機(jī)械設(shè)計(jì)第章鏈傳動(dòng)

第九章鏈傳動(dòng)

§9-l鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用

一、工作原理鏈傳動(dòng)是由鏈條和主、從動(dòng)鏈輪所組成，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。

二、主要適用于工作場(chǎng)所的工作條件惡劣而皮帶及齒輪傳動(dòng)不適應(yīng)的場(chǎng)合(1)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高。(2)存在運(yùn)動(dòng)不均勻性，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比。（3）作用于軸上的徑向壓力較?。绘渹鲃?dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。（4）磨損后易發(fā)生跳齒，工作時(shí)有噪聲。（5）不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。三、分類按用途不同，鏈可分為：

傳動(dòng)鏈輸送鏈起重鏈短節(jié)距精密滾子鏈(簡(jiǎn)稱滾子鏈)齒形鏈等類型

一般機(jī)械傳動(dòng)中常用傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈分為短節(jié)距精密滾子鏈(滾子鏈)和齒形鏈等類型。滾子鏈常用于傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，a<5-6m，p<100kW，鏈速v<15m/s，i≤8?！?-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、滾子鏈滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子1、套筒2、銷軸3、內(nèi)鏈板4和外鏈板5所組成。滾子鏈的接頭型式如圖所示

2.主要參數(shù)p以及滾子直徑

滾子鏈和鏈輪嚙合的基本參數(shù)：節(jié)距P、滾子外徑d1、內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1對(duì)于多排鏈還有排距Pt

組成鏈的所有元件均需經(jīng)過(guò)熱處理，以提高其強(qiáng)度、耐磨性和耐沖擊性。3.標(biāo)記法：鏈號(hào)數(shù)25.4/16＝實(shí)際節(jié)距值如：08A-188GB1243.1－83A系列、節(jié)距12.7mm、單排、88節(jié)的滾子鏈節(jié)數(shù)－宜用偶數(shù)節(jié)二、齒形鏈—無(wú)聲鏈1.工作時(shí)通過(guò)鏈片上兩直邊夾角為60（70用得少）的鏈齒和鏈輪輪齒相嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。2.有導(dǎo)板（分內(nèi)導(dǎo)板和外導(dǎo)板）防止軸向竄動(dòng)。3.心柱形式：圓柱式、軸瓦式、滾柱式；4.特點(diǎn)：傳動(dòng)平衡、無(wú)噪聲、承受沖擊性能好，工作可靠;適用于高速傳動(dòng)、大傳動(dòng)比和中心距較小、運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合;結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、制造困難;§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料

鏈輪是鏈傳動(dòng)的主要零件，鏈輪齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鏈輪設(shè)計(jì)主要是確定其結(jié)構(gòu)及尺寸，選擇材料和熱處理方法。一、鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸分度圓直徑d=p/sin(180/z)二、齒形滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合，其鏈輪齒形的設(shè)計(jì)可以有較大的靈活性；GB／T1244—1985中沒(méi)有規(guī)定具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最大和最小齒槽形狀及其極限參數(shù)，見(jiàn)表9-5。目前較流行的一種齒形是三圓弧一直線齒形(或稱凹齒形)鏈輪軸向齒廓及尺寸，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)三、結(jié)構(gòu)整體式……小直徑時(shí)用孔板式……中等直徑（300以下）更換齒圈式……大直徑時(shí)用四、材料：要求耐磨性和強(qiáng)度一般用40、50、ZG45等。 （見(jiàn)表9-5）§9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性1.平均傳動(dòng)比平均速度

平均傳動(dòng)比

2.運(yùn)動(dòng)不均勻

均作周期性地變化，并導(dǎo)致鏈沿鉛垂方向產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)。

為改善運(yùn)動(dòng)的不均勻性和限制沖擊，應(yīng)選用較小的p，較多的z和限制轉(zhuǎn)速ω3.瞬時(shí)傳動(dòng)比同理：對(duì)于從動(dòng)輪（瞬時(shí)傳動(dòng)比有波動(dòng)）

只有在z1=z2(即dl＝d2)，且傳動(dòng)的中心距恰為節(jié)距p的整數(shù)倍時(shí)，傳動(dòng)比才能在全部嚙合過(guò)程中保持不變，即恒為1。上述鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)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)。

二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈條前進(jìn)引起的動(dòng)載荷從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷：M＝J＝Jd2/dt

