第七章 鏈傳動(dòng)

1、第七章 鏈傳動(dòng),§1 鏈傳動(dòng)概述§2 鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和材料§3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性§4 鏈傳動(dòng)的受力分析§5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算§6 鏈傳動(dòng)的合理布置與張§7 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑,§1、概述,一、組成,鏈傳動(dòng)是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。,二、優(yōu)、缺點(diǎn),1、優(yōu)點(diǎn),與帶傳動(dòng)相比：,1）,2）η高,3）結(jié)構(gòu)緊湊（∵帶傳動(dòng)要求α1＞120°

2、;—a↑）,4）壓軸力小（嚙合傳動(dòng)——張緊力?。?5）可在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。,與齒輪傳動(dòng)相比：,1）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。,2）成本低（制造、安裝精度↓）。,2、缺點(diǎn),1）只能用于平行軸間的傳動(dòng)，且同向轉(zhuǎn)動(dòng)。,3）成本比帶傳動(dòng)高。,三、應(yīng)用,Pmax→5000kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m,一般： P＜100kW， v ＜15m/s，i ＜8,1、不宜用于載荷變化大和急促反向的傳動(dòng)。,2、用于a較大，要

3、求i平均不變，而不宜采用齒輪或帶傳動(dòng)場(chǎng)合。,自行車、摩托車,挖掘機(jī)（惡劣工作條件）,其它低速重載場(chǎng)合,,四、鏈的種類,§2、鏈傳動(dòng)的零件和材料,一、傳動(dòng)鏈,按結(jié)構(gòu)不同，分為：,滾子鏈（套筒滾子鏈）,、套筒鏈,、齒形鏈,1、滾子鏈和套筒鏈,內(nèi)、外鏈板呈“8”字形：? 等強(qiáng)度，↓慣性力,,接頭形式：,連接鏈節(jié)：,過(guò)渡鏈節(jié)：產(chǎn)生附加彎矩,承載↓,FQ=0.8FQ∴ 避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。,奇數(shù)節(jié)：,,彈簧卡片,↓沖擊和

4、振動(dòng),開(kāi)口銷、,主要參數(shù)：,1）鏈節(jié)距p——基本參數(shù),p↑——尺寸↑,p = 鏈號(hào)×25.4/16（mm）,2）鏈節(jié)數(shù)Lp,整數(shù)，一般為偶數(shù)。,3）排數(shù)zp,排數(shù)↑—承載↑,多排鏈,標(biāo)準(zhǔn)化,滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化：P282 表14.1,例： 08A—1×87 GB2431—83 ？ A系列、節(jié)距p=12.7mm，單排，87節(jié),2、齒形鏈,承受沖擊能力比滾子鏈好，噪音低，平穩(wěn)——“無(wú)聲鏈”,帶外導(dǎo)板,

5、帶內(nèi)導(dǎo)板,二、鏈輪,滾子鏈鏈輪齒形已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)主要確定結(jié)構(gòu)及尺寸。,常用“三圓弧一直線”。,圓銷式,軸瓦式,滾柱式,鉸鏈形式：,“齒形按3RGB1244-85規(guī)定制造”,分度圓直徑：,鏈輪結(jié)構(gòu)：,輪輻式（輪轂處采用了脹緊聯(lián)結(jié) ）,整體式,孔板式,組合式,三、鏈和鏈輪材料（自學(xué)）,強(qiáng)度、耐磨性,§3、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,整條鏈：撓性體,單個(gè)鏈節(jié)：剛性體,,鏈條繞上鏈輪時(shí)，鏈節(jié)與鏈輪輪齒嚙合，形成正多邊形一部分。鏈條與鏈輪分度圓

6、在運(yùn)動(dòng)中交替呈現(xiàn)相割和相切。,∵ 鏈輪轉(zhuǎn)一周，鏈條轉(zhuǎn)過(guò)長(zhǎng)度為zp,∴ 平均鏈速：,一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性,——多邊形效應(yīng),實(shí)際上：ω1=const時(shí)，ω2、v是變化的。,假設(shè)：緊邊在傳動(dòng)時(shí)總是處于水平位置。,— 水平分速度,即鏈速,使 鏈條前進(jìn),傳遞功率。,— 垂直分速度,使鏈條上下 振動(dòng),消耗功率。,,主動(dòng)輪：在某一時(shí)刻，銷軸的圓周速度為 。,—— 鏈節(jié)距對(duì)應(yīng)的中心角，,兩個(gè)特殊位置：,時(shí)：,時(shí)

7、：,每轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)為周期,—— “忽快忽慢”,—— “忽上忽下”,從動(dòng)輪：,∵ v、γ變化 ∴ω2變化,由,,后果：1、i瞬時(shí)變化； 2、鏈速不均勻。,緊邊長(zhǎng)度為鏈節(jié)距的整數(shù)倍,使i瞬時(shí)=const的條件：,,二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷,主要原因有四點(diǎn)：,鏈的加速度：,時(shí)：,p↑,z1↓,3、鏈條進(jìn)入鏈輪瞬間，產(chǎn)生沖擊,可見(jiàn)：,q↑p↑n↑,為↓Ek→↓p，n＜nlim。,4、由于鏈張緊不好、鏈條松弛,——在起動(dòng)、制

