機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)第第9章章 鏈、軸與滾動(dòng)軸承疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)鏈、軸與滾動(dòng)軸承疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9.3 滾動(dòng)軸承疲勞壽命設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承疲勞壽命設(shè)計(jì) 9.2 軸的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9.1 套筒滾子鏈的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)套筒滾子鏈的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)具有運(yùn)動(dòng)不均勻性的特征。這是由于圍具有運(yùn)動(dòng)不均勻性的特征。這是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，稱(chēng)為的，稱(chēng)為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。鏈傳動(dòng)的主要失。鏈傳動(dòng)的主要失效形式是效形式是疲勞破壞疲勞破壞 或或 膠合膠合。確定套筒滾子鏈傳動(dòng)。確定套筒滾子鏈傳動(dòng)的承載能力，都采

2、用以疲勞強(qiáng)度為主的多種失效形的承載能力，都采用以疲勞強(qiáng)度為主的多種失效形式的計(jì)算方法。式的計(jì)算方法。9.1 套筒滾子鏈的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)套筒滾子鏈的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（b）（a）9.1.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 1鏈傳動(dòng)的平均速度與平均傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的平均速度與平均傳動(dòng)比R1 11 O1A v 1v1 v 2 R2O2 2 Bv2vv2 圖圖 9.1 9.1 鏈傳動(dòng)的速度分析鏈傳動(dòng)的速度分析 當(dāng)鏈繞在鏈輪上，鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這段鏈當(dāng)鏈繞在鏈輪上，鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這段鏈條將曲折成多邊形一部分（圖條將曲折成多邊形一部分（圖9.19.1）。）。 該多邊形的邊長(zhǎng)為鏈條的節(jié)距該多邊形的邊

3、長(zhǎng)為鏈條的節(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。鏈輪每轉(zhuǎn)一圈，隨之轉(zhuǎn)過(guò)的鏈長(zhǎng)為。鏈輪每轉(zhuǎn)一圈，隨之轉(zhuǎn)過(guò)的鏈長(zhǎng)為z z p p，故鏈的平均速，故鏈的平均速度為：度為：式中，式中，z1、z2主、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)；主、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)； n1、n2主、從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，主、從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速， r/min; ; p鏈的節(jié)距，鏈的節(jié)距，mm。1000601000602211pnzpnzv （9.19.1）鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為1221zznni（9.29.2）式中，式中，z1、z2主、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)；主、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)； n1、n2主、從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，主、從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速， r/min; ;

4、2. 鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)速度與瞬時(shí)傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)速度與瞬時(shí)傳動(dòng)比9.1（a）R1 11 O1A v 1v1v 如圖如圖 9.1a 9.1a 所示，鏈輪所示，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繞在鏈輪上的鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繞在鏈輪上的鏈條其銷(xiāo)軸軸心沿鏈輪節(jié)圓運(yùn)動(dòng)，其銷(xiāo)軸軸心沿鏈輪節(jié)圓運(yùn)動(dòng)，而鏈節(jié)其余部分的運(yùn)動(dòng)軌跡而鏈節(jié)其余部分的運(yùn)動(dòng)軌跡不在節(jié)圓上。若主動(dòng)鏈輪的不在節(jié)圓上。若主動(dòng)鏈輪的節(jié)圓半徑為節(jié)圓半徑為 R R1 1，并以等角，并以等角速度速度 1 1 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸心A A 作作等速圓周運(yùn)動(dòng)，其速度等速圓周運(yùn)動(dòng)，其速度v v1 1= =R R1 1 1 1。 為了便于分析，設(shè)鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，主動(dòng)邊始終為了便于分析，

