機械設計基礎第九章 鏈傳動

第十章

鏈傳動

§10—1概述(ɡàishù)一、鏈傳動工作(gōngzuò)原理與特點鏈傳動由主動鏈輪1、從動鏈輪2和中間撓性件(鏈條)3組成．通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運動和動力。精品資料雙排三排精品資料精品資料1、工作原理：兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和運動(yùndòng)。2、組成：主、從動鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統(tǒng)和張緊裝置等。精品資料3、特點：優(yōu)點：①平均速比i準確，無滑動②結構緊湊，軸上壓力Q?、蹅鲃有矢擀?98%④承載能力高P=100KW⑤可傳遞遠距離傳動amax=8m⑥成本低。缺點：①瞬時傳動比不恒定②傳動不平穩(wěn)(píngwěn)③傳動時有噪音、沖擊④對安裝精度要求較高。精品資料4、應用：適于兩軸相距較遠；不宜齒輪傳動；要求傳動比準確但不要求瞬時傳動比準確的場合；工作條件惡劣等；農業(yè)機械、建筑機械、石油機械、采礦、起重、金屬切削機床(jīchuáng)、摩托車、自行車等；中低速傳動：傳動比≤8；P≤100KW；V≤15m/s；傳動效率為0.95-0.98精品資料二、鏈傳動的主要(zhǔyào)類型按工作特性分：起重(qǐzhònɡ)鏈，牽引鏈，傳動鏈按傳動鏈接形式分：套筒鏈；滾子鏈；齒形鏈；成型鏈

滾子鏈齒形鏈精品資料1.滾子(ɡǔnzǐ)鏈的結構滾子鏈由內鏈板1、外鏈板2、套簡3、銷軸4和滾子5組成。內鏈板與套筒、外鏈板與銷軸間均為過盈配合；套筒與銷鈾、滾子與套筒間均為間隙配合。內、外鏈板交錯聯接而構成鉸鏈。相鄰兩滾子軸線(zhóuxiàn)間的距離稱為鏈節(jié)距，用P表示，鏈節(jié)距F是傳動鏈的重要參數。精品資料當傳遞功率較大(jiàodà)時，可采用雙排鏈或多排鏈。當多排鏈的排數較多時，各排受載不易均勻，因此實際運用中排數—般不超過4。

鏈條在使用時封閉為環(huán)形，當鏈節(jié)數為偶數時，正好是外鏈板與內鏈板相接，可用開口銷或彈簧卡固定銷軸，如圖9.5a、b所示；若鏈節(jié)數為奇數，則需采用過渡鏈節(jié)，如圖9.5c所示。由于過渡鏈節(jié)的夠板要受附加的彎矩作用，一般應避免使用，最好采用偶數節(jié)。精品資料2.滾子(ɡǔnzǐ)鏈的標準我國目前使用的滾子(ɡǔnzǐ)鏈的標準為GB1243.1—1997，分為A、B兩個系列，常用的是A系列。其主要參數見表9.1精品資料滾子鏈的標記方法(fāngfǎ)為：鏈號—排數×鏈節(jié)數標準代號。例如：A系列滾子鏈，節(jié)距為19.05mm，雙排，鏈節(jié)數為100，其標記方法(fāngfǎ)為12A—2×100GB1243.1-1997精品資料3.鏈輪鏈輪輪齒的齒形應便于鏈條(liàntiáo)順利地進入和退出嚙合，使其不易脫鏈，且應該形狀簡單，便于加工。國家標準GB/T1243-1997規(guī)定了滾子鏈鏈輪端面齒形，如圖9.6所示。齒槽各部分尺寸的計算公式列于表9.2中。精品資料１）鏈輪(liànlún)齒形鏈輪的齒形用標準刀具加工，在其工作圖上一般不繪制端面齒形，只需注明按GB/T1243-1997齒形制造和檢驗(jiǎnyàn)即可。但為了車削毛坯，需將軸向齒形畫出，軸向齒形的具體尺寸參見機械設計手冊。精品資料２）鏈輪(liànlún)的主要參數節(jié)距P齒數Z分度圓直徑(zhíjìng)（公稱直徑(zhíjìng)）齒頂圓直徑(zhíjìng)精品資料３）鏈輪(liànlún)的結構型式４）鏈輪的材料要求：1）強度(qiángdù)；2）耐磨；3）耐沖擊鏈輪輪齒應有足夠的接觸強度和耐磨性，常用材料為中碳鋼(35、45鋼)，不重要場合則用Q235鋼，高速重載時采用合金鋼，低速時大鏈輪可采用鑄鐵。由于小鏈輪的嚙合次數多，小鏈輪的材料應優(yōu)于大鏈輪，并應進行熱處理。精品資料一、鏈的運動(yùndòng)不均勻性§10—3鏈傳動的運動(yùndòng)特性當鏈輪轉速為n1、n2時

鏈節(jié)在運動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。這就造成鏈運動速度的不均勻,作有規(guī)律的周期性的波動。

精品資料主動輪：ω1圓周(yuánzhōu)速度：鏈條(liàntiáo)速度：鏈條垂直速度：

鏈節(jié)進入嚙合后：精品資料β作周期性變化(biànhuà)前進(qiánjìn)VVmin→Vmax→Vmin精品資料此外，鏈條在垂直(chuízhí)方向上的分速度ｖ′也作周期性變化，使鏈條上下抖動。

