第九章 链传动概述

第九章链传动概述链传动的组成：链传动由主动链轮、从动链轮和绕在两轮上的一条闭合链条所组成（见图10–15）。链传动的工作原理：靠链条与链轮齿之间的啮合来传递运动和动力。9.1概述9.1.1链传动的特点和应用链传动适用于两轴相距较远，要求平均传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，工作环境恶劣（多油、多尘、高温）等场合。链传动的特点链传动的应用：链传动有结构紧凑；作用在轴上的载荷小；承载能力较大；效率较高（一般可达96％~97％）；能保持准确的平均传动比等优点。链传动对安装精度要求较高；工作时有振动和冲击；瞬时速度不均匀等现象。9.1.2链的类型：传动链起重链牵引链滚子链齿形链链齿形链齿形链又称无声链，它是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。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。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。齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的链轮结构简单。60。圆销式轴瓦式滚柱式一、滚子链的结构内链板1外链板2销轴3套筒4滚子5过盈配合过盈配合间隙配合间隙配合链节的组成：1.滚子链的结构重要参数：p9.1.3滚子链与链轮多排链：2.联接链节链条的接头处的固定形式有：用开口销固定，多用于大节距链弹簧卡片固定，多用于小节距链设计时，链节数以取为偶数为宜，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。过渡链节3.滚子链的规格标记示例：08A-1×86GB/T1243.1–1997二、滚子链链轮的结构和材料1.链轮结构型式2.链轮材料要求：1）强度；2）耐磨；3）耐冲击3.链轮齿形abcdarrr213zo2o1o3180°滚子链链轮齿形滚子链链轮轴向齿廓注：几何尺寸及计算公式见手册。9.1.4链传动的布置和张紧1.两链轮的回转平面必须布置在同一垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内；2.两链轮中心连线最好是水平的，也可以与水平面成453.一般应使链的紧边在上、松边在下一、链传动的布置二、链传动的张紧链传动的张紧并不决定链的工作能力，只是调整垂度的大小。9.2链传动的运动特性9.2.1平均速度和平均传动比在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链条的节距p。链的平均速度为：链传动的平均传动比为：1221zznni1000601000602211pnzpnzv(m/s)9.2.2瞬时速度和瞬时传动比链条铰链A点的前进分速度：cos11rv上下运动分速度：sin11rv因为从动链轮的角速度为：coscoscos21122rrrv所以链传动瞬时传动比为：coscos1221rri当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。9.3滚子链传动的设计9.3.1链运动的主要失效形式及额定功率曲线1．铰链磨损当不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当时，铰链磨损才是其主要的失效形式。一、主要失效形式2．疲劳破坏在润滑充分和设计、安装正确的条件下，疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。3．铰链胶合铰链胶合与链轮转速关系极大，因此，链轮的转速应受胶合失效的限制。4．链被拉断各种失效图片二、链传动的额定功率曲线图链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的。1.极限功率曲线0由链板疲劳强度限定由滚子、套筒冲击疲劳强度限定由销轴和套筒胶合限定额定功率P0/kW小链轮转速n1/(r/min)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,i=3,t=100P,th=15000h,ΔP/P≤3%当链传动实际工作条件与标准实验条件不符时，应考虑工作情况系数KA、链长、小链轮齿数、多排链等因素的影响。例题Ⅰ—人工定期润滑Ⅱ—滴油润滑Ⅲ—油浴或飞溅润滑Ⅳ—压力喷油润滑推荐的润滑方式当不能满足推荐的润滑方式时，应降低额定功率P0。当实际情况与实验条件不符时，链条所能传递的功率P0可由下式确定Pc=KAPPLZcKKKPP0式中P0–––在特定条件下，单排链所能传递的功率(kW)；Pc––––链传动的计算功率(kW)；KA––––工况系数；KZ–––小链轮齿数系数，当工作在如图9–14所示的曲线顶点左侧时（链板疲劳），查表中的KZ，当工作在右侧时（滚子套筒冲击疲劳），查表中的KZ；KP–––多排链系数；KL–––链长系数，链板疲劳查曲线1，滚子套筒冲击疲劳查曲线2。根据上式求出传递的功率，由图9–14查出合适的链号和链节距。9.3.2链传动的参数选择和设计步骤1．链的节距和排数2．传动比i通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比i＝2~3.5。在满足承载能力的前提下，尽量选择小节距的单排链；重载时，可选择小节距的多排链。3．链轮齿数zZ1过少：传动不均性和动负荷增大，磨损加快，寿命降低。Z2过多：外壳尺寸大、重量加大；容易脱链必须限制齿数：17min1ZZ120max212ZiZZ为磨损均匀，Z应取与链节数互为质数的奇数。4．链节数LP和链轮中心距a链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时一般取中心距a0=(30～50)p，最大取a0max=80p。链条的长度以链节数Lp来表示，链节数为：0212210p)2(22apzzzzpaL计算出的Lp应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的中心距为：21222121p)2(8)2()2(4zzzzLzzLpap5．链速m/s1510006011pnzv6．作用在轴上的压轴力vPFt1000tQFF)3.1~2.1(9.3.3低速链传动的静力强度计算对于链速v＜0.6m/s的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的可能性很大，故应进行抗拉静力强度计算。8~41FKQSAn例设计如图所示的带式运输机传动方案中的滚子链传动，已知小链轮转速n1=123r/min，传动比i=3，传递功率P＝6.85kW，两班制工作，中心距可调节，载荷平稳。解：1．选定链轮齿数z1、z2初步假设链速v=0.6~3m/s，由表9–6查得小链轮齿数z1≥17，取z1=19，z2=iz1=3×19=57，取z2=57(120合适)。2．根据实用功率曲线，选链条型号（1）初定中心距a0=40p，链节数LP为92.11814.321957402571940222222120210ppppzzapzzpaLp取LP＝118节。由于中心距可调，可不算实际中心距。估计，链条链板可能产生疲劳破坏。由表9–4查得KZ＝1.0，由表9–5查得KP=1.0（初取单排链），由图9–16查得KL＝1.05，由表9–3查得KA＝1.0。该链条在实验条件下所需传递的功率kW52.6105.10.10.185.60PLZAPLZcKKKKPKKKPP由图9–14，按P0＝6.52kW，n1=123r/min，选取链条型号为20A，p=31.75mm，且P0与n1交点在曲线顶点左侧，确系链板疲劳破坏，估计正确。3．校核链速m/s24.110006075.311231910006011pnzv与原假设v=0.6～3m/s范围符合。4．计算链长和中心距m75.3100075.311181000/PLLp5．计算作用在轴上的压轴力N552424.185.610001000vPFN6905552425.125.1FFQ计算结果：链条型号20A–1×118GB/T1243.1–19976．链轮结构设计从略mmzzzzLzzLpapp12553.12552195782571911825719118475.31282242221222121