F 與帶傳動相比之下，鏈作用于軸上的壓力要小得多，若與帶傳動相比之下，鏈作用于軸上的壓力要小得多，若忽略傳動中的動載荷，可近似取為：忽略傳動中的動載荷，可近似取為： 鏈傳動為間接嚙合傳動，安裝時只需較小的張緊力，目鏈傳動為間接嚙合傳動，安裝時只需較小的張緊力，目的是使松邊的垂度不致過大。以防松邊在下時，導(dǎo)致鏈輪嚙的是使松邊的垂度不致

22、過大。以防松邊在下時，導(dǎo)致鏈輪嚙合齒數(shù)較少，加速磨損，產(chǎn)生較大振動、跳齒或脫鏈。合齒數(shù)較少，加速磨損，產(chǎn)生較大振動、跳齒或脫鏈。2.2.鏈作用于軸上的壓力鏈作用于軸上的壓力FQ內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生原因：內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生原因：1 1）由于鏈速）由于鏈速v v的周期性變化產(chǎn)生的加速度的周期性變化產(chǎn)生的加速度a a，當(dāng)，當(dāng)= 1 1/2/2時，時，加速度達到最大值：加速度達到最大值：2112111211max21180sin2sinpzRRa 可見，鏈速越高，節(jié)距越大，鏈的加速度越大，則鏈傳可見，鏈速越高，節(jié)距越大，鏈的加速度越大，則鏈傳動的動載荷也越大。動的動載荷也越大。2 2）鏈條上下方向運動速

23、度）鏈條上下方向運動速度v v周期性變化產(chǎn)生橫向振動，引起動周期性變化產(chǎn)生橫向振動，引起動載荷。載荷。 3 3）當(dāng)鏈條的鉸鏈與輪齒突然嚙合時，）當(dāng)鏈條的鉸鏈與輪齒突然嚙合時，相當(dāng)于鏈節(jié)鉸鏈敲擊輪齒，它們之間產(chǎn)相當(dāng)于鏈節(jié)鉸鏈敲擊輪齒，它們之間產(chǎn)生沖擊動載荷。生沖擊動載荷。4 4）鏈和鏈輪的制造誤差以及安裝誤差。）鏈和鏈輪的制造誤差以及安裝誤差。嚙合瞬時的沖擊 5 5）由于鏈條的松弛，在啟動、制動、反轉(zhuǎn)、）由于鏈條的松弛，在啟動、制動、反轉(zhuǎn)、突然超載或卸載情況下出現(xiàn)的慣性沖擊等。突然超載或卸載情況下出現(xiàn)的慣性沖擊等。四四. . 影響鏈傳動運動不均勻性和動載荷的主要因素及其減小措施影響鏈傳動運動不均

24、勻性和動載荷的主要因素及其減小措施1.1.影響影響 因素因素小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)Z Z1 1：鏈節(jié)距鏈節(jié)距p p：小鏈輪的角速度小鏈輪的角速度1 1：；，動動載載荷荷，不不均均性性變變化化范范圍圍， 1Z；，動動載載荷荷，不不均均性性， maxap。，動動載載荷荷，不不均均性性， max1a2.2.減小減小運動不均性運動不均性動動 載載 荷荷的措施的措施1 1）選較多的鏈輪齒數(shù)；）選較多的鏈輪齒數(shù)；2 2）鏈傳動放在低速級，限）鏈傳動放在低速級，限 制制Vmax15m/s;15m/s;3 3）盡可能使用較小的鏈）盡可能使用較小的鏈節(jié)距。節(jié)距。2112111211max21180sin2sinp

25、zRRa一一. . 滾子鏈傳動的主要失效形式及計算準(zhǔn)則滾子鏈傳動的主要失效形式及計算準(zhǔn)則( (一一) )主要失效形式主要失效形式1. 1. 鉸鏈磨損鉸鏈磨損 鏈節(jié)在進入和退出嚙合時，銷軸與套筒之間鏈節(jié)在進入和退出嚙合時，銷軸與套筒之間存在存在相對滑動相對滑動，在不能保證充分潤滑的條件下，將引起鉸鏈，在不能保證充分潤滑的條件下，將引起鉸鏈的的過度磨損過度磨損，導(dǎo)致鏈輪，導(dǎo)致鏈輪節(jié)圓增大節(jié)圓增大，鏈與鏈輪的嚙合點外移，鏈與鏈輪的嚙合點外移，最終將產(chǎn)生最終將產(chǎn)生跳齒或脫鏈跳齒或脫鏈而使傳動失效。由于磨損主要表現(xiàn)在而使傳動失效。由于磨損主要表現(xiàn)在外鏈節(jié)節(jié)距的變化上，內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距的變化很小，因而實際鉸外鏈

