机械设计05第5章链传动.ppt

第五章 链传动,51 概述,一、链传动工作原理与特点,1、工作原理：两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动2、组成：主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。3、特点：优点：平均速比im准确，无滑动 结构紧凑，轴上压力Q小 传动效率高=98%承载能力高P=100KW 可传递远距离传动amax=8mm 成本低。缺点：瞬时传动比不恒定I 传动不平稳 传动时有噪音、冲击 对安装粗度要求较高。,二、链传动的主要类型,按工作特性分：起重链，牵引链，传动链,传动链接形式分：套筒链；滚子链；齿形链；成型链,滚子链,齿形链,4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：传动比8，P100KW，V12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）,52 滚子链和链轮,一、链轮齿形,二、链轮的主要参数,节距P齿数Z分度圆直径（公称直径）齿顶圆直径,三、链轮的结构型式,四、链轮的材料 要求：1）强度；2）耐磨；3）耐冲击,一、链的运动不均匀性,53 链传动工作情况分析,当链轮转速为n1、n2时,链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的波动。,主动轮：w1节圆圆周速度：,链条速度：,链条垂直速度：,链节进入啮合后,作周期性变化,变化情况刚进入啮合达顶点退出啮合,前进V Vmin Vmax Vmin,对从动轮讲：,瞬时传动比：,即使主动轮角速度W1恒定，而W2随 而变化，it不恒定,-链传动的多边形效应,二、链传动的动载荷,从动轮角速度变化引起冲击,结论：链轮转速越高，节距越大，齿数Z1越少，动载冲击越严重，噪音越大。,当P、Z一定，则必须限制n nL极限转速,链节和轮齿以一定速度相啮合，使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。,张紧不适当，松边垂度过大，起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现 惯性冲击，增大了动负荷。,链传动的受力分析,链传动中主要作用力有：,1、工作拉力,2、离心拉力,Fc=qV2,3、垂度拉力,4、紧边拉力 F1=Fe+Fc+Ff 松边拉力 F2=Fc+Ff,5、作用于轴上载荷,Q=Fe+2Ff,54 滚子链传动的设计计算,一、链传动的失效形式,1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏,2）链节磨损后伸长,3）冲击破坏,4）胶合,5）轮齿过度磨损,6）过载拉断,二、链传动的承载能力,1）极限功率曲线,5良好润滑情况下额定功率曲线,设计时实际使用的功率曲线6润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线,较良好的润滑下低得多。,2）A系列套筒滚子链的实用功率曲线图,实验条件：单列,水平布置,载荷平稳,Z1=19,i=3,t=100P,th=15000h,P/P 3%,1.当设计的Z、i、th、a等不同时，应对P0进行修正。,2.当润滑不良时：允许的P0值要下降。,3.当V0.6m/s时，主要失效形式：过载拉断 按静强度计算,链传动的设计步骤,一、链传动的主要参数选择及步骤,1、链的节距和排数,计算功率 Pca=KA.P(KW)KA工况系数,单排链所能传递的功率,KZ小链轮齿数系数,KP多排链系数,KL链长系数,选型：由P0、n1 图定链型号A和链节距P,在满足一定功率条件下，P越小越好，高速链尤其如此,2、链轮齿数Z1、Z2及i,Z1过少 1）传动不均性和动负荷增大；2）P增大后，角增大，功率损失增加，链绕进、出轮磨损加剧 3）当P一定时，Z少，D小，圆周力（=2T/D）加速轮与链的破坏,Z2过多外壳尺寸大、重量加大；容易脱链,必须限制齿数，两面限制,为磨损均匀，Z应取与链节数互为质数的奇数,3、链节数与中心距,初选a0 一般推荐：初选a0=(3050P)，amax=80P,算LP（链节数）,求中心距a（实际）,4、小链轮孔径dkmax,5、轴上压力Q,Q1.2Fe,链传动的几何计算,1、链节数,2、中心距a,55 链传动的布置、张紧与润滑,一、布置,1.链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内 2.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45 3.当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）a30P和i2时（a图）；倾斜角较大时（b图）；a60P和i1.5时，Z25（c图）,二、张紧：（方法不同于带）张紧不取决于工作能力，而会由垂度大小决定,三、润滑与防护,1）润滑,润滑方式按图选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。,2）防护,封闭护罩安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要,