鏈輪轉(zhuǎn)速↑，節(jié)距↑，齒數(shù)↓，動(dòng)載荷↑。鏈條沿垂直方向的分速度也在作周期性的變化，將使鏈條發(fā)生橫向振動(dòng)，甚至發(fā)生共振。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p越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。當(dāng)§9-5鏈傳動(dòng)尚的受力榜分析一、張緊勞力：鏈傳動(dòng)在御安裝時(shí)，虎應(yīng)使鏈條某受到一定瓦的張緊力隔，其張緊草力是通過(guò)配使鏈保持階適當(dāng)?shù)拇股刀人a(chǎn)生跟的懸垂拉些力來(lái)獲得加的。鏈傳動(dòng)張侄緊的目的尾主要是使德松邊不致巾過(guò)松，以勤免影響鏈舉條正常退退出嚙合和暮產(chǎn)生振動(dòng)賽、跳齒或出脫鏈現(xiàn)象胃，因而所撞需的張緊伸力比起帶劈燕傳動(dòng)來(lái)要撈小得多。二、拉恥力：緊邊：辮F1=弱Fe+姨Fc+鎖Ff有效圓標(biāo)周力F糠e離心力許引起的矛拉力F美c鏈條松蹤蝶邊垂度滾引起的餐懸垂拉端力Ff松邊：F2=FC+Ff壓軸力：懸垂拉談力Ff的大小與碎鏈條的松梯邊垂度及亂傳動(dòng)的布冤置方式有服關(guān)。Ff’與Ff”選用大周者，Kf垂度系要數(shù)見(jiàn)圖金9－9KFp—壓軸力捧系數(shù)對(duì)于水平孕傳動(dòng)KFp＝1.唱15；對(duì)于垂蒼直傳動(dòng)KFp＝1.0劇5§9-6滾子鏈呈傳動(dòng)的允設(shè)計(jì)計(jì)嗎算一、鏈傳滔動(dòng)的失效再形式1．鏈朽的疲勞斥破壞良好的潤(rùn)愈滑，等速罰轉(zhuǎn)動(dòng)，變赴應(yīng)力工作乎，循環(huán)次筆數(shù)鏈板－幼－－－雄疲勞斷舍裂；套筒、拳滾子－制－－－州疲勞點(diǎn)孫蝕(多益邊形效肢應(yīng)引起娃的沖擊煉疲勞)步。2．鏈條拜鉸鏈的磨衰損磨損使鏈蓄條總長(zhǎng)伸濁長(zhǎng)，從而伸使鏈的松便邊垂度變蹦化，增大暢動(dòng)載荷，催發(fā)生振動(dòng)趴，引起跳派齒，加大巨噪聲以及王其它破壞嶄，是潤(rùn)滑植不良開(kāi)式搶傳動(dòng)的主陷要失效形辯式。如：息銷軸因磨征損削弱而息斷裂。3．鏈條恒鉸鏈的膠程合高速時(shí)女，沖擊掙能量增添大，銷診軸和套最筒間潤(rùn)伯滑油膜梅被破壞幼，溫度聾上升，凈金屬直屠接接觸殺，從而敘導(dǎo)致膠信合（咬絡(luò)焊）。直（膠合損限制了蘋(píng)鏈傳動(dòng)咬的極限易轉(zhuǎn)速。忠）4．鏈條裙靜力拉斷5.過(guò)載映拉斷和沖化擊斷裂二、滾子安鏈傳動(dòng)的超額定功率1.極限港功率曲線圖9－1草0為實(shí)驗(yàn)杠條件下單垮排鏈的極仔限功率曲銜線在潤(rùn)滑羞良好、閃中等速栽度的鏈沙傳動(dòng)中俘，鏈傳畏動(dòng)的承府載能力決主要取童決于鏈早板的疲槽勞強(qiáng)度袍；隨著轉(zhuǎn)糟速增高袋，鏈傳鄭動(dòng)的多覽邊形效矩應(yīng)增大蜜，傳動(dòng)罷能力主鑼要取決凳于滾子漫和套筒筍的沖擊披疲勞強(qiáng)史度，轉(zhuǎn)成速越高篩，傳動(dòng)汗能力就竟越低，拒并會(huì)出陪現(xiàn)鉸鏈覽膠合現(xiàn)奔象，使隸鏈條迅暢速失效但。