5、設(shè)鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，主動(dòng)邊始終處于水平位置。這樣處于水平位置。這樣 v v1 1 可分解為沿鏈條前進(jìn)方向的水平可分解為沿鏈條前進(jìn)方向的水平速度速度 v v 和上下垂直運(yùn)動(dòng)的分速度和上下垂直運(yùn)動(dòng)的分速度 v v1 1，其值分別為：，其值分別為：sinsincoscos1111111RvvRvv（9.39.3）式中，式中， 過(guò)軸心過(guò)軸心 A A 的半徑與垂線間的夾角。的半徑與垂線間的夾角。 由圖中可知：鏈條的每一鏈節(jié)在主動(dòng)鏈輪上對(duì)應(yīng)的中由圖中可知：鏈條的每一鏈節(jié)在主動(dòng)鏈輪上對(duì)應(yīng)的中心角為心角為 1 1（ 1 1 = 360= 360 / /z z），則），則 角的變化范圍為（角的變化范圍為（ 1 1

6、/2 + /2 + 1 1/2 /2 ）。顯然，當(dāng)）。顯然，當(dāng) = = 1 1/2/2時(shí)，鏈速最時(shí)，鏈速最??；當(dāng)??；當(dāng) = 0= 0時(shí)，鏈速最大。所以，主動(dòng)鏈輪作等速回轉(zhuǎn)時(shí)，鏈速最大。所以，主動(dòng)鏈輪作等速回轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條前進(jìn)的瞬時(shí)速度時(shí)，鏈條前進(jìn)的瞬時(shí)速度 v v 周期性地由小變大，又由大周期性地由小變大，又由大變小，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)節(jié)距就變化一次。與此同時(shí)，變小，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)節(jié)距就變化一次。與此同時(shí)，v v1 1的大的大小也在周期性地變化，導(dǎo)致鏈條在鉛垂方向產(chǎn)生周期性的小也在周期性地變化，導(dǎo)致鏈條在鉛垂方向產(chǎn)生周期性的振動(dòng)。振動(dòng)。 設(shè)從動(dòng)輪角速度為設(shè)從動(dòng)輪角速度為 2 2，圓周速度為，圓周速度為v v2

7、 2，由圖，由圖 9.1b 9.1b 可可知知2212coscoscosRvvv（9.49.4）2211coscosRR（b） 2R2O2 2 Bv2vv2 又因又因 v1= R1 1，而有，而有所以瞬時(shí)傳動(dòng)比為：所以瞬時(shí)傳動(dòng)比為：coscos1221RRii（9.59.5） 隨著隨著 角和角和 角的不斷變化，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比也角的不斷變化，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比也是不斷變化的。當(dāng)主動(dòng)鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)鏈輪是不斷變化的。當(dāng)主動(dòng)鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)鏈輪的角速度將周期性地變化。只有在的角速度將周期性地變化。只有在z z1 1 = = z z2 2，且傳動(dòng)的中心，且傳動(dòng)的中心距恰為節(jié)距距

8、恰為節(jié)距 p p 的整數(shù)倍時(shí)，傳動(dòng)比才可能在嚙合過(guò)程中保的整數(shù)倍時(shí)，傳動(dòng)比才可能在嚙合過(guò)程中保持不變，恒為持不變，恒為1 1。 由上面分析可知，鏈輪的齒數(shù)由上面分析可知，鏈輪的齒數(shù) z z 越小，鏈條節(jié)距越小，鏈條節(jié)距 p p 越越大，鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性越嚴(yán)重。大，鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性越嚴(yán)重。 上述鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻的特征是由于圍繞在鏈輪上的上述鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻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(chēng)為鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)所造成的，故稱(chēng)為 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)的多邊形效應(yīng)。 3鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷影響因素鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷影響因素 鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷主要由以下因素產(chǎn)生：鏈

9、傳動(dòng)的動(dòng)載荷主要由以下因素產(chǎn)生： （1 1）鏈速）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 對(duì)動(dòng)載對(duì)動(dòng)載荷的影響。荷的影響。當(dāng)銷(xiāo)軸位于當(dāng)銷(xiāo)軸位于 = = 1 1/2 /2 時(shí)，加速度達(dá)到最大值，即時(shí)，加速度達(dá)到最大值，即sin211Rdtdva（9.6） 式中，式中，)/180sin(21zpR 由式（由式（9.79.7）可知，當(dāng)鏈的質(zhì)量相同時(shí)，鏈輪）可知，當(dāng)鏈的質(zhì)量相同時(shí)，鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，則鏈的動(dòng)載荷越大。轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，則鏈的動(dòng)載荷越大。（9.7）2180sin2sin2112111211maxpzRRa （2 2）鏈的垂直方向分速度）鏈的垂直方向分速

