鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)課件

第11章鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)是在兩個(gè)或多于兩個(gè)鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)是一種應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械傳動(dòng)，他的特點(diǎn)介于齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)之間。它是由鏈條和主、從動(dòng)鏈輪所組成。鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：沒(méi)有滑動(dòng)；工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊；不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較??；效率較高，可以達(dá)到η≈98%；能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用等；需要時(shí)軸間距離可以很大。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：只能用于平行軸間的傳動(dòng)；瞬時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用；工作時(shí)有噪聲；制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高等。鏈傳動(dòng)的應(yīng)用：鏈傳動(dòng)主要用于要求工作可靠，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。廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、紡織等各種機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)中。目前，最大傳遞功率達(dá)到5000kW，最高速度達(dá)到40m/s，最大傳動(dòng)比達(dá)到15，最大中心距達(dá)到8m。由于經(jīng)濟(jì)及其他原因，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般小于100kW，速度小于15m/s，傳動(dòng)比小于8。11.1.2鏈的分類按照工作性質(zhì)的不同：傳動(dòng)鏈、起重鏈、曳引鏈。最常用的是傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈主要用來(lái)傳遞動(dòng)力，通常都在中等速度(20m/s)以下工作。起重鏈主要用在起重機(jī)械中提升重物，其工作速度不大于0.25m/s。曳引鏈主要用在運(yùn)輸機(jī)械中移動(dòng)重物，其工作速度不大于2m/s－4m/s。傳動(dòng)鏈主要分為：套筒鏈、套筒滾子鏈(簡(jiǎn)稱滾子鏈)、齒形鏈和成型鏈。圖11.3滾子鏈結(jié)構(gòu)圖11.4雙排鏈結(jié)構(gòu)鏈的節(jié)數(shù)根據(jù)實(shí)際需要而定，通過(guò)鏈接頭鏈接。當(dāng)一根鏈的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)采用連接鏈節(jié)；當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則必須加一個(gè)過(guò)渡鏈節(jié)。過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板受有附加彎矩，最好不用，但在重載、沖擊、反向等繁重條件下工作時(shí)，采用全部由過(guò)渡鏈節(jié)構(gòu)成的鏈，柔性較好，能減輕沖擊和振動(dòng)。滾子鏈的標(biāo)記為：鏈號(hào)排數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

11.2.2齒形鏈齒形鏈又稱無(wú)聲鏈，它是由一組帶有兩個(gè)齒的鏈板左右交錯(cuò)并列鉸接而成；鏈齒外側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈齒外側(cè)邊與鏈輪輪齒相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，其嚙合的齒楔角有60???????和70o兩種，前者用于節(jié)距p≥9.525mm，后者用于p<9.525mm。其中楔角為60???????的齒形鏈傳動(dòng)因較易制造，應(yīng)用較廣。齒形鏈既適宜于高速傳動(dòng)，又適宜于傳動(dòng)比大和中心距小的場(chǎng)合，其傳動(dòng)效率一般為95%～98%，潤(rùn)滑良好的傳動(dòng)可達(dá)98%～99%。和滾子鏈比較，齒形鏈具有工作平穩(wěn)、噪聲較小、允許鏈速較高、承受沖擊載荷能力較好(有嚴(yán)重沖擊載荷時(shí)，最好采用帶傳動(dòng))和輪齒受力較均勻等優(yōu)點(diǎn)；價(jià)格較貴、重量較大并且對(duì)安裝和維護(hù)的要求也較高。齒形鏈的鉸鏈形式主要有三種形式：圓銷式、軸瓦式、滾柱式。滾子鏈鏈輪齒形鏈鏈輪

(a)整體式(b)腹板式(c)組合式圖11.9滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)(a)整體式(b)腹板式(c)組合式11.11齒形鏈鏈輪結(jié)構(gòu)鏈和鏈輪的材料鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求；在低速、輕載、平穩(wěn)傳動(dòng)中，鏈輪可采用中碳鋼制造；中速、中載時(shí)，采用中碳鋼淬火處理，其硬度>40HRC；高速、重載、連續(xù)工作的傳動(dòng)，采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火(如用15、20Cr、12CrNi3等鋼淬硬至55HRC-60HRC)或中碳鋼、中碳合金鋼表面淬火(如用45、40Cr、45Mn、35SiMn、35CrMo等鋼淬硬到40HRC－50HRC)。載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多時(shí)，也允許采用的鑄鐵制造鏈輪。由于小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，因此對(duì)材料的要求也比大鏈輪高。當(dāng)大鏈輪用鑄鐵制造時(shí)，小鏈輪通常都用鋼。11.4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性11.5鏈傳動(dòng)的受力分析工作拉力：離心拉力：垂度拉力

