机械设计第8章带传动.ppt

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1、1,第九章 链传动,91、链传动的特点及应用,92、传动链的结构特点,93、滚子链链轮的结构和材料,通过本章学习：掌握链传动的基本知识 掌握链传动的设计,94、链传动的工作情况分析,95、滚子链传动的设计计算,96、链传动的布置、张紧、润滑与防护,2,第九章 链传动,9-1、链传动的特点和应用,组成：链轮、环形链条,工作原理：以链条作中间挠性元件，靠链与链轮的啮合来传递动力和运动。,3,特点：,2）需要的张紧力小，从而压轴小；,3）金属制造，从而结构紧凑；,4）能在高温，有油污等恶劣环境下工作；,制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；,缺点：,与带传动相比：,1）没有弹性滑动和打滑，

2、能保持准确的平均传动比；,与齿轮传动相比：,1）瞬时传动比不是常数；,2）只能实现平行轴之间的同向传动,3）磨损后易脱链、跳齿,4）不适宜高速、急反转、载荷变化大的场合,第九章 链传动,4,应用：,广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。,分类：,工作范围：,第九章 链传动,5,第九章 链传动,例：分析简易采煤机柔性传动部分的类型,6,第九章 链传动,组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。,9-2、传动链的结构特点,（一）滚子链,“8”字形：等强度，减少质量及运动中的惯性力；,传递大功率时，可用多排链,材料：碳素钢、合金钢+热处理,7,第九章 链传动,基本参数：,链节距p（主

3、要参数）：p=链号25.4/16（mm）；,滚子外径d1,内链节内宽b,排数pt,标记：链号-排数链节数 标准编号,链节数Lp,偶数：用开口销或弹簧卡,奇数：采用过渡链节,08A-1 87 GB1243.1-83,8,第九章 链传动,（二）齿形链,优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载 荷的能力高。,缺点：结构复杂、价格较贵、较重。,应用：多用于高速（链速可达40m/s）或运动精度要求较高的 场合。,组成：由许多齿形链板用铰链联接而成。,9,第九章 链传动,(一)链轮的基本参数、齿形及主要尺寸,9-3、滚子链链轮的结构和材料,1）基本参数：齿数Z，配用链条的节距p、滚子外径d1

4、、排数pt。,国标仅规定了下列参数的最大最小值：1）链轮齿槽的齿面圆弧半径 re 2）齿沟圆弧半径ri 3）齿沟角的极限值,2）齿形：,端面齿形,这样规定:使齿廓曲线设计有很大灵活性。,符合上述规定的端面齿形有很多，最常用的是“三圆弧一直线”,10,第九章 链传动,“三圆弧一直线”能保证链节能平稳地计入及退出啮合,轴面齿形,直线+圆弧,零件工作图要绘制轴面齿形,“三圆弧一直线”用标准刀具加工，齿形在工作图上不必画出，只需注明“齿形按3R GB/T1244-1985规定制造”即可。,11,第九章 链传动,3）主要尺寸：,12,第九章 链传动,(二)链轮的结构及材料,结构：,材料：,应能保证轮齿具

5、有足够的耐磨性和强度。由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣，小链轮通常采用较好的材料制造。表9-7,13,第九章 链传动,（一）链传动的运动特性,9-4、链传动的工作情况分析,链条的平均线速度：,平均传动比为：,14,第九章 链传动,链速：,相位角变化：（-180/Z1）0（+180/Z1）,从动轮角速度：,传动比的变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，该现象称为多边形效应。,15,第九章 链传动,（二）链传动的动载荷,多边形效应造成链速和从动链轮转速变化，从而引起惯性力及动载荷。,链速变化引起的惯性力(水平方向)：,、z1，则acmax,、p，则acmax,链速变化引起的惯性力(垂直方向)：,

6、16,第九章 链传动,从动链轮角加速度引起的动载荷：,冲击力：,链条与链轮的冲击动载荷：,链节啮入轮齿的瞬间，作直线运动的链节与作圆周运动的链轮轮齿，以一定的相对速度啮合时将产生冲击。,17,第九章 链传动,链上受力,圆周拉力:,离心拉力:,悬垂拉力:,F=1000P/v（N）,Fc=qv2（N）,Ff=Kf qa10-2(N),q每米长质量,Kf 垂度系数（图9-9）,有效拉力,9-5、链传动的受力分析,F”f=(Kf+sin)qa 10-2(N),F f=Ff F”f max,紧边拉力:F1=F+Fc+Ff,松边拉力:F2=Fc+Ff,压轴力：FQ=(1.2-1.3)F,18,第九章 链传