26、節(jié)節(jié)距的變化上，內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距的變化很小，因而實際鉸鏈節(jié)距的不均勻性增大，使傳動更不平穩(wěn)，通常鏈節(jié)距的不均勻性增大，使傳動更不平穩(wěn)，通常節(jié)距增大節(jié)距增大3%3%，則為失效則為失效。 開式鏈傳動的主要失效形式。開式鏈傳動的主要失效形式。 P P P+ P+P PP P 鏈條磨損后的節(jié)距增量鏈條磨損后的節(jié)距增量p+pp+p p p3603600 0/z/z3603600 0/z/zd dd d+d+d鏈鏈節(jié)距伸長量與節(jié)圓增大量之間關(guān)系節(jié)距伸長量與節(jié)圓增大量之間關(guān)系 2. 2. 鏈板的疲勞破壞鏈板的疲勞破壞 因而鏈板在變應(yīng)力狀態(tài)下工作，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)鏈因而鏈板在變應(yīng)力狀態(tài)下工作，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)鏈

27、板會產(chǎn)生疲勞斷裂。在潤滑條件良好且設(shè)計安裝正確的情況板會產(chǎn)生疲勞斷裂。在潤滑條件良好且設(shè)計安裝正確的情況下，鏈板的疲勞強度是決定鏈傳動工作能力的主要因素。下，鏈板的疲勞強度是決定鏈傳動工作能力的主要因素。3. 3. 點蝕和多次沖擊破斷點蝕和多次沖擊破斷 工作中由于鏈條反復(fù)啟動、制動、反轉(zhuǎn)或受重復(fù)沖擊工作中由于鏈條反復(fù)啟動、制動、反轉(zhuǎn)或受重復(fù)沖擊載荷時承受較大的動載荷，經(jīng)過多次沖擊，滾子表面產(chǎn)生載荷時承受較大的動載荷，經(jīng)過多次沖擊，滾子表面產(chǎn)生點蝕，且滾子、套筒和銷軸會產(chǎn)生沖擊斷裂。點蝕，且滾子、套筒和銷軸會產(chǎn)生沖擊斷裂。4. 4. 銷軸與套筒的膠合銷軸與套筒的膠合 由于套筒和銷軸間存在相對運動

28、，在變載荷的作用下，由于套筒和銷軸間存在相對運動，在變載荷的作用下，潤滑油膜難以形成，當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，套筒與銷軸間產(chǎn)生的潤滑油膜難以形成，當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，套筒與銷軸間產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致套筒與銷軸的膠合失效。熱量導(dǎo)致套筒與銷軸的膠合失效。5. 5. 過載拉斷過載拉斷 在低速重載的傳動中或者鏈傳動嚴重過載時，鏈元件在低速重載的傳動中或者鏈傳動嚴重過載時，鏈元件被拉斷。被拉斷。( (二二) )鏈傳動計算準(zhǔn)則鏈傳動計算準(zhǔn)則 通常鏈輪的壽命為鏈壽命的通常鏈輪的壽命為鏈壽命的2 23 3倍以上，故鏈傳動的承倍以上，故鏈傳動的承載能力以鏈的強度和壽命為依據(jù)。載能力以鏈的強度和壽命為依據(jù)。閉式傳動閉式傳動V V0.6

29、m/s0.6m/s鏈傳動：鏈傳動： 按由鉸鏈磨損，鏈板的疲按由鉸鏈磨損，鏈板的疲 勞破壞，滾子、套筒和銷勞破壞，滾子、套筒和銷軸沖擊破斷，銷軸與套筒軸沖擊破斷，銷軸與套筒的膠合限制的的膠合限制的額定功率曲額定功率曲線設(shè)計線設(shè)計；V0.6m/sV0.6m/s鏈傳動：鏈傳動：主要失效為過載拉斷，按主要失效為過載拉斷，按 靜強度計算。靜強度計算。開式鏈傳動開式鏈傳動主要失效為磨損，進行磨損條件性計算，主要失效為磨損，進行磨損條件性計算， 即：即：p ppp。二二. . 滾子鏈傳動的功率曲線滾子鏈傳動的功率曲線1.1.滾子鏈傳動的極限功率曲線滾子鏈傳動的極限功率曲線6-潤滑條件不好或工作環(huán)境惡劣的情況

