第十一章链传动ppt课件.ppt

第十一章 链传动,组成：主动链轮、从动链轮和链条。工作原理：以链条作为中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。,应用范围：适用于中心距较大、要求平均传动比准确或工作条件恶劣（如温度高、有油污、淋水等）的场合。 广泛应用于化工机械、矿山机械、农业机械、机床及摩托车中。通常，链传动的传动比 i8； 中心距 a5m6m； 传递功率 P100kW； 圆周速度 v15m/s； 传动效率约为，闭式： h=0.950.98， 开式： h=0.90.93。,主要内容：,了解链传动的特点，它的适用场合。了解常用的滚子链的型号（链号）及有关国家标准。熟悉单排滚子链的结构，链轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆，链轮的构造及材料，链传动的布置，链传动的失效形式。掌握链传动的运动特性。设计链传动传动是如何确定链条型号（及链号）。,第一节 链条,常用的链条有滚子链、套筒链和齿形链。 链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接 。,第二节 链轮,链轮的结构如图320所示。小直径链轮可制成实心图320（a）；中等直径的链轮可制成孔板式图320(b)；直径较大的链轮可设计为组合式图320(c)，组合式链轮的齿圈磨损后可以更换。 链轮轮毂部分的尺寸参考带轮,链轮的齿形,链轮的齿形应保证链节能平稳而自由地进入和退出啮合，并便于加工。国家标准（GB1244-85）规定的滚子链链轮的端面齿形如图319所示，它由三段圆弧 ( )和一段直线(bc)组成。,链轮主要尺寸的计算公式：,链轮上链的滚子中心所在圆称为分度圆。分度圆直径： mm（323）齿顶圆直径： mm（324）齿根圆直径： mm（325）式中 dr-滚子直径，mm； z-齿数； p-链的节距，mm,链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经热处理。小链轮的啮合数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料须优于大链轮。常用的链轮材料有碳钢如Q235、Q275、45号钢、ZG310570，灰铸铁如HT200等，重要的链轮可采用合金钢，如15Cr、40Cr、35CrMo等。,第三节 链传动的运动特性,链传动的运动可视为链绕在多边形轮上的情况。由于链条是刚性链节用销轴铰接而成，当链绕在链轮上时，链节与链轮啮合区段的链条将曲折成正多边形的一部分（图322）。视链轮为正多边形，其边长相当于链节距 p（mm），边数相当于链轮齿数z。,传动时，链轮每转一周，链条转过zp的长度，当两链轮转速（r/min）分别为 n1 和 n2 时，链条的平均速度为： m/s（326）平均传动比： （327）式中 n1、 n2-主、从动链轮转速，r/min； z1、z2-主、从动链轮齿数 实际上，由于链传动的多边形效应，其瞬时链速及瞬时传动比是不断地呈周期性变化的。,第四节 链传动的设计计算,（）链传动的失效形式,链轮比链条的强度高、工作寿命长，故设计时主要应考虑链条的失效。链传动的主要失效形式有以下几种。 （1）链条疲劳损坏 在链传动中，链条两边拉力不相等。在变载荷作用下，经过一定应力循环次数，链板将产生疲劳损坏，如发生疲劳断裂，滚子表面发生疲劳点蚀。在正常润滑条件下，疲劳破坏常是限定链传动承载能力的主要因素。（2）链条铰链磨损 润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。从而降低链条的使用寿命。（3）多次冲击破坏 受重复冲击载荷或反复起动、制动和反转时，滚子套筒和销轴可能在疲劳破坏之前发生冲击断裂。（4）胶合 润滑不当或速度过高时，使销轴和套筒之间的润滑油膜 受到破坏，以致工作表面发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。（5）静力拉断 若载荷超过链条的静力强度时，链条就被拉断。这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。,（二）功率曲线,PcP0= P0 Kz Kp （328）式中 Pc-计算功率，Pc= KAP，kW； KA为工况系数，见表313； P-传动功率，kW； Kz-小链轮齿数系数，见表314； Kp多排链系数，根据排数zp查表315； P0 由功率曲线图查得。图中表明功率P0、转速n1、链号之间的关系。