7、动,9-5、滚子链传动的设计计算,（一）链传动的失效形式,1.链条静力拉断 发生在低速（v0.6ms）时过载 引起。2.链板的疲劳破坏（板断裂，套筒、滚子点蚀）发生在中速（正常润滑）时交变应力引起。3.滚子套筒的冲击破坏（套筒、滚子破裂）发生在中高速时反复冲击引起。4.销轴套筒的胶合 发生在高速时高速+冲击油膜破坏温升。5.链条铰链的磨损 发生在开式传动或润滑不良中。,19,第九章 链传动,（二）链传动的额定功率,曲线1-正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的额定功率；,曲线2-链板疲劳强度限定的额定功率；,曲线3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的额定功率；,曲线4-铰链胶合限定的额定功率；,在一定

8、寿命下，通过试验，可得一种失效形式对应的一种额定功率曲线。,失效与链速有关、润滑状态有关。,20,第九章 链传动,额定功率曲线,反映了Pca，n1,型号之间的关系,21,2.z1=25,3.无过渡链节，单排链，链节数 Lp=120,6.载荷平稳,第九章 链传动,实验条件,1.两轮共面，与地面垂直,8.链条因磨损而引起的 相对伸长量3%,7.按推荐的润滑方式,5.工作寿命为15000 h,4.i=3,额定功率的修正,I-人工定期润滑II-滴油润滑III-油浴或飞溅IV-压力润滑,22,第九章 链传动,1、链轮的齿数,(三)链传动的参数选择,Z1:,Z1min=9，一般Z117，高速Z135,Z1

9、少,：运动不均匀性 动载荷 链节间相对转角 圆周力,Z2大,：总体尺寸 磨损后脱链机会,Z2:,Z1max150，一般Z1 114,链轮齿数通常取奇数，并尽可能与链节数互质。,优选数列：17、19、21、23、25、38、57、76、95,114,23,第九章 链传动,传动比，包角 啮合齿数：易出现跳齿或加速齿的磨损。,2、传动比,一般i6，通常i=2-5;1120,3、中心距,一般a0=(30-50)p，a0max=80p,有张紧装置a0max 80p，中心距不能调整a0maxy30p,4、节距与排数,节距大，承载力高，总体尺寸大；振动、冲击、噪声也大。,2）高速重载时，选小节距多排链；,原

10、则：,1）为使结构紧凑，寿命长，优选较小节距的单排链；,3）从经济角度：a小，i大时，选小节距多排链;a大，i小时，选大节距单排链,24,第九章 链传动,已知条件：工作条件、传动位置及外廓尺寸限制、载荷性质、传递功率、链轮转速等。,设计内容：,（四）滚子链传动的设计计算,1.已知条件和设计内容,确定链：型号、节数、排数；,确定压轴力、润滑方式、张紧装置,确定链轮：齿数、中心距、材料、结构和尺寸；,25,第九章 链传动,2.设计步骤及方法,由前原则确定齿数Z1、Z2,（1)确定齿数、传动比:,i=Z2/Z2,(2)确定当量的单排链计算功率Pca：,KA工况系数，表9-6,KZ主动轮轮齿系数，图9

11、-13,KP多排系数，KP=1.75（单排），KP=2.5（多排）,26,第九章 链传动,(3)链型号、节距：,由n1、Pca定型号（图9-11）,由型号查节距（表9-1）,或计算节距：,p=链号25.4/16,27,第九章 链传动,由前：a0=(3050)p,中心距：,（计算结果应圆整为偶数）,(4)链节数、中心距：,（f1中心距计算系数，表9-7）,（5）计算v，确定润滑方式,（润滑方式，图9-14）,(6）计算压轴力,FpyKFpFe(KFp压轴力系数）,28,第九章 链传动,（一）链传动的布置,一般应布置在垂直面内，避免布置在水平或倾斜平面内。,9-7、链传动的布置、张紧、润滑、防护,中心线一般宜水平或接近水平布置，紧边在上下方均，以在上方为佳。,两个链轮尽量保持共面。,布置详见表9-8,（二）链传动的张紧,60应设张紧装置,张紧方法,调中心距,张紧装置,弹簧自动张紧,也可以是滚轮。直径与小链轮接近。,重力自动张紧,压板定期张紧,29,第九章 链传动,（三）链传动的润滑,润滑方式,人工给油,油杯滴油,油浴润滑、飞溅给油,用油泵强制润滑和冷却,润滑油牌号：L-AN32、L-AN46、L-AN48,选用原则：环境温度高、载荷大取高粘度，反之取低的。,30,THE END,