用同樣的方法對從動輪進行分析可知，從動輪的角速度ω２是變化的，所以鏈速和鏈傳動的瞬時傳動比(ｉ１２＝ω１／ω２)也是變化的。

由上述分析可知，鏈傳動工作時不可避免地會產生振動、沖擊，引起附加的動載荷，因此鏈傳動不適用于高速傳動。精品資料§10—4滾子鏈傳動的設計(shèjì)計算一、鏈傳動的失效(shīxiào)形式1）鏈板、銷軸、套筒、滾子的疲勞破壞2）鏈節(jié)磨損后伸長

3）沖擊破壞

4）膠合

5）輪齒過度磨損

6）過載拉斷

精品資料二、鏈傳動的承載能力

1.極限功率(gōnglǜ)曲線鏈傳動的每一種失效形式都限制了鏈傳動的傳遞功率。圖9．7所示為在一定壽命范圍內和潤滑良好的條件下，各種失效形式所限定的極限功率曲線(qūxiàn)(圖中n1為小鏈輪的工作轉速)。其中：l.是鉸鏈磨損限定的極限功率曲線；2.是鏈板疲勞強度限定的極限功率曲線；3.是套筒和滾子的沖擊疲勞強度限定的極功率曲線；4.是鉸鏈膠合限定的極限功率曲線?？紤]—定的安全系數得到曲線；5.它是實際使用的極限功率曲線；當潤滑很差、工況惡劣時磨損很嚴重，其極限功率大幅度下降，如圖中虛線6所示。精品資料2.額定功率(édìnɡɡōnɡlǜ)曲線圖所示為A系列滾子鏈的額定功率曲線(qūxiàn)，它是在特定條件下經試驗和分析得出的不同規(guī)格鏈條所能傳遞的額定功率P０特定條件為：1.兩鏈輪軸水平安裝２.小鏈輪齒數為193.傳動比為34.中心距為40ｐ5.載荷平穩(wěn)，單排鏈，工作壽命為15000ｈ精品資料三、鏈傳動的主要參數選擇(xuǎnzé)及步驟1、鏈的節(jié)距和排數

計算功率(gōnglǜ)Pca=KA.P(KW)KA——工況系數單排鏈所能傳遞的功率

KZ——小鏈輪齒數系數KPt：多排鏈系數Ki——傳動比系數選型：由P0、n1圖9.9定鏈型號A和鏈節(jié)距PKa：中心距系數精品資料2、鏈輪(liànlún)齒數Z1、Z2及iZ2過多—外殼(wàiké)尺寸大、重量加大；容易脫鏈必須限制齒數，兩面限制為磨損均勻，Z應取與鏈節(jié)數互為質數的奇數

為保證傳動平穩(wěn)，減少沖擊和動載荷，小鏈輪齒數Z1不宜小于17；滾子鏈的傳動比不宜大于７，一般推薦ｉ＝2-3.5精品資料3、鏈節(jié)數與中心(zhōngxīn)距初選a0一般(yībān)推薦：初選a0=(30-50P)，amax=80P算LP（鏈節(jié)數）求中心距a'（實際）4、小鏈輪孔徑dkmax精品資料1.鏈輪(liànlún)齒形2.鏈輪(liànlún)的主要參數節(jié)距P齒數Z分度圓直徑（公稱直徑）齒頂圓直徑

3.鏈輪的結構型式

4.鏈輪的材料要求：1）強度；2）耐磨；3）耐沖擊四、鏈輪的設計精品資料§10—5鏈傳動的布置(bùzhì)、張緊與潤滑一、布置(bùzhì)1.鏈傳動只能布置在垂直平面內，不能布置在水平或傾斜平面內2.兩輪中心線最好水平或水平面夾角小于45°

鏈傳動的布置對傳動的工作狀況和使用壽命有較大影響。通常情況下鏈傳動的兩軸線應平行布置，兩鏈輪的回轉平面應在同一平面內，否則易引起脫鏈和不正常磨損。鏈條應使主動邊(緊邊)在上，從動邊(松邊)在下，以免松邊垂度過大時鏈與輪齒相干涉或緊、松邊相碰。精品資料二、張緊：（方法不同于帶）張緊不取決于工作(gōngzuò)能力，而會由垂度大小決定

精品資料三、潤滑(rùnhuá)與防護1）潤滑(rùnhuá)潤滑方式按圖選取，注意鏈速越高，潤滑方式要求也越高。2）防護

封閉護罩——安全、環(huán)境清潔、防塵、減小噪音和潤滑需要

精品資料精品資料例10-1試設計一滾子鏈傳動。已知電動機功率P＝10.0KW，主動(zhǔdòng)鏈輪轉速n1＝960r／min，從動鏈輪轉速n2＝320r／min，載荷平穩(wěn)。解：1．選擇(xuǎnzé)鏈輪齒數計算傳動比：估計鏈速ｖ＝3-8m／s，選主動鏈輪齒數（表9.9）Z1＝25，則從動鏈輪齒數Z2＝iZ1＝3×25＝75。精品資料2.根據(gēnjù)功率曲線選鏈號由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(xìshù)KＡ＝1.0查表得齒數系數(xìshù)Kz＝1.35；傳動比系數(xìshù)Ki＝1；取中心距系數(xìshù)Ka=1(中心距a取40p)，用單排鏈Kpt＝1。精品資料許用功率(gōnglǜ)：由功率曲線圖(圖9.9），按n1＝960r／min，P0＝6.