机械设计基础第3版教学ppt课件第八章挠性传动.ppt

链传动第七节第七节 链传动概述链传动概述1. 链传动的组成链传动的组成 2. 链传动的工作原理链传动的工作原理 组成组成：主动链轮主动链轮1 1、链条、链条2 2、从动链轮从动链轮3 3，链条为中间挠，链条为中间挠性件性件工作时，靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力工作时，靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力一、链传动的类型一、链传动的类型1按用途分按用途分（1）传动链：用于一般机械中传递运动和动力传动链：用于一般机械中传递运动和动力2）起重链：用于起重机械起吊重物起重链：用于起重机械起吊重物 （3）输送链：用于输送机械中曳引、输送如汽车装输送链：用于输送机械中曳引、输送如汽车装配线、喷漆线等配线、喷漆线等2传动链分为传动链分为（1）短节距精密套筒链（简称套筒链）短节距精密套筒链（简称套筒链）（2）短节距精密滚子链（简称滚子链）短节距精密滚子链（简称滚子链）（3）成型链成型链滚子链的产量最多，应用最广滚子链的产量最多，应用最广二、链传动的特点及应用二、链传动的特点及应用 1. 优点优点（1）与带传动比较与带传动比较 链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高，对轴的压力较小，传递功率大，过载比，传动效率较高，对轴的压力较小，传递功率大，过载能力强，能在低速、重载下较好地工作，能适应恶劣环境能力强，能在低速、重载下较好地工作，能适应恶劣环境。

（2）与齿轮传动比较与齿轮传动比较 链传动的制造与安装精度要求较低，成本低廉，易于链传动的制造与安装精度要求较低，成本低廉，易于实现较大距离的传动实现较大距离的传动 瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，工作中有冲击和噪瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，工作中有冲击和噪声，传动平稳性较差，不宜用于载荷变化大和转动方向频繁声，传动平稳性较差，不宜用于载荷变化大和转动方向频繁改变的传动，并且只能用于平行轴间的传动改变的传动，并且只能用于平行轴间的传动 2. 缺点缺点3. 应用应用 链传动广泛用于中心距较大，要求平均传动比链传动广泛用于中心距较大，要求平均传动比准确的传动；环境恶劣的开式传动；低速重载传动准确的传动；环境恶劣的开式传动；低速重载传动和润滑良好的高速传动中和润滑良好的高速传动中 链传动传递的功率链传动传递的功率P100kW，链速，链速15m/s，传动比传动比 i8，传动中心距，传动中心距 a56m，传动效率，传动效率 0.950.98三、滚子链三、滚子链1滚子链的结构滚子链的结构 滚子链的结构1外链板 2内链板 3销轴 4套筒 5滚子1 1外链板外链板2 2内链板内链板3 3销轴销轴4 4套筒套筒5 5滚子滚子结构：五部分结构：五部分 为减轻重量和运动时的惯性，链板一般做成为减轻重量和运动时的惯性，链板一般做成字形，字形，使其各截面接近等强度。

使其各截面接近等强度2滚子链的标准及标记滚子链的标准及标记 滚子链是标准件，滚子链的基本参数是链节距滚子链是标准件，滚子链的基本参数是链节距p，即链条，即链条上相邻两销轴中心的距离链节距上相邻两销轴中心的距离链节距p越大，链的各部分尺寸越越大，链的各部分尺寸越大，链传递的功率也越大大，链传递的功率也越大p= 链号链号25.4/16 mm例如：例如：10A链链 p = 1025.6/16 = 15.875 mm 滚子链分滚子链分A、B、H三个系列，三个系列，A系列用于设计，系列用于设计，B系列系列仅用于维修，仅用于维修，H系列为重型系列系列为重型系列 滚子链的标记：滚子链的标记：10A180 GB/ T 12432006 A系列滚子链、节距系列滚子链、节距p=15.875mm、单列链、链长、单列链、链长80节、节、国标代号国标代号GB/ T 124320063接头形式接头形式链条的链条的接头接头形式与链条的节数相关形式与链条的节数相关1）偶数链偶数链开口销：用于大节距链条的连接开口销：用于大节距链条的连接弹簧夹：用于小节距链条的连接弹簧夹：用于小节距链条的连接2）奇数链奇数链奇数链用过渡链节连接。