：緊邊總拉力：松邊總拉力：軸上的載荷：11.6滾子鏈傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算方法鏈傳動(dòng)的失效形式有：(1)鉸鏈元件由于疲勞強(qiáng)度不足而破壞。(2)因鉸鏈銷軸磨損使鏈節(jié)距過(guò)度伸長(zhǎng)（在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下允許伸長(zhǎng)率為3%），從而破壞正確嚙合和造成脫鏈現(xiàn)象；(3)潤(rùn)滑不當(dāng)或轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，銷軸和套筒的摩擦表面易發(fā)生膠合破壞；(4)經(jīng)常起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)的鏈傳動(dòng)，由于過(guò)載造成沖擊破斷；(5)低速重載的鏈傳動(dòng)，鉸鏈元件發(fā)生靜強(qiáng)度破壞；(6)鏈輪輪齒磨損。額定功率曲線

額定功率確定方法對(duì)于的低速鏈傳動(dòng)，鏈的主要失效形式是過(guò)載拉斷，應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。靜強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)滿足下列要求試驗(yàn)條件：兩鏈輪安裝在同一個(gè)水平面上，單列鏈水平布置、載荷平穩(wěn)、工作環(huán)境正常、按推薦的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑、使用壽命15000h；鏈因磨損而引起鏈節(jié)距的相對(duì)伸長(zhǎng)量。

2．確定傳動(dòng)比i鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般，推薦，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10（個(gè)別情況可到15）。如傳動(dòng)比過(guò)大，則鏈包在小鏈輪上的包角過(guò)小，嚙合的齒數(shù)太少，這將加速輪齒的磨損，容易出現(xiàn)跳齒，破壞正常嚙合，通常包角最好不小于，傳動(dòng)比在3左右。3．確定計(jì)算功率4．確定鏈節(jié)距：在承載能力足夠條件下，應(yīng)選取較小節(jié)距的單排鏈，高速重載時(shí)，可選用小節(jié)距的多排鏈。一般，載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，選小節(jié)距多排鏈；速度不太高、中心距大、傳動(dòng)比小時(shí)選大節(jié)距單排鏈。

5．確定中心距和鏈長(zhǎng)

6．鏈速和鏈輪的極限轉(zhuǎn)速鏈速的提高受到動(dòng)載荷的限制，所以一般最好不超過(guò)12m/s。如果鏈和鏈輪的制造質(zhì)量很高，鏈節(jié)距較小，鏈輪齒數(shù)較多，安裝精度很高，以及采用合金鋼制造的鏈，則鏈速也允許超過(guò)20m/s－30m/s。鏈輪的最佳轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)速。

7．計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的力FQ11.8齒型鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒形鏈的基本參數(shù)確定方法為：鏈輪齒數(shù)，通常，且宜取奇數(shù)齒；傳動(dòng)比，通常取，推薦；齒型鏈節(jié)距、鏈寬和適用小鏈輪轉(zhuǎn)速范圍；11.9鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的合理布置兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一垂直平面內(nèi);兩鏈輪中心連線最好是水平的，或與水平面成以下的傾斜角，盡量避免垂直傳動(dòng)。屬于下列情況時(shí)，緊邊最好布置在傳動(dòng)的上面：1)中心距和的水平傳動(dòng)；2)傾斜角相當(dāng)大的傳動(dòng)；3)中心距、傳動(dòng)比和鏈輪齒數(shù)的水平傳動(dòng)。

圖11.20傳動(dòng)鏈的布置鏈傳動(dòng)的張緊方法鏈傳動(dòng)張緊的目的，主要是為了避免由于鏈條垂度過(guò)大產(chǎn)生嚙合不良和鏈條振動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條的包角。張緊力并不決定鏈的工作能力，而只是決定垂度的大小。當(dāng)兩輪中心連線傾角大于60o時(shí)，一般都要設(shè)置張緊裝置。最常見(jiàn)的張緊方法是移動(dòng)鏈輪以增大兩輪的中心距。但如中心距不可調(diào)時(shí)，也可以采用張緊輪傳動(dòng)。張緊輪應(yīng)裝在靠近主動(dòng)鏈輪的松邊上。不論是帶齒的還是不帶齒的張緊輪，其分度圓直徑最好與小鏈輪的分度圓直徑相近。不帶齒的張緊輪可以用夾布膠木制成，寬度應(yīng)比鏈約寬5mm。此外還可用壓板或托板張緊。對(duì)于中心距大的鏈傳動(dòng)，用托板控制垂度更為合理。

鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑、護(hù)罩或鏈條箱

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