滚子链传动的计算

机械设计第5章链传动1第5章链传动5.1概述5.2滚子链和链轮5.3链传动工作情况分析5.4滚子链传动的设计计算5.5链传动的布置、张紧和润滑机械设计第5章链传动25.1、概述一、组成链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。机械设计第5章链传动3二、优、缺点1、优点与带传动相比：1）constzznni1221平均2）η高3）结构紧凑（∵带传动要求α1＞120°—a↑）4）压轴力小（啮合传动——张紧力小）。5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。无弹性滑动机械设计第5章链传动4与齿轮传动相比：1）适于远距离传动。2）成本低（制造、安装精度↓）。2、缺点1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。2）consti瞬，振动、平稳性差、噪音大。3）成本比带传动高。机械设计第5章链传动5三、应用Pmax→500kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m一般：P＜100kW，v＜15m/s，i＜71、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。2、用于a较大，要求i平均不变，而不宜采用齿轮或带传动场合。∴广泛应用在自行车、摩托车挖掘机（恶劣工作条件）其它低速重载场合机械设计第5章链传动6机械设计第5章链传动7四、链的种类传动链——一般机械传动，v≤15m/s传动链起重链——提升重物，v≤0.25m/s起重链曳引链——移动重物，v=2~4m/s曳引链1、按用途分：机械设计第5章链传动82、传动链可分为：滚子链（套筒滚子链）、套筒链、齿形链机械设计第5章链传动9一、滚子链1、结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形：?等强度，↓惯性力内链节外链节形成铰链5.2、滚子链和链轮机械设计第5章链传动10phdzb1b2dτ内链板外链板销轴套筒滚子机械设计第5章链传动11机械设计第5章链传动122、接头形式：连接链节：过渡链节：产生附加弯矩,承载↓,FQ=0.8FQ∴避免采用奇数链节。偶数节：奇数节：弹簧卡片↓冲击和振动开口销、机械设计第5章链传动133、主要参数：1）链节距p——基本参数p↑——尺寸↑p=链号×25.4/16（mm）2）链节数Lp整数，一般为偶数。3）排数zp单排链排数↑—承载↑但：排数↑↑—承载不均，∴zp≯3-4多排链机械设计第5章链传动14•标准化滚子链已标准化：P75表5.1链号排数链节数标准编号例：08A—1—87GB/T1243—2006A系列、节距p=12.7mm，单排，87节机械设计第5章链传动15二、链轮滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。常用“三圆弧一直线”。“齿形按GB/T1243-2006规定制造”zpd180sin分度圆直径：机械设计第5章链传动16滚子链链轮轴面齿形ddfLxdadgdkdg机械设计第5章链传动17链轮结构：轮辐式（轮毂处采用了胀紧联结）整体式孔板式组合式机械设计第5章链传动18三、链和链轮材料（自学）强度、耐磨性机械设计第5章链传动195.3、链传动的运动特性整条链：挠性体单个链节：刚性体链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切。∵链轮转一周，链条转过长度为zp∴平均链速：smpnzpnzv/1000601000602211平均传动比：constzznni122112一、链传动的运动不均匀性——多边形效应机械设计第5章链传动20实际上：ω1=const时，ω2、v是变化的。假设：紧边在传动时总是处于水平位置。sin11Rv—水平分速度,即链速,使链条前进,传递功率。—垂直分速度,使链条上下移动,消耗功率。cos11Rv主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为。11R机械设计第5章链传动21由：2211可见const1时，constv1——链节距对应的中心角，111802z两个特殊位置：21时：111min180coszRv111max180sinzRv0时：111maxvRv0minv机械设计第5章链传动22如图：vv、均作周期性变化每转一个链节为周期v——“忽快忽慢”v——“忽上忽下”不平稳、有规律振动。1z↓—21↑—运动不均匀性↑机械设计第5章链传动23从动轮：cos22Rv2222)1802(22zcos22Rv∵v、γ变化∴ω2变化由coscos1122RRvcoscos1221RRi瞬时后果：1、i瞬时变化；2、链速不均匀。紧边长度为链节距的整数倍i瞬时=1z1=z2使i瞬时=const的条件：机械设计第5章链传动24失效形式1、链条元件的疲劳破坏（∵交变应力下工作）2、铰链铰链磨损→p↑—脱链3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、冲击破坏：起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、静力拉断：smv/6.0下，过载拉断机械设计第5章链传动25一、设计准则和额定功率曲线额定功率曲线：特定条件下，试验曲线（图5.10）5.4、滚子链传动的计算v0.6m/s抗疲劳破坏为主V0.6m/s过载拉断为主特定条件：z1=25、Lp=120、Lh=15000h,i=3,单排,水平,%3pp机械设计第5章链传动26二、链传动的设计计算及主要参数的选择已知条件：功率（P)、传动用途、载荷性质、小链轮的转（n1）、大链轮的转速（n2)或传动比（i)、原动机等设计内容：链轮齿数（z1)、(z2)、滚子链型号、链节距（p)、排数（m)、链节数Lp、中心距a及润滑方式等。1、中高速链传动的设计计算步骤1）传动比a一定时，i↑—α↓—同时啮合齿数少—磨损↑—跳齿∴721nni，通常：α1≥120°，i=2~3.5机械设计第5章链传动27a)不宜过少z↓1maxmin180coszvv—↑运动不均匀性、↑动载荷111max180sinzRv—↑垂直分速度，↑功率消耗z↓，同时啮合齿数↓，磨损↑z↓，链节间相对转角↑，↑功率消耗∴限制zmin,,一般选择表5.52)链轮齿数b）不宜过多z1↑→z2↑↑─→d+Δd↑→跳齿、脱链↑→寿命↓磨损机械设计第5章链传动284）确定中心距a和链的节数Pa)50~30(0Pa80max但21221)2(22'ZZaPZZpaLp实际链节数Lp要圆整，尽量要偶数节3）选定链的型号、确定链节距p实际使用：修正kA:工况系数（表5.6）；Kz:小链轮齿数系数（图5.11）；Pca：计算功率；P:传递功率；设计时，由上式求Pca→由P0、n1在图5.10中链型号PkKKPmZAcaKm：多排链排数系数（单排：Km=1；双排：Km=1.75；三排：Km=2.5）初选中心距a0计算链节数Lp’机械设计第5章链传动295）理论实际中心距a和实际中心距a’apfzzLpa)2(217)轴压力FQFQ=fpKAFefp=1.15~1.20(水平和倾斜）fp=1.05（垂直）Fe=1000P/vFe:有效圆周力KA：工况系数2、低速链传动的设计计算当smv/6.0时，低速传动：安全系数校核：8~4limfceAQmFFFKFKSFe:离心惯性力引起的拉力（表5.1）；FQlim—单排链的极限拉伸载荷6）链速、链轮极限转速v↑—动载荷↑∴v＜12m/sFa：中心距计算系数，查表5.7a’=a-(0.002~0.004)a机械设计第5章链传动305.5、链传动的布置、张紧和润滑一、合理布置1、两轮回转面应在同一铅垂面内；3、紧边在上。2、两轮中心线最好水平，或与水平面≤45°夹角，尽量避免垂直布置；加张紧轮两轮错开机械设计第5章链传动31二、张紧方法张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。机械设计第5章链传动32注意：1）链传动紧边布置与带传动相反。2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力；链传动张紧力不决定工作能力，防止脱链、跳齿3）因张紧力小，压轴力比带传动小。控制松边垂度而是机械设计第5章链传动33三、链传动的润滑飞溅润滑人工定期润滑滴油润滑油浴润滑压力喷油润滑