10、度 v v 周期性變化會(huì)導(dǎo)周期性變化會(huì)導(dǎo)致鏈傳動(dòng)的橫向振動(dòng)，它也是鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷中重要的致鏈傳動(dòng)的橫向振動(dòng)，它也是鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷中重要的一部分。一部分。 （3 3）鏈節(jié)與鏈輪嚙合瞬間所產(chǎn)生的相對(duì)速度會(huì)造）鏈節(jié)與鏈輪嚙合瞬間所產(chǎn)生的相對(duì)速度會(huì)造成沖擊和動(dòng)載荷。成沖擊和動(dòng)載荷。9.1.2 9.1.2 鏈傳動(dòng)的失效形式鏈傳動(dòng)的失效形式鏈傳動(dòng)的失效形式鏈傳動(dòng)的失效形式疲勞破壞疲勞破壞鏈條鉸鏈的磨損鏈條鉸鏈的磨損 鏈條鉸鏈的膠合鏈條鉸鏈的膠合 鏈條的靜載拉斷鏈條的靜載拉斷 圖圖9.2 鏈傳動(dòng)失效曲線鏈傳動(dòng)失效曲線9.1.3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 在一定使用壽命和潤(rùn)滑良好的條件下，由鏈傳動(dòng)各種失效

11、在一定使用壽命和潤(rùn)滑良好的條件下，由鏈傳動(dòng)各種失效形式限定的額定功率曲線如圖形式限定的額定功率曲線如圖9.2 9.2 所示。所示。1 1額定功率曲線額定功率曲線曲線曲線1 1為鉸鏈磨損限定的極限功為鉸鏈磨損限定的極限功率線；率線；曲線曲線2 2為鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極為鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率線限功率線；曲線曲線3 3為滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)為滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率線；度限定的極限功率線；曲線曲線4 4為銷(xiāo)軸和套筒膠合限定的為銷(xiāo)軸和套筒膠合限定的極限功率線。極限功率線。小鏈輪轉(zhuǎn)速小鏈輪轉(zhuǎn)速極限功率極限功率BC1AE2O43圖圖9.2 鏈傳動(dòng)失效曲線鏈傳動(dòng)失效曲線小鏈輪轉(zhuǎn)速小鏈輪轉(zhuǎn)速

12、極限功率極限功率BC1AE2O43在潤(rùn)滑良好、中等速度的在潤(rùn)滑良好、中等速度的鏈傳動(dòng)應(yīng)當(dāng)在曲線鏈傳動(dòng)應(yīng)當(dāng)在曲線2 2、曲線、曲線3 3和曲線和曲線4 4所包圍的區(qū)域內(nèi)工所包圍的區(qū)域內(nèi)工作，其承載能力主要取決于作，其承載能力主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；隨著轉(zhuǎn)速鏈板的疲勞強(qiáng)度；隨著轉(zhuǎn)速的逐漸增加，因鏈傳動(dòng)的多的逐漸增加，因鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)增大，傳動(dòng)能力主邊形效應(yīng)增大，傳動(dòng)能力主要取決于滾子和套筒的沖擊要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度；當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，疲勞強(qiáng)度；當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，將出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈將出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。條迅速失效。在非正常潤(rùn)滑條件下，鏈傳動(dòng)按曲線在非正常潤(rùn)滑條件下，鏈傳

