9-链传动2012-9-25

9链传动9-1链传动的特点及应用9-2链传动的结构特点9-3滚子链链轮的结构和材料9-6链传动的布置、张紧、润滑与防护9-4链传动的工作情况分析9-5滚子链传动的设计计算9-1链传动的特点及应用链传动由主动轮、从动轮和链条组成（见图9－1），通过链条与链轮的啮合，传递两个平行轴间的运动和动力。链传动广泛应用在两轴相距较远，不宜使用齿轮传动的场合，能在低速重载、环境恶劣（高温、多尘）的条件下工作。链传动功率P≤100kW，速度V≤15m/s，传动比i≤8。图9－1链传动9链传动n1n21.滚子链图9－2滚子链的结构ddpdpd1d为间隙配合d2为间隙配合d2d3d4d3为过盈配合d4为过盈配合链条中引入滚子的目的是减少链与链齿表面的摩擦与磨损。节距p是衡量链条承载能力的第一参数，其余参数与p相关。9-2链传动的结构特点滚子链（GB1243.1－2000）1.滚子链链条中引入滚子的目的是减少链与链齿表面的摩擦与磨损。节距p是衡量链条承载能力的第一参数，其余参数与p相关。9-2链传动的结构特点滚子链的标记规定为：链号－排数×链节数标准号例如：12A－1×78GBl243.1—2000表示：A系列、节距19.050mm、单排、78节的滚子链。1.滚子链图9－2双排链9-2链传动的结构特点当在较小的空间内要传递较大的功率时，可以使用双排链。1.滚子链图9－4滚子链的结构与封闭环(a)偶数节无须过渡节(b)奇数节需要过渡节9-2链传动的结构特点6612345pppd1d2b2b1pp12345ppppd1d2b2b11.滚子链9-2链传动的结构特点表9-1部分滚子链的主要参数及抗拉载荷（GB/T1243.1－2000）链号节距p/mm滚子外径d1max/mm销轴直径d2max/mm内链节内宽b1min/mm内链节外宽b2min/mm排距pt/mm单排每米质量q/kg·m–1单排链极限拉伸载荷Q/N06B9.5256.353.285.728.5310.240.40890008B12.708.514.457.7511.3013.920.701382008A12.707.923.987.8511.1814.380.651780010A15.87510.165.089.4013.8418.111.002180012A19.0511.915.9412.5717.7522.781.503110016A25.4015.887.9215.8822.6129.292.605560020A31.7519.059.5318.9027.4635.763.808670024A38.1022.2311.1025.2235.4645.445.6012460028A44.4525.4012.7025.2237.1948.877.5016900032A50.8028.5814.2731.5545.2158.5510.1022240040A63.5039.6819.8437.8554.8971.5516.1034700048A76.2047.6323.8147.3567.8287.8322.605004002.齿形链9-2链传动的结构特点60°ppppp/2齿形链（GB／T10855－2003），链条的直边与链齿啮合传动。图9-5齿形链的结构1.链轮齿形图9－6链轮的结构dd1滚子链链轮的基本参数和主要尺寸（GB1243.1－2000）。最大和最小齿槽形状见GB/T1243—2000。轴向齿廓尺寸见GB/T1243—2000。rxrabf1baba9-3滚子链链轮的结构和材料dgdkdfdadgptdk2.链轮的基本参数和主要尺寸表9－2图链轮的齿形与几何关系)/πsin(/zpd1maxa25.1dpdd，1mina)/6.11(dpzdd1fddd76.004.1)/πcot(＜2ghzpd11f93.0bbp＞12.711f95.0bb11f93.0bb名称符号计算公式备注分度圆直径d齿顶圆直径dadamin≤da≤damax齿根圆直径df轴凸缘直径dgh2为内链板高度单排齿宽bf1b1为内链节内宽双排、三排齿宽bf1齿侧半径rx齿侧倒角ba齿侧凸缘圆角半径rap＞12.7p≤12.79-3滚子链链轮的结构和材料链轮的基本参数关系见表9-2所示。表9-2滚子链链轮的基本参数与主要尺寸11f91.0bbp≤12.7prxpb13.0apr04.0areαda/2d/2df/2360º/zpd1hari3.MRdminRRddMminRR)/180cos(2/2/dzddM图9－6F1链轮的奇偶数齿与测量量柱直径dR=滚子外径d1。量柱的技术要求为：极限偏差为0.0109-3滚子链链轮的结构和材料MRd180/zd/24.链轮的零件图其余3.26.353.8+0.2014±0.02112.5图9－6F2链轮的零件图11.940-0.432.42.4R200.20.2A3.2R11.5×45◦M8203.26.36.36.3Aφ85φ50+0.039－0φ140.080-0.25φ151.99φ1610-0.25A1×45◦65±0.19-3滚子链链轮的结构和材料5.链轮的材料9-3滚子链链轮的结构和材料表9-5链轮常用材料及齿面硬度材料热处理热处理后的硬度应用范围15、20渗碳、淬火、回火50～60HRCz≤25，有冲击载荷的主、从动链轮35正火160～200HRC正常工作条件下，齿数z＞25的链轮40、50、ZG310-570淬火、回火40～50HRC无剧烈振动及冲击条件下的链轮15Cr、20Cr渗碳、淬火、回火50～60HRCZ＜25、有动载荷、功率较大的链轮35SiMn、40Cr、35CrMo淬火、回火40～50HRC使用优质链条，重要的链轮Q235、Q275焊接后退火140HBS中等速度、传递中等功率的较大链轮HTl50以上的普通灰铸铁淬火、回火260～280HBSz2＞50的从动链轮图9－7链传动的速度分析9-4链传动的工作情况分析1.