圖9－1塵1為A系臭列滾子鏈趁的額定功包率曲線圖樣，其標(biāo)準(zhǔn)吃實(shí)驗(yàn)條件罩為：1)兩鏈翠輪安裝在隆水平軸上妹，兩鏈輪堆共面；2)小鏈狂輪齒數(shù)zl＝25；3)鏈拋長(zhǎng)Lp倦＝12搜0節(jié)；4)載荷孔平穩(wěn)；5)按推撥薦的方式花潤(rùn)滑(圖德9-14竹)；6)能連督續(xù)150東00h滿衰負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)止；7)鏈條因磨煩損引起的鳥(niǎo)相對(duì)伸長(zhǎng)雨量不超過(guò)3％。2.洞額定功擇率曲線三、鏈疑傳動(dòng)的瞇參數(shù)選點(diǎn)擇1.鏈接輪齒數(shù)揭z1、z2當(dāng)節(jié)距p久一定時(shí)，宗齒高就一之定，也就朗是說(shuō)允許妙的節(jié)圓外山移量d就一陸定，齒擴(kuò)數(shù)越多程，允許迅不發(fā)生團(tuán)脫鏈的更節(jié)距增負(fù)長(zhǎng)量p就越謙小，鏈蜓的使用體壽命就蹈越短。美為此，通常限趣定最大栗齒數(shù)zmax≤150突，一般z卷<114凱。鏈節(jié)數(shù)露常是偶恒數(shù)，鏈姐輪齒數(shù)秤－－鏈監(jiān)節(jié)數(shù)（銳互為質(zhì)貿(mào)數(shù)的奇輪數(shù)），令磨損均姻勻。鏈輪齒數(shù)亮優(yōu)先選用慰以下數(shù)列炕：17、輸19、2獲1、23此、25、欄38、5星7、76農(nóng)、95、愁114。但如zl選得太大時(shí)，因思z2=iz1，大鏈輪面齒數(shù)z2將更大闊，易發(fā)閘生因鏈鎮(zhèn)條節(jié)距州的伸長(zhǎng)寒而發(fā)生杠跳齒和淚脫鏈現(xiàn)答象，同約樣會(huì)縮才短鏈條時(shí)的使用取壽命。銷軸和套仿筒磨損后則，鏈節(jié)距恩的增長(zhǎng)量p和節(jié)她圓由分對(duì)度圓的留外移量d有如董下關(guān)系詠：2.傳動(dòng)握比i一般鏈傳惠動(dòng)的傳動(dòng)晚比i≤6蹲，常取i＝2～己3.5,鏈條在計(jì)小鏈輪上拆的包角≥湯12003.扎鏈傳動(dòng)厲的中心制距和鏈紹節(jié)數(shù)中心距帶過(guò)小，仔鏈速不證變時(shí)，獅單位時(shí)右間內(nèi)鏈歡條繞轉(zhuǎn)輕次數(shù)增身多，鏈吉條曲伸健次數(shù)和紗應(yīng)力循居環(huán)次數(shù)敘增多，撤因而加州劇了鏈舍的磨損彈和疲勞醉。同時(shí)頂，由于鉆中心距技小，鏈響條在小倡鏈輪上藥的包角樹(shù)變小，述在包角抄范圍內(nèi)碗，每個(gè)哨輪齒所襖受的載聯(lián)荷增大糕，且易灣出現(xiàn)跳秘齒和脫刻鏈現(xiàn)象帆；中心距太創(chuàng)大，會(huì)引郊起從動(dòng)邊某垂度過(guò)大捏，傳動(dòng)時(shí)擁造成松邊曉顫動(dòng)。一般可取壘a0=(濱30-鐵50)占p鴨a0ma刷x=8海0p4.袍鏈的節(jié)元距和排梳數(shù)一般選罷用原則騰：鏈的節(jié)距報(bào)p的大小鄙，反映了秧鏈條和鏈炸輪齒各部拋分尺寸的忽大小。在寄一定條件肆下，鏈的師節(jié)距越大康，承載能握力就越高蓮，但傳動(dòng)殃的多邊形接效應(yīng)也要臟增大，于固是振動(dòng)、京沖擊、噪粱聲也越嚴(yán)粗重。為使傳動(dòng)唐結(jié)構(gòu)緊湊秩，壽命長(zhǎng)態(tài)，應(yīng)盡量劃選取較小馳節(jié)距的單銀排鏈。速冷度高、功憲率大時(shí)，庫(kù)則選用小但節(jié)距的多棟排鏈。從經(jīng)濟(jì)上功考慮，中蜻心距小、恩傳動(dòng)比大光時(shí)，選小批節(jié)距多排粥鏈；中心劉距大、傳棗動(dòng)比小時(shí)路，選大節(jié)貧距單排鏈演。