13、動(dòng)按曲線5 5（鉸鏈磨損限定（鉸鏈磨損限定的極限功率線）發(fā)生失效。的極限功率線）發(fā)生失效。D5 2滾子鏈滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，一般先按所傳遞的功率、載荷性滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，一般先按所傳遞的功率、載荷性質(zhì)、工作條件和鏈輪轉(zhuǎn)速等，選定鏈輪齒數(shù)，然后確定鏈質(zhì)、工作條件和鏈輪轉(zhuǎn)速等，選定鏈輪齒數(shù)，然后確定鏈節(jié)距、鏈條列數(shù)、中心距和潤(rùn)滑方式等。節(jié)距、鏈條列數(shù)、中心距和潤(rùn)滑方式等。（1 1）額定功率計(jì)算）額定功率計(jì)算 根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速，由附圖根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速，由附圖3.1中可查出各種鏈條在鏈中可查出各種鏈條在鏈速速 0.6m/s 情況下，允許傳遞的額定功率情況下，允許傳遞的額定功率 P0。

14、在實(shí)際使。在實(shí)際使用中所設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)與上述實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，由附圖用中所設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)與上述實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，由附圖3.1查得的查得的 P0 值應(yīng)乘以一系列修正系數(shù)，得鏈傳動(dòng)的計(jì)算功值應(yīng)乘以一系列修正系數(shù)，得鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率率 Pca：（9.89.8）Pca= KFP = P0KZKLKP 或或PLZAPLZcaKKKPKKKKPP0（9.99.9）式中，式中，P0在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率； Pca鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率；鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率； P傳遞的功率；傳遞的功率； KA載荷系數(shù)；載荷系數(shù)； KZ小鏈輪齒數(shù)系數(shù)；小鏈輪齒數(shù)系數(shù)； KL鏈長(zhǎng)系數(shù)，若設(shè)計(jì)點(diǎn)在附圖鏈

15、長(zhǎng)系數(shù)，若設(shè)計(jì)點(diǎn)在附圖3.1中功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)中功率曲線頂點(diǎn)左側(cè) 區(qū)域上按區(qū)域上按 計(jì)算，若在規(guī)律曲線頂點(diǎn)右側(cè)區(qū)域上計(jì)算，若在規(guī)律曲線頂點(diǎn)右側(cè)區(qū)域上 則按則按 計(jì)算；計(jì)算； KP多排鏈系數(shù)。多排鏈系數(shù)。26. 0100pL5 . 0100pL 若不能保證附圖若不能保證附圖3.23.2中所推薦的潤(rùn)滑方式而使?jié)櫥涣贾兴扑]的潤(rùn)滑方式而使?jié)櫥涣紩r(shí)，則線圖中所規(guī)定的功率時(shí)，則線圖中所規(guī)定的功率P P0 0應(yīng)降到下列數(shù)值：應(yīng)降到下列數(shù)值： 1.5m/s潤(rùn)滑不良時(shí)，降至（潤(rùn)滑不良時(shí)，降至（0.30.6）P0，無(wú)潤(rùn)，無(wú)潤(rùn)滑時(shí)，降至滑時(shí)，降至0.15P01.5 7m/s潤(rùn)滑不良時(shí)則傳動(dòng)不可靠，不宜采用。潤(rùn)

16、滑不良時(shí)則傳動(dòng)不可靠，不宜采用。 0.6m/s按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。 （2 2）鏈長(zhǎng)計(jì)算）鏈長(zhǎng)計(jì)算 鏈的長(zhǎng)度常用鏈節(jié)數(shù)鏈的長(zhǎng)度常用鏈節(jié)數(shù) Lp 表示，鏈節(jié)數(shù)表示，鏈節(jié)數(shù) Lp 與中心距與中心距 a 之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：apzzpazzLP21221222（9.109.10） 計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù) L Lp p 圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。再圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。再根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)計(jì)算理論中心距，即：根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)計(jì)算理論中心距，即：2122212128224zzzzLzzLpapp（9.119.11） 為了保證鏈條的松邊有一個(gè)合適的安裝垂度為了保證鏈條的松