链传动的运动特征)19(s/m100060100060min,/mm22112211　　　　　pznpznVpnzpnz链传动的平均速度V与平均传动比i12为)29(122112　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　zznniβω1r1V1Vy1VxBVxVyAω2r2V21234图9－7链传动的速度分析9-4链传动的工作情况分析1.链传动的运动特征链传动的瞬时速度Vx与瞬时传动比i12t为s/mcos1000260π2coss/mcos1000260π2cos222x111x　　dnVVdnVVβω1r1V1Vy1VxBVxVyAω2r2V21234图9－7链传动的速度分析9-4链传动的工作情况分析1.链传动的运动特征链传动的瞬时速度Vx与瞬时传动比i12t为)79(coscos)/πsin()/πsin(coscos)/πsin(/)/πsin(/coscos10002cos60π210002cos60π221121221122211　　　　　zzzpzpddnnidndnβ0i12tφ1βω1r1V1Vy1VxBVxVyAω2r2V212349-4链传动的工作情况分析2.链传动的动载荷链传动的瞬时加速度ax与ay分别为cosd)sin(dd)sin(dddsind)cos(dd)cos(dddcosd)sin(dd)sin(dddsind)cos(dd)cos(ddd222222y2y222222x2x211111y1y211111x1xrtrtVtVartrtVtVartrtVtVartrtVtVa链传动的瞬时加速度ax1使链条拉紧、ay1使链条与主动轮齿分离。链传动的瞬时加速度ax2使链条拉紧、ay2使链条打向从动轮齿表面。ω31Vxω32Vx链条上边9-4链传动的工作情况分析2.链传动的动载荷链传动的瞬时加速度ax与ay分别为cosd)sin(dd)sin(dddsind)cos(dd)cos(dddcosd)sin(dd)sin(dddsind)cos(dd)cos(ddd222222y2y222222x2x211111y1y211111x1xrtrtVtVartrtVtVartrtVtVartrtVtVa链传动的瞬时加速度ax1使链条拉紧、ay1使链条打向主动轮齿表面。链传动的瞬时加速度ax2使链条拉紧、ay2使链条与从动轮齿分离。ω31Vxω32Vx链条下边9-4链传动的工作情况分析2.链传动的动载荷链传动不需要预紧，工作前只存在悬链线引起的拉力Fs；工作时，主动链轮紧边中的拉力为Fl，松边中的拉力为F2；离心拉力Fc＝qV2。设链传动的功率为P(kW)、速度为V(m/s)、圆周力为Ft(N)，则Fl＝Ft＋Fs＋Fc，F2＝Fs＋Fc，圆周力Ft为)119(/1000t　　　　　　　　　　　　　　　　　　　VPF)139()2()8(2212s　　　　　　　　　　　　　　　qgafqgaF当中心距为a(m)时，紧边链条中的悬链拉力Fs为离心拉力Fc为)129(2c　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　qVF(4)滚子和套筒的冲击疲劳破坏链条啮入链轮时，滚子和套筒受到冲击，在多次冲击下，滚子和套筒表面会出现点蚀或裂纹。冲击疲劳破坏多发生在中、高速的闭式链传动中。9-5滚子链传动的设计计算对于链速很低（V6m／s）的链传动，如果链条承受的拉力超过链条的静力强度，链条会被拉断。过载拉断是低速重载链传动的主要失效形式。(5)过载拉断图9－103412n1P659-5滚子链传动的设计计算1.滚子链传动的失效形式疲劳断裂是决定闭式链传动能力的主要因素。(1)链板的疲劳断裂(2)滚子与套筒、套筒与销轴的滑动磨损会使链条变长，当链条过度磨损又得不到调整时，就会破坏链传动的正常啮合、引起跳齿和脱链。磨损是链轮转速很高并且润滑不良时，销轴与套筒之间的润滑油膜被破坏，造成金属表面直接接触，出现胶合现象。胶合在一定程度上限制了链传动(3)链条铰链的胶合2.滚子链传动的额定功率9-5滚子链传动的设计计算图9－10A系列滚子链的额定功率曲线a6a8a7a4a5a140A32A28A24A20A16A12A10A08A12345102030501002005001000200050000.10.20.310.50.723571020305070100200单排链额定功率P0/kW48Aa2a3a9a10小链轮的转速n1/r·min–13.滚子链传动的参数选择链轮齿数范围为9~150齿，优先选用的齿数系列为：17、19、21、23、25、38、57、76、95和114。为提高链传动的平稳性、降低动载荷，减少轮齿受力和磨损，小链轮齿数z1不宜过少。(1)链轮齿数9-5滚子链传动的设计计算(2)传动比传动比i通常不超过6，推荐传动比i＝2~3.5。当链速较低（V2m／s）且载荷平稳时可以取到10。传动比过大时，链条在小链轮上的包角过小，使啮合的齿数减少，轮齿受力增大，会加速轮齿和链条的磨损，并且容易出现跳齿现象。链节距p越大，链条尺寸越大，传动能力越高，但动载荷和噪音也越大。在保证传动能力的条件下，应尽量选用小节距的单排链，高速重载时优先选用小节距多排链。链节距p大增加掉链的可能性。(4)9-5滚子链传动的设计计算(3)初定中心距a0＝(30~50)p。3.滚子链传动的参数选择ω2d2/2O2T2Δd2/2p＋ΔpV0.5β2图9-12链节磨损后的伸长量与链条外移的关系)/180sin(/22zpd)/πsin(/5.02/22zpd4.滚子链传动的设计计算9-5滚子链传动的设计计算1)已知条件和设计内容需要传递的