30、下的極限功率曲線，潤滑條件不好或工作環(huán)境惡劣的情況下的極限功率曲線，這種情況下鏈磨損嚴重，所能傳遞的功率甚低。這種情況下鏈磨損嚴重，所能傳遞的功率甚低。 1-1-在良好而充分潤滑條件下由在良好而充分潤滑條件下由磨損破壞限定的極限功率曲線；磨損破壞限定的極限功率曲線； 2-2-在變應(yīng)力下鏈板疲勞破壞限在變應(yīng)力下鏈板疲勞破壞限定的極限功率曲線；定的極限功率曲線； 3-3-由滾子套筒沖擊疲勞破壞限由滾子套筒沖擊疲勞破壞限定的極限功率曲線；定的極限功率曲線； 4-4-由銷軸與套筒膠合限定的極限由銷軸與套筒膠合限定的極限功率曲線；功率曲線； 5-5-良好潤滑條件下的額定功率曲線，良好潤滑條件下的額定功率

31、曲線，是設(shè)計時所使用的曲線；是設(shè)計時所使用的曲線；2.2.滾子鏈傳動的額定功率曲線滾子鏈傳動的額定功率曲線系列系列滾子鏈傳動的額定功率曲線滾子鏈傳動的額定功率曲線注：雙排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的注：雙排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的.計算得到計算得到;三排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的三排鏈的額定功率曲線可以用單排鏈的.計算得到。計算得到。說明：說明：1、是在特定條件下得到的。、是在特定條件下得到的。特定條件：特定條件：=；=1節(jié)；單排鏈；傳動比節(jié)；單排鏈；傳動比i=3，兩鏈輪安裝在平行的水平軸上，兩鏈輪共面；載荷平，兩鏈輪安裝在平行的水平軸上，兩鏈輪共面；載荷平穩(wěn)；按照推薦的穩(wěn)；按照推

32、薦的潤滑方式潤滑；潤滑方式潤滑；工作壽命為工作壽命為15000小時；鏈因磨損小時；鏈因磨損而引起的相對而引起的相對伸長量不超過伸長量不超過3。 設(shè)計時設(shè)計時修正公式：修正公式：Z 為工作情況系數(shù)為工作情況系數(shù)(表表9-3)Z小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（圖小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（圖9-13） 2 2、當(dāng)實際情況不符合特定條件時，應(yīng)對查得的值、當(dāng)實際情況不符合特定條件時，應(yīng)對查得的值進行修正。進行修正。3 3、當(dāng)不能保證按圖示推薦的潤滑方式時，則設(shè)計時應(yīng)將、當(dāng)不能保證按圖示推薦的潤滑方式時，則設(shè)計時應(yīng)將值按如下數(shù)值降低：值按如下數(shù)值降低：當(dāng)當(dāng)v1.5m/sv1.5m/s，潤滑不良時，降至，潤滑不良時，降至(0.3(0

33、.30.6)0.6)；無潤滑時，降至；無潤滑時，降至0.15(0.15(壽命不能保證壽命不能保證1500015000小時小時) )；當(dāng)當(dāng)1.5m/sv7m/s1.5m/s7m/sv7m/s，若潤滑不良時，該傳動不可靠，不宜采用。，若潤滑不良時，該傳動不可靠，不宜采用。 鏈傳動設(shè)計根據(jù)鏈速不同分為鏈傳動設(shè)計根據(jù)鏈速不同分為一般一般與與低速低速兩種情況：兩種情況： 通常，一般通常，一般(0.6m/s)的鏈傳動按功率曲線設(shè)計計算；的鏈傳動按功率曲線設(shè)計計算； 低速低速(8 Z1 17 21 25但是但是 傳動尺寸和重量傳動尺寸和重量鏈條節(jié)距伸長后發(fā)生脫鏈，使用壽命鏈條節(jié)距伸長后發(fā)生脫鏈，使用壽命 p

