第5章链传动.ppt

§5-1 链传动的特点及应用,§5-2 传动链的结构特点,§5-5 滚子链传动的设计计算,§5-4 链传动的工作情况分析,§5-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护,§5-3 滚子链链轮的结构和材料,第五章 链传动,,,本章学习的基本要求： （一）熟练掌握的内容 1）对链传动的运动不均匀性和动载荷有明确的概念； 2）掌握滚子链传动的设计计算方法 3）链传动的布置、张紧 本章的重点： 1）链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式； 2）链传动的布置、张紧,潘存云教授研制,§5-1 链传动的特点及应用,组成：主、从动链轮、环形链条,作用：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同 向传动链传动是属于带有中间挠性元件的啮合传动2. 作用在轴上的压力小，结构较为紧凑；,4. 制造和安装精度要求较低；成本低廉；适合远距离传动特点：,1. 平均传动比准确，传动效率较高；,3. 能在高温和潮湿的环境下工作主要缺点：,1. 瞬时传动比不是恒定的常数，传动平稳性较差；,3. 工作时有噪声；,2.只能实现两平行轴间链轮的同向传动；,4. 磨损后易发生跳齿广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。

应用实例：,,,传递功率： P ≤100 KW;,圆周速度： v ≤15 m/s;,传动效率： η ≈ 0.95 ~ 0.98,链条的类型:,工作范围：传动比： i ≤8；,按用途不同：,---常用于传动系统中的低速级,§5-2 传动链的结构特点,组成： 滚子、套筒、销轴、内链板、外链板,,,(一) 滚子链,链条的接头形式有：,链条的主要参数——节距 p：,节距 p： p ↑，链条各零件尺寸↑，所能传递的功率↑,双排滚子链,滚子链的标记：,标记实例： 08A—1— 88 GB/T 1243 —1997,链号,标准编号,A系列，节距12.7mm，单排，88节的滚子链,滚子链已经标准化，其尺寸规格见表9-1 二) 齿形链,优点：传动平稳、噪声小、承受冲击性能好，效率高， 工作可靠缺点：结构复杂、难于制造，价格较贵、比较重应用场合：常用于高速（链速可达40 m/s）或运动精度 要求较高的场合由一组齿形链板铰接而成,齿形链,,(一)链轮齿形,,§5-3 滚子链链轮的结构和材料,滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一段直线组成，简称三圆弧一直线齿形这种齿形已经标准化，由标准成型刀具加工，故链轮图上不必绘之端面齿形，只注明“齿形按3R GB1244－85规定制造”即可。

链轮的主要尺寸和计算公式见表9-3和表9-4,在链轮零件图中不必绘制端面齿形，但需绘制轴向齿形孔板式----中等直径,实心式----小直径,（三）链轮的结构,,组合式----大直径，齿圈可更换孔板式----中等直径,实心式----小直径,,（四）链轮的材料（表9-5）,（一）链传动的运动特性,链条的平均线速度：,平均传动比：,§5-4 链传动的工作情况分析,,1. 平均传动比,R1 ω1,νx,A,B,,,,,νy1,销轴A的圆周速度：,2. 瞬时传动比,沿着链条前进方向的水平分速度：,作上下运动的垂直分速度：,β----啮入过程中，链节铰链A在主动轮上的相位角,（一）链传动的运动特性,,R1 ω1,νx,A,B,,,,,νy1,可见，每转过一个链节，链速的变化就重复一次，p↑、z↓, β角的变化范围就越大，链速的变化也就越大链轮每转过一齿，链速时快时慢变化一次由此可知，当链轮等速回转时，瞬时链速和瞬时传动比都作周期性变化 同时，在垂直方向上速度也有变化，忽上忽下同理，,,νx,,表明：当主动链轮作等速转动时，从动链轮随γ、β的变化作周期性的变速转动链传动的瞬时传动比：,铰链在从动链轮上的位置角γ的变化范围：,只有当β=γ（ Z1=Z2）且a = k p时，瞬时传动比 i = 常数,----链传动的多边形效应,由于链节以折线形式绕在链轮上，链呈多边形运动，使得链条的速度和瞬时传动比发生周期性的变化，造成了传动的不平稳，这是链传动的固有特性。