17、邊有一個(gè)合適的安裝垂度（0.01a0.02a），實(shí)際中心距應(yīng)較理論中心距），實(shí)際中心距應(yīng)較理論中心距 a 小一些。小一些。（3 3）鏈傳動(dòng)作用在軸上的力（簡(jiǎn)稱(chēng)壓軸力）鏈傳動(dòng)作用在軸上的力（簡(jiǎn)稱(chēng)壓軸力）鏈傳動(dòng)的壓軸力鏈傳動(dòng)的壓軸力Q 可近似取為：可近似取為：Q KQFe （9.129.12）式中，式中，F(xiàn)e KQ 鏈傳動(dòng)的有效圓周力，鏈傳動(dòng)的有效圓周力，N ；壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)取壓軸力系數(shù)，對(duì)于水平傳動(dòng)取1.151.15，對(duì)于垂直傳，對(duì)于垂直傳動(dòng)取動(dòng)取1.051.05。 3影響鏈傳動(dòng)性能的因素影響鏈傳動(dòng)性能的因素 （1 1）傳動(dòng)比）傳動(dòng)比i i 滾子鏈的傳動(dòng)比一般為：滾子鏈的傳動(dòng)比一般為：

18、i 7，推薦值為，推薦值為 i = 23.5 。當(dāng)載荷平穩(wěn)，速度不高時(shí)，當(dāng)載荷平穩(wěn)，速度不高時(shí)，i 可達(dá)可達(dá)10。但傳動(dòng)比過(guò)大時(shí)，。但傳動(dòng)比過(guò)大時(shí)，由于鏈條在小鏈輪上的包角過(guò)小，將減少?lài)Ш淆X數(shù)，加速由于鏈條在小鏈輪上的包角過(guò)小，將減少?lài)Ш淆X數(shù)，加速輪齒的磨損并容易出現(xiàn)跳齒等現(xiàn)象。輪齒的磨損并容易出現(xiàn)跳齒等現(xiàn)象。 （2）鏈輪的齒數(shù)）鏈輪的齒數(shù)z1、z 2 小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)z z 1 1對(duì)鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的對(duì)鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性和使用壽命有較大的影響。齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過(guò)少，將會(huì)導(dǎo)致傳影響。齒數(shù)少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過(guò)少，將會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大；鏈條進(jìn)入和退出嚙

19、合時(shí)，鏈動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大；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；鏈傳遞的圓周力增大，從而加速了節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大；鏈傳遞的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。可見(jiàn)，增加小鏈輪齒數(shù)鏈條和鏈輪的損壞?？梢?jiàn)，增加小鏈輪齒數(shù)z z 1 1對(duì)傳動(dòng)是有對(duì)傳動(dòng)是有利的。利的。在動(dòng)力傳動(dòng)中，滾子鏈的小鏈輪齒數(shù)在動(dòng)力傳動(dòng)中，滾子鏈的小鏈輪齒數(shù) z z 1 1按附表按附表3.63.6選取。當(dāng)鏈速很低時(shí)，允許最少齒數(shù)為選取。當(dāng)鏈速很低時(shí)，允許最少齒數(shù)為9 9。 鏈輪齒數(shù)也不宜過(guò)多鏈輪齒數(shù)也不宜過(guò)多 , ,鏈輪齒數(shù)越多，分度圓直徑增鏈輪齒數(shù)越多，分度圓直徑增量量 d d 就越大，鏈就越容易出現(xiàn)跳齒和