34、pp從動輪齒數(shù)從動輪齒數(shù)=i，通常通常max 120。鏈傳動速比通常鏈傳動速比通常i6，推薦，推薦i=24，但在但在v 3式中：式中：da1、da2分別為小、大鏈輪的頂圓直徑分別為小、大鏈輪的頂圓直徑(mm)。 鏈節(jié)數(shù)利用帶傳動中帶長的計算公式鏈節(jié)數(shù)利用帶傳動中帶長的計算公式將該式除以鏈節(jié)距，經(jīng)整理后得鏈節(jié)數(shù)將該式除以鏈節(jié)距，經(jīng)整理后得鏈節(jié)數(shù)取整數(shù)，且最好為偶數(shù)。取整數(shù)，且最好為偶數(shù)。02122104)()(22aDDDDaL0121002122102)(2)2(2)(2apfzzpaapzzzzpaLp1f查表查表9-5表表9-5 的計算值的計算值1f最大中心距為：最大中心距為：)(2212

35、zzLpfap2f查表查表9-6表表9-6 的計算值的計算值2f為了保證鏈條有一定的垂度，實際安裝中心距應(yīng)比計算值小為了保證鏈條有一定的垂度，實際安裝中心距應(yīng)比計算值小0.20.4。若要求中心距可調(diào)整，則其調(diào)整范圍一般若要求中心距可調(diào)整，則其調(diào)整范圍一般2，即，即a=2，實際安裝，實際安裝中心距中心距: a=a+a(4)計算作用在軸上的軸壓力計算作用在軸上的軸壓力由于鏈傳動是嚙合傳動，勿需很大的張緊力，故作用在軸上由于鏈傳動是嚙合傳動，勿需很大的張緊力，故作用在軸上的壓力也較小，可取的壓力也較小，可取FQ =(1.21.3)F1，F(xiàn)1為鏈傳動的工作拉力。為鏈傳動的工作拉力。 )(10001Nv

36、PF 2、低速、低速(0.6m/s)鏈傳動設(shè)計方法鏈傳動設(shè)計方法對于鏈速對于鏈速0.6m/s的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條受靜力拉斷，故應(yīng)進行靜強度校核。受靜力拉斷，故應(yīng)進行靜強度校核。靜強度安全系數(shù)應(yīng)滿足下式要求：靜強度安全系數(shù)應(yīng)滿足下式要求： 841limFKnFSA式中：式中： Flim 為鏈的極限拉伸載荷為鏈的極限拉伸載荷,由表由表9-1查取查取 n 為鏈的排數(shù)；為鏈的排數(shù)； F1 為鏈傳動的工作拉力為鏈傳動的工作拉力 KA 工況系數(shù)由表工況系數(shù)由表9-3查取查取四四. . 滾子鏈鏈輪滾子鏈鏈輪1.1.鏈輪的齒形要求鏈輪的齒形要求 （1 1）應(yīng)保證

37、鏈條能自由的進入和退出；）應(yīng)保證鏈條能自由的進入和退出； （2 2）嚙合時與鏈條的沖擊和接觸應(yīng)力盡可能小，）嚙合時與鏈條的沖擊和接觸應(yīng)力盡可能小，減小磨損；減小磨損； （3 3）齒形盡可能簡單，便于加工。）齒形盡可能簡單，便于加工。 滾子鏈鏈輪端面齒形滾子鏈鏈輪端面齒形 國家標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1244-85GB1244-85）規(guī)定了鏈）規(guī)定了鏈輪的最大和最小齒槽形狀，實際齒槽輪的最大和最小齒槽形狀，實際齒槽形狀在最大和最小范圍內(nèi)都可用，因形狀在最大和最小范圍內(nèi)都可用，因此鏈輪齒廓曲線的幾何形狀有較大的此鏈輪齒廓曲線的幾何形狀有較大的靈活性。常用齒廓為靈活性。常用齒廓為“三圓弧一直線三圓弧一直

38、線”齒形。該齒形具有接觸應(yīng)力小，磨損齒形。該齒形具有接觸應(yīng)力小，磨損輕，沖擊小，齒頂較高不易跳齒和脫輕，沖擊小，齒頂較高不易跳齒和脫鏈，切削同一節(jié)距不同齒數(shù)的鏈輪時鏈，切削同一節(jié)距不同齒數(shù)的鏈輪時只需一把滾刀等優(yōu)點。只需一把滾刀等優(yōu)點。2.2.鏈輪的幾何尺寸鏈輪的幾何尺寸分度圓直徑分度圓直徑齒頂圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒根圓直徑最大齒根距離最大齒根距離zpd180sin)180cot54. 0(zpdarfddd偶數(shù)齒偶數(shù)齒奇數(shù)齒奇數(shù)齒fxdL rxdzdL90cosrd為配用鏈的滾子直徑為配用鏈的滾子直徑2.2.鏈輪的常用結(jié)構(gòu)鏈輪的常用結(jié)構(gòu)實心式：小直徑鏈輪實心式：小直徑鏈輪孔板式：中等尺