综上所述：,可见，在链传动过程中，链条忽上忽下，忽快忽慢二）链传动的动载荷,多边形效应,1. 链速变化引起的惯性力：,§5-4 链传动的工作情况分析,,,,链条 从动链轮,作周期性的变速运动,惯性力及动载荷,,R1,由图可得:,可见，p越大，由链速变化引起的动载荷越大2. 从动链轮的角加速度引起的惯性力：,n↑ 、p↑ 、z↓, →Fd↑,可见：,3. 链条沿垂直方向作变速运动，引起链条横向振动→ 也产生一定的动载荷,4. 链节与链轮轮齿啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和动载荷n↑ 、p↑, →相对冲击动载荷↑,思考：链传动为什么布置在低速级?带传动应布置在多级传动的 高速级还是低速级？为什么？,为保证松边垂度不至过大，安装时链条应:,适当张紧,紧边拉力： F1 = Fe+Fc+Ff,松边拉力： F2 = Fc+Ff,有效圆周力:,离心拉力:,悬垂拉力Ff :,Fe = 1000P/ v N,Fc= qv2 N,F’f =Kf qa×10-2 N,q为链条米长质量,F”f =(Kf +sinα ) qa ×10-2 N,（三）链传动的受力分析,§5-5 滚子链传动的设计计算,（一）链传动的失效形式,1. 链板的疲劳破坏,2. 链条铰链的磨损,3. 链条铰链的胶合（高速传动）,4. 链条的静力破坏（低速重载的传动）,,（二）链传动的额定功率,曲线1—由链板疲劳强度限定的极限功率；,曲线2—由滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；,曲线3—由销轴和套筒的胶合限定的极限功率；,1. 极限功率曲线,2. 额定功率曲线,---图9-11,单排 A 系列滚子链的功率曲线,,,,1. 链轮齿数Z1和Z2,故：Zmin= 9，一般：Z1≥17，高速传动：Z1 ≥25,① 小链轮齿数Z1不宜过少,（三）链传动的参数选择,∵ Z1↓→,② 大链轮齿数 Z2= i Z1 不能太多,,运动不均匀性↑、动载荷Fd↑,v↓, 要保证一定的功率P，则圆周力F↑，磨损↑,∵ Z2↑→尺寸、重量 ↑,→易脱链,→链条寿命↓,限定： zmax ≤ 150 ，一般取： Zmax ≤ 114,由于链节数为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数最好取与链节数互为质数的奇数。

∆p一定时: z ↑,→ ∆d ↑,→越易发生跳齿和脱链,∆p与∆d’ 之间的关系：,,自行车为什么会脱链？前后轮哪个轮子先脱链？,一般：i ≤ 6,常取：i = 2 ~ 3.5,i↑ → 包角α1↓ → 啮合齿数↓ → 轮齿磨损↑易跳齿,2. 传动比 i,3. 中心距 a,a ↓→,包角α1 ↓ 轮齿所受载荷↑ ，易跳齿和脱链,链条循环次数↑，疲劳和磨损↑,,a↑→,链条容易抖动,一般取： a =（30 ~ 50）p,4、链的节距p和排数,p↑，承载能力↑，,但啮合瞬间的冲击↑,选择原则（P178）,1. 已知条件和设计内容,§5-5 滚子链传动的设计计算,（四）滚子链传动的设计计算,已知条件: 工作条件，传动位置与总体尺寸，P，n1，n2或 i设计内容：确定链号，Lp和排数，Z1、Z2，a、FP、润滑和张紧2. 设计步骤和方法,（1）选择链轮齿数Z1、Z2和确定传动比 i,取：Z = 17 ~ 114，,（2）计算当量的单排链的计算功率Pca,KA----工况系数，见表9-6,P----名义传递功率，KW,KZ----主动链轮齿数系数，见图9-13,KP----多排链系数，双排链时KP=1.75,（3）确定链条型号和节距 p,→图9-11,（4）计算链节数和中心距,→链条型号,→表9-1,→链条节距 p,初选中心距： a0 =（30 - 50）p,,圆整为偶数LP,§5-5 滚子链传动的设计计算,链节数,（5）计算链速v，确定润滑方式,→ 图9-14,根据链速v,→ 选择合适的润滑方式,（6）计算链传动作用在轴上的压轴力FP,式中：Fe----有效圆周力； KFP----压轴力系数,§5－6 链传动的合理布置和润滑,一、链传动的合理布置,1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；,二、链传动的张紧,目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。

3）链传动最好紧边在上，松边在下2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置；,弹簧自动张紧,重力自动张紧,张紧轮定期张紧,（三） 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,,（四） 链传动的防护,润滑剂,润滑脂 润滑油,,本 章 结 束,作业：9-1,。