20、脫齒現(xiàn)象。就越大，鏈就越容易出現(xiàn)跳齒和脫齒現(xiàn)象。 （3 3）鏈速）鏈速v 鏈速應(yīng)不超過(guò)鏈速應(yīng)不超過(guò)12 m/s，否則會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的動(dòng)載荷。，否則會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的動(dòng)載荷。對(duì)高精度的鏈傳動(dòng)，以及用合金鋼制造的鏈，鏈速允許到對(duì)高精度的鏈傳動(dòng)，以及用合金鋼制造的鏈，鏈速允許到20 30 m/s。 （4 4）鏈節(jié)距）鏈節(jié)距p 允許采用的鏈節(jié)距可根據(jù)功率允許采用的鏈節(jié)距可根據(jù)功率 P0 和小鏈輪轉(zhuǎn)速和小鏈輪轉(zhuǎn)速 n1 由由附圖附圖3.1 選取。鏈節(jié)距選取。鏈節(jié)距 p 越大，鏈的承載能力就越高，但越大，鏈的承載能力就越高，但傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)也就增大，于是振動(dòng)、沖擊、噪聲也越傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)也就增大，于是振動(dòng)、沖擊

21、、噪聲也越嚴(yán)重。故承載能力足夠時(shí)宜選小節(jié)距的單排鏈，高速重載嚴(yán)重。故承載能力足夠時(shí)宜選小節(jié)距的單排鏈，高速重載時(shí)可選小節(jié)距多排鏈，載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，時(shí)可選小節(jié)距多排鏈，載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，選小節(jié)距多排鏈。低速重載、中心距較大時(shí)才選用大節(jié)距選小節(jié)距多排鏈。低速重載、中心距較大時(shí)才選用大節(jié)距單排鏈。單排鏈。 （5 5）中心距）中心距a 和鏈長(zhǎng)和鏈長(zhǎng)L Lp p 當(dāng)鏈速不變，中心距小、鏈節(jié)數(shù)少的傳動(dòng)，在單位時(shí)當(dāng)鏈速不變，中心距小、鏈節(jié)數(shù)少的傳動(dòng)，在單位時(shí)間內(nèi)同一鏈節(jié)的曲伸次數(shù)勢(shì)必增多，因此會(huì)加速鏈的磨損。間內(nèi)同一鏈節(jié)的曲伸次數(shù)勢(shì)必增多，因此會(huì)加速鏈的磨損。中心距太大，會(huì)引起從動(dòng)

22、邊垂度過(guò)大，傳動(dòng)時(shí)造成松邊顫中心距太大，會(huì)引起從動(dòng)邊垂度過(guò)大，傳動(dòng)時(shí)造成松邊顫動(dòng)，使傳動(dòng)運(yùn)行不穩(wěn)定。若中心距不受其他條件限制，一動(dòng)，使傳動(dòng)運(yùn)行不穩(wěn)定。若中心距不受其他條件限制，一般可取般可取 a =（30 50）p，最大中心距，最大中心距 amax = 80 p。9.1.4 鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置n在鏈傳動(dòng)中，兩鏈輪在鏈傳動(dòng)中，兩鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面應(yīng)在同一的轉(zhuǎn)動(dòng)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，兩軸線必須平面內(nèi)，兩軸線必須平行，最好成水平布平行，最好成水平布置（圖置（圖9.4a9.4a）n如需傾斜布置時(shí)，兩如需傾斜布置時(shí)，兩鏈輪中心連線與水平鏈輪中心連線與水平線的夾角線的夾角 應(yīng)小于應(yīng)小于4545 （圖（圖9

23、.4b9.4b）。）。（a a）（b b） 同時(shí)鏈傳動(dòng)應(yīng)使緊邊（即主動(dòng)邊）在上，松邊在下，同時(shí)鏈傳動(dòng)應(yīng)使緊邊（即主動(dòng)邊）在上，松邊在下，以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進(jìn)入和退出嚙合。如果松以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進(jìn)入和退出嚙合。如果松邊在上，可能會(huì)因松邊垂度過(guò)大而出現(xiàn)鏈條與輪齒的干擾，邊在上，可能會(huì)因松邊垂度過(guò)大而出現(xiàn)鏈條與輪齒的干擾，甚至?xí)鹚蛇吪c緊邊的碰撞。甚至?xí)鹚蛇吪c緊邊的碰撞。 為防止鏈條垂度過(guò)大造成嚙合不良和松邊的顫動(dòng)，需為防止鏈條垂度過(guò)大造成嚙合不良和松邊的顫動(dòng)，需用張緊裝置。如中心距可以調(diào)節(jié)時(shí)，可用調(diào)節(jié)中心距來(lái)控用張緊裝置。如中心距可以調(diào)節(jié)時(shí)，可用調(diào)節(jié)中心距來(lái)控制張緊程度