39、寸鏈輪孔板式：中等尺寸鏈輪組合式（大組合式（大直徑鏈輪）直徑鏈輪）焊接焊接螺栓連接螺栓連接便于更換齒圈；便于更換齒圈；齒圈與輪轂用不同的材料；齒圈與輪轂用不同的材料；2.2.鏈輪的常用材料鏈輪的常用材料材料材料熱處理熱處理熱處理后硬度熱處理后硬度應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍15、20滲碳、淬火、回火滲碳、淬火、回火50-60 HRCz25的的鏈輪鏈輪40、50、ZG310-570淬火、回火淬火、回火40-50 HRC無劇烈振動及沖擊的鏈輪無劇烈振動及沖擊的鏈輪15Cr、20 Cr滲碳、淬火、回火滲碳、淬火、回火50-60 HRC有動載荷及傳遞較大功率的重有動載荷及傳遞較大功率的重要鏈輪要鏈輪z50的從動鏈

40、輪的從動鏈輪夾木膠木夾木膠木-功率小于功率小于6kW、速度較高、要、速度較高、要求平穩(wěn)傳動和噪聲小的鏈輪求平穩(wěn)傳動和噪聲小的鏈輪五、鏈傳動的潤滑、布置和張緊五、鏈傳動的潤滑、布置和張緊1.1.鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑滴油潤滑：滴油潤滑：用油杯通過用油杯通過油管向松邊鏈板間隙處油管向松邊鏈板間隙處滴油潤滑滴油潤滑油浴潤滑油浴潤滑飛濺潤滑：飛濺潤滑：用甩油盤將油甩起，用甩油盤將油甩起， 進行飛濺潤滑。進行飛濺潤滑。壓力噴油潤滑：壓力噴油潤滑：用油泵經(jīng)用油泵經(jīng)油管向鏈條連續(xù)供油，循油管向鏈條連續(xù)供油，循環(huán)油可起潤滑和冷卻作用。環(huán)油可起潤滑和冷卻作用。2.2.鏈傳動的布置鏈傳動的布置兩輪軸線在同一水平

41、兩輪軸線在同一水平面，緊邊在上、在下面，緊邊在上、在下均可，但在上好些。均可，但在上好些。兩輪軸線不在同一水平面，兩輪軸線不在同一水平面，應(yīng)使兩輪軸線與水平線的應(yīng)使兩輪軸線與水平線的夾角夾角 ，松邊在下，松邊在下，否則松邊下垂量增大后，否則松邊下垂量增大后，鏈條易與鏈輪卡死。鏈條易與鏈輪卡死。 45兩輪軸線在同一鉛垂面內(nèi)，兩輪軸線在同一鉛垂面內(nèi)，下垂量增大，會減少下鏈下垂量增大，會減少下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)，降低輪的有效嚙合齒數(shù)，降低傳動能力，為此應(yīng)采用：傳動能力，為此應(yīng)采用：中心距可調(diào)；張緊裝置；中心距可調(diào)；張緊裝置；上下兩輪錯開，使其軸線上下兩輪錯開，使其軸線不在同一鉛垂面內(nèi)不在同一鉛垂面內(nèi)

42、兩輪軸線在同一水平面，兩輪軸線在同一水平面，松邊應(yīng)在下，或加張緊松邊應(yīng)在下，或加張緊置，否則下垂后，松邊置，否則下垂后，松邊會與緊邊相碰，需經(jīng)常會與緊邊相碰，需經(jīng)常調(diào)整中心距調(diào)整中心距2.2.鏈傳動的張緊鏈傳動的張緊自動張緊，一般多利用彈簧、吊重通過張緊力。自動張緊，一般多利用彈簧、吊重通過張緊力。定期調(diào)整，一般利用螺定期調(diào)整，一般利用螺旋、偏心等調(diào)整裝置旋、偏心等調(diào)整裝置采用托板控制垂度，適用于中心距大的場合采用托板控制垂度，適用于中心距大的場合例題例題 設(shè)計某帶式輸送機的滾子鏈傳動。已知電動機額定功率設(shè)計某帶式輸送機的滾子鏈傳動。已知電動機額定功率P=5.5kW,P=5.5kW,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n

