重庆大学机械设计课件—第7章 链传动综述

1、第 7 章 链 传 动 设计：潘存云 设计：潘存云 销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。 内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出 时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链 轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。 内外链板均做成8字形，以减轻重量，并保 持各横截面的强度大致相等 7.1 概述 1. 链条 类型 滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。 齿形链 滚子链 套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合 销轴 滚子 外链板 套筒 内链板 内链板紧压在套筒两端，称为内链节 。 链条材料： 碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。 套筒滚子链的剖面结构： 滚子套筒销轴内链板外链板 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 链条的主要参数节距p： 节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。 p 越大， 链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。 结构类型：单排链和多排链。 滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是A系列. p p pt 双排滚子链 设计：潘存云 设计：陈德淑 链 号 08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60 短节距精密滚子链基本参数和尺寸 节距P 排距

2、pt 滚子外径d1 极限载荷Q(单排) 每米长质量q(单排) mm mm mm N kg/m 10A 15.875 18.11 10.16 21800 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 31100 1.00 16A 25.40 29.29 15.88 55600 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 86700 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 124600 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 169000 7.50 32A 50.80 58.55 28.58 222400 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 347000 16.10 48A 76.20 87.83 47.63 500400 22.60 设计：潘存云 设计：潘存云 链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链 条连成环形时正好是外链板与内链板相接。 若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时 ，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采 用。 过渡链节 设计：潘存云 2.链轮 标准参数： 滚子链链轮 的参数 齿面圆弧半

3、径：re 齿沟圆弧半径： ri 齿沟角： min 、max 链轮的节距：p 弦长 分度圆直径： p d1 d re ri 360 Z df=d-d1 齿顶圆直径： da 齿根圆直径： 各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样 处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证 链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。 国标规定最大值和最小值： 链轮主要尺寸计算公式： df d 180 Z 滚子链链轮端面齿形 端面齿形 ：三圆弧一直线 这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具 有较好的啮合性能，并便于加工。 r2 b d c r3 r1 a a 设计：潘存云 设计：潘存云 b g (h) r5 g b B2 B3 ptpt r5 轴面齿形 ：圆弧+直线 便于进入或退出啮合 单排链轮 轴面齿形 多排链轮 轴面齿形 零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。 材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。 齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。 直线 指采用标准刀具加工 r4 设计：潘存云 链轮的结构 实心式小直径 设计：潘存云 设计：潘存云 孔板式中等直

4、径 链轮的结构 实心式小直径 设计：潘存云 设计：潘存云 组合式大直径，齿圈可更换。 孔板式中等直径 链轮的结构 实心式小直径 设计：潘存云 7.2 链传动的运动特性和受力分析 7.2.1 运动特性 链条的平均线速度 平均传动比为 d1 2 1 分度圆瞬时线速度 链条的瞬时线速度沿AB方向， A B 180 z1 180 z1 为相位角 链轮每转过一齿，链速时快时慢变化 一次。由此可知，当链轮等速回转时 ，瞬时链速和顺时传动比都作周期性 变化。 链条进入链轮后形成折线，因此链传动相当 于一对多边形轮之间的传动。 变化范围 d1 其大小为 1 设计：潘存云 链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为： 也作周期性变化，从 而使链条上下抖动。 由于链速是变化的， 链传动在工作时，产生振动和动 载荷！ 速度不均匀系数： Z1 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 (%) 链速 不均 匀系 数变 化曲 线 d1 2 1 A B 180 z1 180 z1 d1 1 设计：潘存云 7.2.2 链传动的受力分析 为了保证松