,（三）链传动的设计计算,链条是由专门工厂制造的，因此设计链传动时，主要是根据传动的用途、传递的功率、大小链轮转速、工作状况等，选择链条的型号，确定链轮的齿数、链节距、链节数、排数，确定两轴的中心距等。链传动速度一般分为低速（v8m/s）。对于中、高速链传动，通常按许用传动功率曲线图来选定链条规格，即采用以抗疲劳强度为主的防止多种失效形式的设计计算方法；低速链传动，因抗拉静强度问题而破坏的概率很大，故常按抗拉静强度计算。,1、 0.6m/s的链传动设计计算,（1）确定链轮齿数z1、z2由上节分析可知，为使链传动的运动平稳，小链轮齿数不宜过少。对于滚子链，可按链速由表316选取z1，然后按传动比确定大链轮的齿数z2=i z1。大链轮齿数不宜过多，一般应使 z2120。一般链条节数为偶数，而链轮齿数最好选取奇数。这样可使磨损较均匀。,表316 小链轮齿数z1,（2）初定中心距a0,若链传动中心距过小，则小链轮上的包角也小，同时啮合的链轮齿数也减少； 若中心距过大，则易使链条抖动。 一般可取中心距a0=（3050）p，最大中心距 amax80p。,（3）选定链型号、确定链节距,根据传递的功率和小链轮转速，由图323或图3-24的功率曲线选定链的型号及相应的节距数值。链的节距越大，其承载能力越高。 节距越大、链轮转速越高时冲击也越大。 因此，设计时在满足传动功率情况下，应尽可能选用小节距的链，高速重载时可选用小节距多排链。,（4）确定链节数、实际中心距,链条长度用链的节数LP表示，按带传动求带长的公式可导出： （330） 式中p-链条节距，mm； a0-初定中心距，mm， 由此算出的链节数，须圆整为整数，最好取为偶数。 运用上式可解得由节数LP求中心距a的公式： （3-31）,（5）验算链速,为了控制传动的动载荷与噪声，需对链速加以限制，一般要求 v15m/s。,（6）计算对轴的作用力,链作用在轴上的压力可近似为 （332） 式中KQ-压轴力系数，一般取1.21.3,有冲击、振动时取大值；F-传动中的圆周力，N； P-传递的功率，kW； v-链速，m/s。,（7）链轮几何尺寸计算及绘制零件工作图。,2 0.6m/s低速链传动的设计计算,对于 v0.6m/s的低速链传动，其主要失效形式是链条静力拉断，故应按静拉强度条件进行计算。根据传动的条件，可先参考图323或图3-24初步选择型号，然后进行校核，公式为 （333）式中 S-静强度安全系数； Q-链条的极限拉伸载荷，N，根据初选型号查表312； KA-工况系数，见表313； F-传动中的圆周力，N。,第五节 链传动的布置和张紧装置,(一)链传动的布置,链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内。一般宜采用水平或接近水平的布置，并使松边在下边。,(二)链传动的张紧,链传动张紧的目的主要是避免垂度过大时啮合不良，同时也可减小链条振动及增大链条与链轮的啮合包角。张紧方法很多： 1. 增大两轮中心距。,2.用张紧装置张紧，如图326所示，张紧轮直径稍小于小链轮直径，并置于松边靠近小链轮。,例题：,例32用P=7.5kW，n1=1450r/min的Y型电动机，通过链传动驱动一机械，传动比为i=3.1，试设计此链传动。,解：,（1）链轮齿数 假定 38m/s，由表316选z121。 大链轮齿数z2=iz1=3.121=65.1，取奇数z2=65。 （2）初定中心距 取a0=40p。（3）链条节数 由式（330）得： 选取LP=124（节）。,（4）计算功率Pc 由表3-13查得KA=1.3故：Pc=KAP=1.37.5=9.75kW（5）链条节距 由式（328）：P0= Pc/Kz KL KP由表314得Kz1.12；由表3-15得KP=1.7（选用双排链，若用单排链，则链条的节距较大，因而链速也较大），故P0=9.75/1.121.7=5.12kW查图（323），选用08A链，即 p=12.7mm。,（6）实际中心距：将中心距设计成可调节的，不必计算实际中心距。可得： aa0=40p=4012.7=508mm（7）验算链速： 由式（326）得：符合原来假定。（8）作用在轴上的力： Q=1.3F F = 1000P/v = 10007.5/6.54 = 1160 N Q=1.31162=1510 N,分度圆直径： 齿顶圆直径： 齿根圆直径：由表312知： dr=7.95 mm df1=d1-dr=85.21-7.95=77.3 mm df2=d2-dr=262.87-7.95=254.9 mm,（9）链轮主要尺寸,思考题：,1.试比较说明链传动与带传动的特点。2.画图说明单排滚子链结构。3.试说明链传动的瞬时传动比作周期性变化的原因。4.说明滚子链传动的失效形式。,作业：,P260-2，4,