奇数链用过渡链节连接 链条工作时，过渡链节除受链条工作时，过渡链节除受拉力外，还受附加弯矩作用，其拉力外，还受附加弯矩作用，其强度较差，仅为普通链节的强度较差，仅为普通链节的80%，应尽量避免使用应尽量避免使用4排数排数 滚子链分为单排链和多排链多排链是将单列链并滚子链分为单排链和多排链多排链是将单列链并列、由长销轴连接而成多排链的承载能力和排数成正列、由长销轴连接而成多排链的承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力不均匀的现象就越明显，因比，但排数越多，各排受力不均匀的现象就越明显，因此，一般排数不超过此，一般排数不超过3排和排和4排四、齿形链四、齿形链 齿形链由多个齿形链板铰齿形链由多个齿形链板铰接而成，链板两侧齿形为直线，接而成，链板两侧齿形为直线，两工作侧面夹角为两工作侧面夹角为600或或700，工作平稳、无噪声，也称无声工作平稳、无噪声，也称无声链结构特点结构特点 为防止脱链，在齿链上设有导板为防止脱链，在齿链上设有导板 内导板：在链轮上开有导向槽，定位精确、导向性好、内导板：在链轮上开有导向槽，定位精确、导向性好、工作可靠当链轮宽度工作可靠当链轮宽度 b 2530mm时，建议用内导板。

时，建议用内导板 外导板：链轮上不需开导向槽，导向性能稍差，链轮宽外导板：链轮上不需开导向槽，导向性能稍差，链轮宽度较小时，多采用外导板度较小时，多采用外导板 齿形链适用于大传动比、中心距较小的场合，多用于高齿形链适用于大传动比、中心距较小的场合，多用于高速，对运动精度要求较高的传动但重量大、成本高速，对运动精度要求较高的传动但重量大、成本高齿形链第八节第八节 链传动的工作情况分析链传动的工作情况分析一、一、 链传动的运动分析链传动的运动分析链速：链速： 平均传动比：平均传动比：二二、运动的不均匀性运动的不均匀性 对于链传动，当主动链轮以等角速度对于链传动，当主动链轮以等角速度1运动时，从动运动时，从动轮的角速度轮的角速度2不为常数，即不为常数，即链传动的瞬时链速和瞬时传动链传动的瞬时链速和瞬时传动比都是在一定范围内变化的比都是在一定范围内变化的1运动分析运动分析 设链条紧边在上，设链条紧边在上，且运动中始终处于水平且运动中始终处于水平位置图中位置图中A为链条销为链条销轴中心的任意工作位置轴中心的任意工作位置链条的水平分速度：链条的水平分速度：为为A点的圆周速度与水平线的夹角点的圆周速度与水平线的夹角。

一个链节从进入啮合到退出啮合的过程中，一个链节从进入啮合到退出啮合的过程中，角的大小角的大小随链轮的转动而变化，其变化范围为随链轮的转动而变化，其变化范围为 链传动的速度分析链传动的速度分析 显然，显然，角的变化范围角的变化范围与链轮齿数有关，每转过与链轮齿数有关，每转过一个齿，一个齿，vx就周期性的变就周期性的变化一次，所以链条工作时化一次，所以链条工作时链速是波动的链速是波动的 链条在垂直方向的分速度：链条在垂直方向的分速度： v1y也呈周期性变化，使链也呈周期性变化，使链条工作时发生上下振动条工作时发生上下振动 由于链速由于链速vx的周期性变的周期性变化，导致从动链轮的角速化，导致从动链轮的角速度度2也作周期性变化也作周期性变化 在从动链轮上：在从动链轮上：瞬时传动比：瞬时传动比： 由于角由于角和角和角都随链轮的转动而变化，虽然都随链轮的转动而变化，虽然1为为定值，定值，2却随时是变化的，链传动的瞬时传动比却随时是变化的，链传动的瞬时传动比 也也随时变化致使链传动不可避免地产生振动和动载荷随时变化致使链传动不可避免地产生振动和动载荷 上述现象是由于链条是以多边形形式绕在链轮上造成上述现象是由于链条是以多边形形式绕在链轮上造成的，故称为链传动的多边形效应。

