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1、第14章 链传动,141 概述,一、链传动工作原理与特点,1、工作原理：两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动,2、特点：优点：无滑动 结构紧凑 轴上压力Q小 传动效率高=98%能在温度较高,湿度较大的环境中使用 可传递远距离传动amax=8mm 缺点：只能用于平行轴间的传动 瞬时传动比不恒定,高速时传动不平稳 不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用 传动时有噪音、冲击 制造费用比带传动高,3、种类：按工作特性分：起重链，牵引链，传动链,4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。传动比8，P100
2、KW，V5m/s,传动链可分为：套筒链；滚子链；齿形链；成型链,滚子链,142 链传动的零件和材料,.传动链,滚子链是一种常用的传动链。滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。,节距：链在拉直的情况下，相邻滚子外圆中心之间的距离,滚子链有单排链、双排链、多排链，多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。,pt为链排距,链条的接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，链节数应取为偶数，这样可避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承载能力下降。,齿形链又称无声链，它
3、由一组链齿板铰接而成，工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动，齿形链上设有导板，以防止链条工作时侧向窜动，导板有内导板和外导板之分。齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声，承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。,.链轮（滚子链链轮）,）.链轮齿形：三圆弧一直线,）.链轮的主要参数与与几何计算,节距P齿数Z分度圆直径（公称直径）齿顶圆直径,齿根圆直径,链节数,中心距a,）、链轮的结构型式,）、链轮的材料 要求：1）强度；2）耐磨；3）耐冲击,1、链传动的运动不均匀性在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上
4、，正多边形的边长等于链条的节距。,链的平均速度为：,链传动的平均传动比为：,链传动的运动特性,当主动链轮匀速转动时,主动轮圆周速度：,链条速度：,链条垂直速度：,变化情况刚进入啮合达顶点退出啮合,前进V Vmin Vmax Vmin,对从动轮讲：,瞬时传动比：,即使主动轮角速度W1恒定，it不恒定,-链传动的多边形效应之一,链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,以及瞬时传动比的不恒定,运动呈有规律的周期性的波动。,-链传动的运动不均匀性,2、链传动的动载荷,从动轮角速度变化引起冲击,结论：链轮转速越高，节距越大，齿数Z1越少，动载冲击越严重，噪音越大。,当P
5、、Z一定，则必须限制n nL极限转速,-链传动的多边形效应之二,链节和轮齿以一定速度相啮合，使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。,张紧不适当，松边垂度过大，起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击，增大了动负荷。,144 链传动的受力分析,144 链传动的受力分析,链传动中主要作用力有：,1、工作拉力,2、离心拉力,Fc=qV2,3、垂度拉力,4、紧边拉总力 松边总拉力,5、作用于轴上载荷,Q=F+2F=1.2KAF,145 链传动的计算,、链传动的失效形式,1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏,2）链节磨损后伸长,3）冲击破坏,4）胶合,5）轮齿过度磨损,6）过载拉断,、链传动的承载能
6、力,1）极限功率曲线,5良好润滑情况下额定功率曲线,设计时实际使用的功率曲线6润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线,较良好的润滑下低得多。,2）A系列套筒滚子链的实用功率曲线图,实验条件：单列,水平布置,载荷平稳,Z1=19,t=100P,th=15000h,P/P 3%,1.当设计的Z、i、th、a等不同时，应对P0进行修正。,2.当润滑不良时：允许的P0值要下降。,3.当V0.6m/s时，主要失效形式：过载拉断 按静强度计算,单排链的额定功率P0（图.）,）、链传动的主要参数选择及步骤,.链传动的设计计算,（）.链轮齿数与传动比小链轮齿数Z1少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不
7、均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。增加小链轮齿数对传动有利，但如Z1选得太大时，大链轮齿数Z2将更大，除增大了传动的尺寸和质量外，还易发生跳齿和脱链，使链条寿命降低。链轮齿数的取值范围为17Z120。,当销轴和套筒磨损后，链节距的增长量p和节圆由分度圆的外移量d有如下关系：当节距p一定时，齿高就一定，也就是说允许的节圆外移量d就一定，齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量p就越小，链的使用寿命就越短。,（）、链的节距和排数,计算功率 Pc=KA.P(KW)KA工况系数,单排链所能传递的功率,KZ小
8、链轮齿数系数,KP多排链系数,选型：由P0、n1 图定链型号A和链节距P,在满足一定功率条件下，P越小越好，高速链尤其如此,小链轮的齿数可根据链速选择。,由于链节数通常是偶数，为考虑磨损均匀，小链轮齿数一般应取奇数。通常限制链传动的传动比i6，推荐的传动比i23.5。,（3）、链节数与中心距,初选a0 一般推荐：初选a0=(3050P)，amax=80P,计算LP（链节数）,中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链节距的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受载荷增大，且容易出现跳齿和脱链现象；
9、中心距过大，会引起从动边垂度过大，传动时造成松边颤动。因此在设计时，若中心距不受其它条件限制，一般可选a0=(3050)p。,求中心距a（理论）,（）、轴上压力Q,Q=F+2F=1.2KAF,为了保证链条松边有一个合适的安装垂度f，实际中心距应比理论中心距小一些。,（）、润滑方式,链传动的布置、张紧与润滑,、布置,1）.链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内 2）.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45）.当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）a30P和i2时（a图）；倾斜角较大时（b图）；a60P和i1.5时，Z25（c图）,、张紧：（方法不同于带）张紧不取决于工作能力，而会由垂度大小决定,、润滑与防护,1）润滑：润滑方式按图选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。,2）防护：封闭护罩安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要,