四、滾丙子鏈傳懷動(dòng)的設(shè)劍計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)：傳動(dòng)的學(xué)功率P；小鏈輪煎和大鏈財(cái)輪的轉(zhuǎn)括速n1、n2（或傳動(dòng)促比i)；原動(dòng)機(jī)掀種類；載荷性錄質(zhì)以及叢傳動(dòng)用勺途等。設(shè)計(jì)內(nèi)容廈：確定鏈掩條型號(hào)咬；鏈節(jié)偉數(shù)Lp稻和排數(shù)記，鏈輪卻齒數(shù)zl、z2；鏈輪結(jié)咸構(gòu)、材料擦、幾何尺棍寸；中心會(huì)距a；壓翻軸力Fp蹤蝶；潤(rùn)滑方膠式；張緊兄裝置。設(shè)計(jì)步驟漏和方法：1．選堂擇鏈輪邁齒數(shù)zl、z2和傳動(dòng)文比iz不能摔太小，托如太小蒼會(huì)導(dǎo)致羅下列情鉆況：1)傳耐動(dòng)的不趨均勻性針和動(dòng)載芝荷增大傅；2)鏈泉條進(jìn)入專和退出桑嚙合時(shí)舞，鏈節(jié)框間的相蹄對(duì)轉(zhuǎn)角祥增大，皇使鉸鏈耗的磨損遵加?。?)鏈傳奇遞的圓周織力增大，掛從而加速慨了鏈條和攜鏈輪的損枝壞。注意：割通常限朽制鏈傳付動(dòng)比i揪≤6，渡推薦的常傳動(dòng)比嬸i=2便-3.踏5。當(dāng)v<駐2m/嚷s且載稈荷平穩(wěn)深時(shí)，i沿可達(dá)1勺0。傳動(dòng)比隔過(guò)大時(shí)慎，由于弟鏈條在壇小鏈輪賞上的包密角過(guò)小槍（包角射≥12窮00），將減廊少嚙合齒還數(shù)，因而錯(cuò)易出現(xiàn)跳破齒或加速職輪齒的磨才損，故可未采用二級(jí)伶或二級(jí)以觀上傳動(dòng)。2．計(jì)萄算當(dāng)量評(píng)的單排孩鏈的計(jì)陷算功率段PcaKA--工作守情況系數(shù)詞見(jiàn)表9－死6Kz—主動(dòng)鏈娛齒數(shù)系數(shù)綿圖9矛-13KP---多代排鏈系數(shù)P--爽-傳遞暗的功率漆，kW3確輕定鏈條挖型號(hào)和揉節(jié)距p型號(hào)-歲--查穩(wěn)圖9-莊11鏈節(jié)距厲p--榆-表9笑-14計(jì)算鏈節(jié)謙數(shù)和中心票距鏈條長(zhǎng)度假以鏈節(jié)數(shù)棄Lp(節(jié)她距p的倍僚數(shù))來(lái)表陰示。為保證裹鏈松邊矩有一個(gè)肝合適的速安裝垂嫂度f(wàn)=扒(0.進(jìn)01~撥0.0微2)a捏，實(shí)際攻中心距貫a’應(yīng)較理爆論中心啄距小一棋些。a’椒=a弟-aa=(0球.002睜-0.0牽04)a5.計(jì)慶算鏈速v,捉確定潤(rùn)銜滑方式查圖9開(kāi)-14奸選擇潤(rùn)護(hù)滑方式訪。6.鏈貧傳動(dòng)作仿用在軸址上的力晃(簡(jiǎn)稱壓軸力)Fp§9-7鏈傳動(dòng)的劑布置、張枕緊和潤(rùn)滑一、鏈淺傳動(dòng)的遵布置1.鏈陸傳動(dòng)的歷兩軸應(yīng)律平行、籍不能交安叉；2.鏈種傳動(dòng)一窗般應(yīng)布濕置在鉛軋垂平面寬內(nèi)，兩壞鏈輪共鈴面。中柴心線可粘水平或計(jì)傾斜，色但盡量痰不要處海于鉛垂俊位置。攪一般緊司邊在上津，松邊片在下。鏈傳動(dòng)的駛布置應(yīng)考綿慮表9-蜜8中提出之的一些布澇置原則。二、張臣緊方式雀：調(diào)中心距瓣，張緊輪笨、吊重、吊螺旋彈簧三、潤(rùn)瞎滑小結(jié)討論開(kāi)：皮帶傳盒動(dòng)與鏈傳李動(dòng)的比較不同點(diǎn)：1.工作蓄原理不同橡；2.皮帶四傳動(dòng)比不推是常數(shù)，羅鏈傳動(dòng)平推均傳動(dòng)比關(guān)是常數(shù)；3.壓巧軸力不媽同