24、；如中心距不可調(diào)節(jié)時(shí)，可用張緊輪。張緊輪制張緊程度；如中心距不可調(diào)節(jié)時(shí)，可用張緊輪。張緊輪應(yīng)安裝在鏈條松邊靠近小鏈輪處，放在鏈條內(nèi)，外側(cè)均可，應(yīng)安裝在鏈條松邊靠近小鏈輪處，放在鏈條內(nèi)，外側(cè)均可，分別如圖分別如圖9.4c、d 所示。張緊輪可以是鏈輪，也可以是無(wú)所示。張緊輪可以是鏈輪，也可以是無(wú)齒的滾輪，其直徑可比小鏈輪略小些。齒的滾輪，其直徑可比小鏈輪略小些。（c c）（d d）例題：試設(shè)計(jì)一驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)的鏈傳動(dòng)。已知：傳遞功例題：試設(shè)計(jì)一驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)的鏈傳動(dòng)。已知：傳遞功率率P=20KW。小鏈輪轉(zhuǎn)速。小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=720r/min，大鏈輪轉(zhuǎn)速，大鏈輪轉(zhuǎn)速n2=200r/min，運(yùn)輸機(jī)載荷不夠平穩(wěn)

25、。同時(shí)要求大鏈，運(yùn)輸機(jī)載荷不夠平穩(wěn)。同時(shí)要求大鏈輪的分度圓直徑最好為輪的分度圓直徑最好為700mm左右。左右。 解：（解：（1）選擇鏈輪齒數(shù)）選擇鏈輪齒數(shù)z1、z2127203.6200nin按表取小鏈輪齒數(shù)按表取小鏈輪齒數(shù)z1=27，大鏈輪齒數(shù)，大鏈輪齒數(shù)z2=iz1，取，取z2=97。（2）求計(jì)算功率）求計(jì)算功率PC由表查得由表查得KA=1.3，計(jì)算功率為，計(jì)算功率為1.3 200260()cAPK PkW0(30 50)ap030ap0212210222apzzzzpaLp22 3027979727126.142230pppp（3）確定中心距）確定中心距a0及鏈節(jié)數(shù)及鏈節(jié)數(shù)Lp初定中心距

26、初定中心距取取求求Lp取取Lp=126（4）確定鏈條型號(hào)和節(jié)距）確定鏈條型號(hào)和節(jié)距p首先確定系數(shù)首先確定系數(shù)Kz、KL、Kp。根據(jù)鏈速估計(jì)鏈傳動(dòng)可能產(chǎn)生鏈板疲勞破壞，由表查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)根據(jù)鏈速估計(jì)鏈傳動(dòng)可能產(chǎn)生鏈板疲勞破壞，由表查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.46，由圖查得，由圖查得KL=1.08，由表查得，由表查得Kp=2.5所能傳遞的額定功率所能傳遞的額定功率026066()1.46 1.08 2.5czLpPPkWK K K由圖由圖12-26選擇滾子鏈型號(hào)為選擇滾子鏈型號(hào)為16A，鏈節(jié)距，鏈節(jié)距p=25.4mm，由圖證實(shí)工作點(diǎn)落在曲線頂點(diǎn)，由圖證實(shí)工作點(diǎn)落在曲線頂點(diǎn)左側(cè)，主要失效形式為鏈