43、 n1 1=720r/min=720r/min，從動輪的轉(zhuǎn)速，從動輪的轉(zhuǎn)速n n2 2=240r/min,=240r/min,載荷平載荷平穩(wěn)，傳動為水平布置，要求中心距穩(wěn)，傳動為水平布置，要求中心距a550mma550mm。解：解：（1 1）選擇鏈輪齒數(shù)）選擇鏈輪齒數(shù) 表表9-小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)鏈速（鏈速（m/s）0.63 3 8 8 z1 17 21 25假設(shè)鏈速假設(shè)鏈速v=38m/sv=38m/s，由表，由表9-49-4選選z1 =21，m/s60000600002211pnzpnzv; 324072021nniz2 = z1 =3x21=63120,合適合適i大齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)（2

44、2）確定額定功率）確定額定功率電動機驅(qū)動鏈傳動，載荷平穩(wěn)，電動機驅(qū)動鏈傳動，載荷平穩(wěn)，查表查表9-39-3得得KA=1.0=1.0Z查圖表查圖表9-139-13得得Kz=1.2=1.2kW95 . 72 . 10 . 10PKKPZA（3 3）初定中心距，確定鏈節(jié)數(shù)）初定中心距，確定鏈節(jié)數(shù)由中心距由中心距a=(3050)p，取，取a0=30p，由，由z2-z1=63-21=42查表查表9-5得得683.441f，由鏈節(jié)數(shù)為：，由鏈節(jié)數(shù)為：49.10330683.442)6321(3022)(201210ppppapfzzpaLp取取節(jié)104pL（4 4）確定鏈節(jié)距）確定鏈節(jié)距p p查額定功率曲

45、線可選滾子鏈查額定功率曲線可選滾子鏈12A,12A,查表查表9-19-1知知, ,p=19.05mm.p=19.05mm.圖圖9-11 9-11 額定功率曲線額定功率曲線（5 5）驗算鏈速）驗算鏈速m/s8 . 46000072005.19216000011pnzv與假設(shè)鏈速與假設(shè)鏈速v=38m/sv=38m/s相符。相符。（6 6）確定中心距）確定中心距由由976. 1216321104121zzzpL表表9-69-6得得244. 02f550mmmm4 .576)6321(104205.19244. 0)(2212zzLpfap故滿足設(shè)計要求。故滿足設(shè)計要求。（7 7）求軸上作用力）求軸上

46、作用力FQ =(1.21.3)F1)N(10001vPF N18755 .15622 . 12 . 1N5 .15628 . 45 . 71000100011FFvPFQ因工作平穩(wěn)因工作平穩(wěn)（8 8）選擇潤滑方式）選擇潤滑方式根據(jù)鏈速根據(jù)鏈速v=4.8m/sv=4.8m/s和和鏈好鏈好12A,12A,選擇油浴或選擇油浴或飛濺潤滑方式。飛濺潤滑方式。（9 9）設(shè)計結(jié)果）設(shè)計結(jié)果滾子鏈型號為：滾子鏈型號為：1212 A A1 1104 104 GBGBT1243.1T1243.119831983鏈輪齒數(shù)分別為鏈輪齒數(shù)分別為21,6321,63，中心距為，中心距為mm4 .576，壓軸力壓軸力N18

47、75QF本章內(nèi)容小結(jié)本章內(nèi)容小結(jié)一一.鏈傳動的類型、結(jié)構(gòu)及特點；鏈傳動的類型、結(jié)構(gòu)及特點；按用途分類按用途分類傳動鏈：傳遞動力，傳動鏈：傳遞動力，v20m/s;v20m/s;起重鏈起重鏈: : 起重機械中提升重物，起重機械中提升重物，v0.25m/s;v0.25m/s;曳引鏈：運輸機械中移動重物，曳引鏈：運輸機械中移動重物，v24m/s;v24m/s;傳動鏈中按傳動鏈中按結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)分類 滾子鏈滾子鏈: : 齒形鏈齒形鏈 銷軸與外鏈板銷軸與外鏈板用過盈配合連用過盈配合連接，稱為外鏈節(jié)接，稱為外鏈節(jié)。 套筒與內(nèi)鏈板套筒與內(nèi)鏈板過盈配合過盈配合 銷軸與套筒之間銷軸與套筒之間間隙配合間隙配合滾子與套筒之間滾子與套筒之間為間隙配合，使?jié)L為間隙配合，使?jié)L子與輪齒間主要發(fā)生滾動摩擦子與輪齒間主要發(fā)生滾動摩擦。12A AV VV V1 1V V1 1B