5、边垂度不至于过大，安装链传动时，应适当张紧 y 作用在链 上的力 圆周拉力 离心拉力 悬垂拉力 紧边拉力为： F1 = F + Fc + Fy N 松边拉力为： F2 = Fc + Fy N F = 1000P/ v N Fc= qv2 N Fy=Kyqga N q为米长质量 a为中心距 =90 Ky= 1 g 为重力加速度 Ky 为下垂量 y=0.02a 时的垂度系数。其值与链轮中心线与水平夹角有关 =0 Ky= 7 =75 Ky= 2.5 =60 Ky= 4 =30 Ky= 6 n1 n2 有效拉力 F1 F1 F2 F2 设计：潘存云 p与d 之间的关系： 第三节 链传动的主要参数及其选择 一、链轮的齿数 大链轮的齿数: z2 =i z1 P+p 链条铰链磨损后，节距将边 长，链轮节圆将向齿顶移动 。 p一定时: z d 越容易发生跳齿和脱链现象。 一般取： z2 120 因为多边形效应，为使链传动运动平稳，小链轮齿数不宜过少。 一般链节数为偶数，链轮齿数最好取奇数， 以使磨损均匀。 表 7-8 小链轮的齿数z1 链速 v m/s 0.6 3 38 8 齿数z1 17 21 25

6、 d分度圆直径 节距增长量 , 节圆外移量 d 180 z p d+d 设计：潘存云 二、链的节距 一般取 a=(3050)p 节距越大，啮合瞬间的冲击也越大。 - 高速重载时，应选用小节距多排链。 链的节距越大，其承载能力越高。根据相对原理，当 链轮以运动时，链节以进入轮齿而产生冲击。 三、中心距 a 过小 同时啮合的齿数 a 过大链条容易抖动。 amax= 80p 链条节数 中心距： 计算结果应圆整， 并取偶数！ 为便于安装和调节张紧程度，中心距一般应设计成可调节的。 d1 按带传动公式导出此式 若中心距不能调整，而又没有张紧装置时，应将计算中心距减小25mm,这样可使链条有小的初垂度，保持莲传动的张紧。 p 设计：潘存云 实际使用区域 第四节 滚子链传动的计算 一、失效形式 1.链板疲劳破坏； 2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏； 3.销轴与套筒铰链的胶合； 4.链条铰链磨损； 5.过载拉断。 二、功率曲线图 4 3 2 1 极限功率曲线 n1 P 对应每种失效形式，可得出一个极限功率 表达式。常用线图表示。 曲线1正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率； 曲线2链板疲劳强度限定的

7、极限功率； 曲线3滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率； 曲线4铰链胶合限定的极限功率； 其极限功率急剧下降； 密封润滑不良 其极限功率急剧下降； 设计：潘存云 1015 20 406080 100150 200400 600 800 1000 1500 2000 40006000 小链轮转速n1(r/min) 0.1 0.15 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.5 2 4 6 8 10 15 20 40 60 80 100 150 200 300 功率 p0(kw) 48A 单排 A 系列 滚子 链的 功率 曲线 链号 节距 08A 12.7 10A 15.875 12A 19.05 16A 25.4 20A 31.75 24A 38.1 28A 44.45 32A 50.8 40A 63.5 48A 76.2 40A 32A 28A 24A 20A 16A 12A 10A 08A 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 一、 链传动的润滑 润滑方式 1. 人工给油； 2. 油杯滴油； 3. 油浴润滑、飞溅给油； 4. 用油泵强制润滑和冷却。 润滑油牌号：L-AN46、L-AN68、L-AN100 环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取 低的。 甩油环 第五节 链传动的使用和维护 设计：潘存云 设计：潘存云 二、 链传动的布置 布置原则：链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内；一 般宜水平或接近水平布置，并使松边在下方。 i2 a 2 a =(3050)p 两轮轴在同一水平 面，紧边在上、在 下均能正常工作。 链传动的布置 设计：潘存云 设计：潘存云 i 、a 为任意值 两轮轴在同一铅垂 面内，下垂量增大 会减少下链轮的有 效啮合齿数，降低 传动能力，为此应 采用： 1)中心距可调； 2)设张紧装置； 3)上下两轮错开。 传动参数 正确布置 不正确布置 说 明 i 60p 两轮轴在同一水平 面，松边应在下面 。否则松边下垂量 增大后松边与紧边 相碰，须经常调整 中心距。 续表 三、张紧装置 弹簧力 重力 调整位置 调整位置

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