27、板疲勞，前面假設(shè)成立。左側(cè)，主要失效形式為鏈板疲勞，前面假設(shè)成立。118.23(/ )60 1000z pnvm s（5）驗(yàn)算鏈速）驗(yàn)算鏈速V3.2( )1000PLpLm2122212128224zzzzLzzLpapp100024.3()PFkNv（6）確定鏈長(zhǎng)）確定鏈長(zhǎng)L和中心距和中心距a=760 mm（7）求作用在軸上的力工作拉力）求作用在軸上的力工作拉力 （8）選擇潤(rùn)滑方式）選擇潤(rùn)滑方式按圖選擇壓力噴油潤(rùn)滑方法。按圖選擇壓力噴油潤(rùn)滑方法。設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào)設(shè)計(jì)結(jié)果：滾子鏈型號(hào)16A-3126 GB1243.11983，鏈輪齒數(shù)，鏈輪齒數(shù)z1=27，z2=97，中，中心距心距a=76

28、0mm，壓軸力，壓軸力FQ=31.6k N。（9）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）因載荷不平穩(wěn)，取因載荷不平穩(wěn)，取FQ=1.3F=31.6kN9.2 軸的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9.2.1 9.2.1 軸的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖軸的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖 由于軸所受載荷的性質(zhì)、分布、方向及大小各不相同，由于軸所受載荷的性質(zhì)、分布、方向及大小各不相同，因此，在復(fù)雜的受載條件下，需找出軸的合理簡(jiǎn)化力學(xué)模因此，在復(fù)雜的受載條件下，需找出軸的合理簡(jiǎn)化力學(xué)模型，它將直接影響到軸的計(jì)算方法的合理性及精確度。型，它將直接影響到軸的計(jì)算方法的合理性及精確度。 通常作用在軸上的載荷是由軸上零件傳來(lái)的，并沿裝通常作用在軸上的載荷是

29、由軸上零件傳來(lái)的，并沿裝配寬度分布。在一般情況下，沿寬度分布的力常簡(jiǎn)化為集配寬度分布。在一般情況下，沿寬度分布的力常簡(jiǎn)化為集中力計(jì)算，集中力的作用點(diǎn)取為輪轂寬度的中點(diǎn)。作用在中力計(jì)算，集中力的作用點(diǎn)取為輪轂寬度的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。軸的支承反力的作用點(diǎn)與軸承的類(lèi)型和布置方式有關(guān)軸的支承反力的作用點(diǎn)與軸承的類(lèi)型和布置方式有關(guān)Eaba=b/2aAEa a值見(jiàn)滾動(dòng)軸承尺寸表值見(jiàn)滾動(dòng)軸承尺寸表圖圖9.5 9.5 軸的支反力的位置軸的支反力的位置alEdl /d1時(shí)，時(shí)，a=0.5l ; l /d SI 這時(shí)出現(xiàn)軸向左竄動(dòng)的

30、趨勢(shì)，即軸承這時(shí)出現(xiàn)軸向左竄動(dòng)的趨勢(shì)，即軸承被被“壓緊壓緊”，而軸承而軸承被被“放松放松”，但實(shí)際上軸是處于平衡位置的，不，但實(shí)際上軸是處于平衡位置的，不能發(fā)生真正的竄動(dòng)。因此，被能發(fā)生真正的竄動(dòng)。因此，被“壓緊壓緊”的軸承的軸承所受的總所受的總軸向力軸向力AI 必須與必須與 Fa + SII 相平衡，即相平衡，即:而被而被“放松放松”的軸承的軸承只受其本身的派生軸向力只受其本身的派生軸向力SII ，即，即:AIFaSII （9.45）AII = SII （9.46） 2FaSII P2，按軸承，按軸承 1 驗(yàn)算壽命驗(yàn)算壽命366110102350060605002280.2436487.21hhCLnPhL故所選滾動(dòng)軸承可以滿足壽命要求。故所選滾動(dòng)軸承可以滿足壽命要求?！纠?.4 】 一部機(jī)器的軸承采用球軸承，要求可靠度為一部機(jī)器的軸承采用球軸承，要求可靠度為 0.98，其中一個(gè)球軸承所受徑向載荷為，其中一個(gè)球軸承所受徑向載荷為 R = 10 000N，工，工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 100 106。試求該球軸承的基本額定。試