8、動(dòng)、載荷變化等情況下,——慣性沖擊,∴ 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷是鏈傳動(dòng)的固有特性。,降低動(dòng)載荷的措施： (1)n1<nlim; (2)鏈傳動(dòng)盡量放在低速級(jí)； (3)選用小p，多 z 的鏈傳動(dòng)。,思考：鏈傳動(dòng)為什么布置在低速級(jí)?帶傳動(dòng)應(yīng)布置在多級(jí)傳動(dòng)的高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？,**鏈的節(jié)距越大，多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重**鏈輪轉(zhuǎn)速越高，多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重,§4、受力分析,一、緊邊拉力,

9、1、工作拉力F1,P——kW v——m/s,2、離心力Fc,q——kg/m,3、垂度拉力Ff——布置方式、垂度大小,kf——垂度系數(shù)(p287),二、松邊拉力,三、壓軸力,（∵ Ff 較小）,（Fc對(duì)FQ無(wú)影響）,注意：,1）鏈傳動(dòng)緊邊布置與帶傳動(dòng)相反。,2）張緊力：帶傳動(dòng)張緊力決定傳動(dòng)工作能力； 鏈傳動(dòng)張緊力不決定工作能力，,防止脫鏈、跳齒,3）因張緊力小，壓軸力比帶傳動(dòng)小。,§

10、;5、滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算,一、失效形式,1、鏈條元件的疲勞破壞 （∵ 交變應(yīng)力下工作）,2、鉸鏈鉸鏈磨損→p↑— 脫鏈,3、膠合：銷軸與套筒（高速或潤(rùn)滑不良）,4、沖擊破壞：起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn),6、鏈輪輪齒磨損,二、額定功率曲線,針對(duì)各種失效形式——額定功率曲線（帳篷曲線）,三、額定功率P0,為避免上述失效形式——特定條件下，試驗(yàn)曲線,特定條件：z1=19、Lp=100、Lh=1500h,單排,水平,,實(shí)際使用：修正,kp——多排鏈排數(shù)

11、系數(shù)（表14.3）；,P——名義功率；,設(shè)計(jì)時(shí)，由上式求P0(=Pc)→由P0、n1在圖14.17中鏈型號(hào),v↓→F1↑→過(guò)載拉斷,安全系數(shù)校核：,zp—排數(shù)；FQ—單排鏈的極限拉伸載荷,四、參數(shù)選擇,1、傳動(dòng)比i,a一定時(shí)，i↑— α↓— 同時(shí)嚙合齒數(shù)少— 磨損↑— 跳齒,∴,，通常：α1≥120°，i = 2~3.5,2、鏈輪齒數(shù),1）不宜過(guò)少,z↓,,—↑運(yùn)動(dòng)不均勻性、↑動(dòng)載荷,—↑垂直分速度，↑功率消耗,z↓，同時(shí)嚙合

12、齒數(shù)↓，磨損↑z↓，鏈節(jié)間相對(duì)轉(zhuǎn)角↑，↑功率消耗,∴ 限制zmin,2）不宜過(guò)多,由于：,磨損后：p→p+Δp,即：,當(dāng)Δp相同時(shí)：z↑— Δd ↑,— 鏈節(jié)外移(爬齒)↑— 脫鏈可能性↑,∴ zmax = 120,問(wèn)：自行車鏈傳動(dòng)，磨損后脫鏈從哪輪開(kāi)始？,前輪：z多,3、鏈速、鏈輪極限轉(zhuǎn)速,v↑— 動(dòng)載荷↑ ∴ v＜12m/s,nopt — Pmax，nlim — 右側(cè)豎線（圖14.17）。,3）均勻磨損,Lp為偶數(shù) →

13、 鏈輪齒數(shù)應(yīng)采用與Lp互質(zhì)的奇數(shù)。,4、鏈節(jié)距p,鏈傳動(dòng)尺寸↑— 承載能力↑,運(yùn)動(dòng)不均勻性↑、動(dòng)載↑、振動(dòng)噪音↑,∴ 盡量采用小節(jié)距鏈條。,5、中心距和鏈長(zhǎng),v一定：a↓— Lp↓— 屈伸次數(shù)↑— 磨損↑d一定：a↓—α1↓— 同時(shí)嚙合齒數(shù)↓— 磨損↑,a↑↑— 松邊上下顫動(dòng)，傳動(dòng)不平穩(wěn)。,,∴ a =（30~50）p amax = 80p,重載、a小、i大：小節(jié)距、多排鏈；v小、a大、i小：大節(jié)距、單排鏈；,過(guò)程：1）初選

14、a0=（30~50）p；,2）由式14.23→Lp（圓整為偶數(shù)）；,3）由式14.24→a；,[例14.1 P291],§6、鏈傳動(dòng)的張緊與布置,一、合理布置,1、兩輪回轉(zhuǎn)面應(yīng)在同一鉛垂面內(nèi)；,,二、張緊方法,張緊目的：不決定工作能力，決定垂度大小。,加張緊輪：靠近主動(dòng)鏈輪的松邊上。,3、緊邊在上。,2、兩輪中心線最好水平，或與水平面≤45°夾角，盡量避免垂直布置；,加張緊輪,兩輪錯(cuò)開(kāi),§7、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