的，故称为链传动的多边形效应 2减小多边形效应的措施减小多边形效应的措施 （1）采用小节距的链条采用小节距的链条 （2）增加小链轮的齿数增加小链轮的齿数（3）限制链速限制链速三三、链传动的受力分析链传动的受力分析 作用在链上的力主要有：由链传动传递的工作拉力作用在链上的力主要有：由链传动传递的工作拉力F、离心拉力离心拉力F c和悬垂拉力和悬垂拉力Fy1工作拉力工作拉力作用在链上的力作用在链上的力2离心拉力离心拉力 3悬垂拉力悬垂拉力紧边拉力：紧边拉力：松边拉力：松边拉力：压压 轴轴 力：力：水平布置时取较大值水平布置时取较大值四四、链传动的动载荷、链传动的动载荷 链传动工作时，由于运动的不均匀性，将产生动载链传动工作时，由于运动的不均匀性，将产生动载荷，引起振动、冲击和噪声，影响链传动的性能和使用荷，引起振动、冲击和噪声，影响链传动的性能和使用寿命 动载荷产生的原因：动载荷产生的原因： （1）链速和从动轮角速度的周期性变化产生的加速）链速和从动轮角速度的周期性变化产生的加速度，引起附加动载荷链轮转速越高，链节距越大，链度，引起附加动载荷链轮转速越高，链节距越大，链轮齿数越少，动载荷越大。

轮齿数越少，动载荷越大 （2）链条垂直分速度周期性变化产生垂直加速度，）链条垂直分速度周期性变化产生垂直加速度，使链条产生振动使链条产生振动 （3）链节进入链轮，链节和轮齿以一定相对速度啮）链节进入链轮，链节和轮齿以一定相对速度啮合，使链节和轮齿受到冲击，并产生附加的冲击载荷合，使链节和轮齿受到冲击，并产生附加的冲击载荷 （4）若链条有较大的松边垂度，在起动、制动、反）若链条有较大的松边垂度，在起动、制动、反转、载荷变化的情况下，将产生惯性冲击，使链传动产转、载荷变化的情况下，将产生惯性冲击，使链传动产生较大的冲击载荷生较大的冲击载荷 第九节第九节 滚子链传动的设计滚子链传动的设计 一一、链传动的失效形式链传动的失效形式 链轮轮齿的磨损或塑性变形将导致链传动失效链轮轮齿的磨损或塑性变形将导致链传动失效，但链轮但链轮的强度高于链条的强度高于链条，其寿命约是链条的两倍故设计链传动时其寿命约是链条的两倍故设计链传动时主要考虑链条的失效主要考虑链条的失效 1链板疲劳破坏链板疲劳破坏 链条工作时，链板在变应力作用下，经过一定的循环次数链条工作时，链板在变应力作用下，经过一定的循环次数后，可能发生疲劳破坏。

在正常润滑的条件下，链板的疲劳强后，可能发生疲劳破坏在正常润滑的条件下，链板的疲劳强度是决定链传动能力的主要因素度是决定链传动能力的主要因素2链条铰链磨损链条铰链磨损 链条工作时，销轴和套筒间存在相对滑动，产生摩擦磨损，链条工作时，销轴和套筒间存在相对滑动，产生摩擦磨损，使链节变长链节伸长后，在与链轮啮合时，接触点将移向轮使链节变长链节伸长后，在与链轮啮合时，接触点将移向轮齿齿顶，引起跳齿和脱链，致使传动失效铰链磨损是开式或齿齿顶，引起跳齿和脱链，致使传动失效铰链磨损是开式或润滑不良的链传动的主要失效形式润滑不良的链传动的主要失效形式3滚子、套筒的冲击疲劳破坏滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链条进入链轮的瞬间会产生冲击，速度越高，冲击越大链条进入链轮的瞬间会产生冲击，速度越高，冲击越大反复启动、制动的链传动也会有冲击经受多次冲击后，滚反复启动、制动的链传动也会有冲击经受多次冲击后，滚子、套筒可能发生冲击疲劳破坏，致使链传动失效子、套筒可能发生冲击疲劳破坏，致使链传动失效 4套筒与销轴的胶合套筒与销轴的胶合 润滑不良或链轮转速过高时，可能造成销轴和套筒间的润滑不良或链轮转速过高时，可能造成销轴和套筒间的润滑油膜被破坏导致胶合。

胶合限制了链传动的极限转速润滑油膜被破坏导致胶合胶合限制了链传动的极限转速 5链条过载拉断链条过载拉断 低速重载或严重过载时，链条所受载荷超过链条静强度低速重载或严重过载时，链条所受载荷超过链条静强度时链。