武汉理工大学机械设计课件第8章下

§8-4链传动概述链传动是由装在平行轴上的链轮和绕在链轮上的链条组成，以链条作中间挠性件，靠链节和链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。一、传动特点与带传动相比：（1）没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比。（2）传动效率高。（3）无须张紧，压轴力小。（4）可以在较恶劣条件下工作。（5）噪声大，传动不平稳。只能用于平行轴间的传动。与齿轮传动相比：（1）成本低。（2）能实现远距离传动。（3）瞬时传动比不恒定。（4）传动效率较低。应用链传动实例链的应用实例：70年代，上海柴油机厂制造功率为万匹马力的柴油机时，从主轴到配气阀之间相距15m，以前采用两个大齿轮传动，齿轮重达1.5吨，改用链传动后，重量仅500kg，成本也减少了一半。二、传动类型链传动概述由链结构，链分滚子链、套筒链、板式链、齿形链等。本章只介绍滚子链。三、滚子链滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4及滚子5组成。滚子起到减少链条和链轮间磨损的作用。相邻两链节铰链理论中心之间的距离称为链节距，用P表示。P↑链条尺寸↑承载↑滚子链可制成单排链和多排链。排数↑承载↑但制造精度↓受力不均，故一般不超过4排。链的长度以链节数LP表示。LP取偶数，链轮齿数取奇数。滚子链已标准化，分A、B系列，常用A系列。代号：链号—排数×链节数标准号如：16A—1×80GB1243·1—83链节距P可由链号求出：P=链号×mm）（16/4.25四、链轮分度圆直径为:zpd/180sin链传动概述smPnZPnZV/10006010006022111221ZZnni§8-5链传动工作情况分析一、运动分析1、求平均链速V和平均传动比i已知链轮齿数为Z1、Z2，节距为P，转速为n1、n2。2、求瞬时链速V和瞬时传动比i由于链条绕上链轮时形成折线，产生多边形效应，V、i都是成周期性变化的。为分析方便，设主动边（紧边）始终处于水平位置。；211dVAcos2cos11dVVA垂直分量sin2sin'11dVVA可将Z1↑、ω1↓或P↓来提高运动的平稳性，降低动载荷。销轴中心A的圆周速度水平分量（链速V）链传动工作情况分析链节所对中心角1=3600/Z1，变化范围（-1/2~+1/2）上述反映了链速由慢到快，由快至慢周期性变化。i=1/2=d2cos2/cos1是变化的，使传动不平稳，产生冲击。2180sin2sin221102111211maxpZdddtdVa最大加速度：链传动工作情况分析二、受力分析紧边拉力F1=F+Fc+FyF——工作拉力，F=1000P/VFc——离心拉力，FC=qv2Fy——悬垂拉力。公式(8-39)松边拉力F2=Fc+Fy压轴力FQ≈(1.2~1.3)FFQ有冲击、振动时取大值。链受力为交变的，属疲劳破坏§8-6滚子链传动设计一、主要失效（链条）（1）链板疲劳破坏。链条反复经受紧边和松边变载荷作用，经过一定循环次数后，会发生链板疲劳破坏。正常润滑下，它是主要失效形式。（2）套筒、滚子的冲击疲劳破坏。由于啮合时，套筒与滚子、滚子与链轮产生冲击，使套筒、滚子表面产生冲击疲劳破坏。它主要在高速时引起。（3）销轴与套筒的胶合。它主要在润滑不良或速度过高时发生。（4）链条铰链的磨损。铰链中的销轴和套筒既要承受较大的压力又要产生相对转动，引起磨损，使节距P增大，产生跳齿或脱链。它主要在开式或润滑不良情况下产生。（5）过载拉断。主要发生于低速重载或短时严重过载。原因是静强度不够。(V0.6m/s)链失效实例：自行车家家皆有，旧自行车为什么经常脱链呢?特别是当你急于办事想快一点，脚踏力大时更容易脱链，这是为什么?这就是由于链条磨损后节距变大而造成的失效。链传动实例滚子链传动设计二、额定功率曲线图链传动有多种失效形式，各种失效都在一定条件下限制了其承载能力。通过实验作出了单排滚子链的极限功率曲线。1——磨损2——链板疲劳3——套筒、滚子冲击疲劳4——铰链胶合5——润滑不良，工况恶劣，P大幅下降，在图中阴形是实际使用的许用功率。铰链磨损链板疲劳铰链胶合套筒滚子冲击疲劳pLZAkkkPkP0P——传递的功率KA——工况系数。表8-12KZ——小链轮齿数系数。表8-13KL——链长系数。图8-27KP——多排链系数。表8-14滚子链传动设计图8-25是国产十种型号的滚子链的额定许用功率曲线这是在特定的实验条件下确定的（水平布置、载荷平稳、推荐的润滑方式，Z1=19，i=3，LP=100，寿命15000h，链节伸长量不超过3%）。设计时，根据实际条件对PO值加以修正。滚子链传动设计V≥0.6m/s按功率曲线设计计算。V0.6m/s按静强度设计计算。1、一般链传动设计计算和参数选择（1）选择链轮齿数Z1↓动载荷↑磨损↑推荐有Z1minP168表8-15Z2=iZ1、Z↑↑d=p/sin(1800/Z)易发生跳齿或脱链三、滚子链的设计计算和主要参数选择故规定Z2120注意：Z1、Z2都应取奇数)/180sin(0zpd（2）初选中心距a↓紧凑，但循环次数↑疲劳和磨损↑；a↑抖动↑初选ao=(30~50)P由a0Lp(式8-43，最好取偶数)a(式8-44）滚子链传动设计（3）确定型号和节距P↑承载↑运动不均和冲击↑设计时，在满足传动功率的情况下，应尽量选用较小节距。当高速、大功率的情况下，应选用小节距多排链。由P0和n1查图8-25选合适型号。例：时min/150n,31rKWkkkPkPLZA选16A滚子链传动设计2.低速链传动的设计计算(V0.6m/s)参考图8-25初选链条型号，校核安全系数SS=FQ/KAFFQ——链条最低破坏载荷。表8-10KA——工况系数。表8-12F——工作拉力，F=1000P/V。[S]——许用安全系数，[S]=4~8。四、链传动结构设计的有关问题1.链传动布置2.链传动润滑本章英语单词带传动beltdrive平带flatbeltV带Vbelt多楔带multi-wedgebelt同步带toothedbelt链传动chaindrive滚子链rollerchain齿形链toothedchain链轮sprocket(chainpulley)(chainwheel)本章小结内容归纳本章小结重点学习内容1.带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动。2.普通V带传动的设计计算和主要参数对传动性能的影响。3.滚子链传动的运动特点、失效形式。4.滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选择。