第九章_链传动.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,第九章 链传动,教学内容,链传动的特点及应用,1,传动链的结构特点,2,滚动链链轮的结构和材料,3,链传动的工作情况分析,4,滚子链传动的设计计算,链传动的布置、张紧及润滑,9.1,链传动的特点及应用,一、链传动的工作原理,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。,9.1,链传动的特点及应用,二、链传动的特点,1,、优点,(,和,带传动,相比）,没有滑动和打滑，能保持准确的,平均传动比,传动尺寸紧凑,不需很大张紧力,轴上载荷较小,效率较高,能在湿度大、温度高的环境工作,链传动能吸振与缓和冲击；,结构简单，加工成本低廉，安装精度要求低；,适合较大中心距的传动；,能在恶劣环境中工作。,9.1,链传动的特点及应用,二、链传动的特点,1,、优点,(,和,齿轮传动,相比）,2,、缺点,:,只能用于平行轴间的同向回转传动,瞬时速度不均匀,高速时平稳性差,不适宜载荷变化很大和急速反转的场合,有噪声,成本高，磨损后易发生跳齿,9.1,链传动的特点及应用,二、链传动的特点,9.1,链传动的特点及应用,三、链传动的应用,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,）,四、链传动的类型,9.1,链传动的特点及应用,链的类型,起重链,输送链,传动链,四、链传动的类型,9.1,链传动的特点及应用,1,、,传动链,1,）,滚子链,2,）,齿形链,四、链传动的类型,9.1,链传动的特点及应用,2,、,输送链,3,、起重链,四、链传动的类型,9.2,传动链的结构特点,1,、组成,：,滚子、套筒、销轴、内链板和外链板,。,内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为,过盈联接,；,滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为,间隙配合,。,一、滚子链,外链板,内链板,9.2,传动链的结构特点,一、滚子链,滚子链有单排链、,双排链,、多排链，多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。,2,、节距,p,：,滚子链上相邻两滚子中心的距离。,9.2,传动链的结构特点,一、滚子链,3,、链条接头处的固定形式:,偶数节：开口销（大节距）或弹簧卡片（小节距）,奇数节：过渡链节,（会产生附加弯矩，一般不采用）,4,、滚子链的标准,9.2,传动链的结构特点,一、滚子链,链号,排数,整链链节数,标准编号,例：,08A-1-86 GB1234-1997,（,1,）基本参数,（,2,）滚子链的标记,9.2,传动链的结构特点,二、齿形链,齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。,齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的链轮结构简单。,9.2,传动链的结构特点,二、齿形链,与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。,齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。,圆销式,轴瓦式,滚柱式,圆销式,的孔板与销轴之间为间隙配合，加工简便。,轴瓦式,的链板两侧有长短扇形槽各一条，并且在同一条轴线上，销孔装入销轴后，就在销轴两侧嵌入衬瓦，由于衬瓦与销轴为内接触，故压强低、磨损小。,滚柱式,没有销轴，孔中嵌入摇块，变滑动摩擦为滚动摩擦。,二、齿形链,9.2,传动链的结构特点,9.3,滚子链链轮的结构和材料,一、链轮的参数和齿形,链轮是链传动的主要零件，其,齿形已经标准化,。链轮设计的主要内容是：,链轮的基本参数：,配用链条的节距,p,、,滚子的最大外径,d,1,、,排距,p,t,、,齿数,z,。,确定链轮的结构和尺寸；,选择链轮的材料和热处理方式；,链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其,最大许用直径,d,kmax,。,9.3,滚子链链轮的结构和材料,一、链轮的参数和齿形,链轮的结构和材料,2,链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上的,a-a,、,a-b,、,c-d,线段为三段圆弧，半径依次为,r,1,、,r,2,和,r,3,；,b-c,线段为直线段。,端面齿形：,三圆弧一直线,b,g,(h),r,5,g,b,B,2,B,3,p,t,p,t,r,5,轴面齿形：,圆弧,+,直线,便于进入或退出啮合,单排链轮,轴面齿形,多排链轮,轴面齿形,直线,指采用标准刀具加工,r,4,链轮的参数和齿形,链轮的轴向齿廓及尺寸,三、链轮结构,9.3,滚子链链轮的结构和材料,孔板式,焊接式,实心式,组合式,应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，,小链轮通常采用较好的材料制造,。,四、链轮材料,9.3,滚子链链轮的结构和材料,一、链传动的运动特性,当链轮转速为,n,1,、,n,2,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。,在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链条的节距,p,每分钟小轮上链条转过的长度,每分钟大轮上链条转过的长度,9.4,链传动的工作情况分析,9.4,链传动的工作情况分析,分析主动轮链条销轴轴心,A,的速度,水平分速度,垂直分速度,变化范围：,变化情况,刚进入啮合,达顶点,退出啮合,前进,V V,min,V,max,V,min,一、链传动的运动特性,牵引链条运动的速度,同理，从动轮链条销轴轴心,C,的,水平速度,则有：,瞬时传动比：,每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度,周期性由小大小,变化范围,瞬时速度变化,垂直分速度亦周期性变化，链条抖动,-,链传动的多边形效应,即使主动轮角速度,1,恒定，而,2,随 而变化，,I,瞬,不恒定,9.4,链传动的工作情况分析,C,二、链传动的动载荷,9.4,链传动的工作情况分析,周期性变化产生的加速度：,链速,当,时，,链轮转速越高,节距越大,(,齿数越少,),链传动的动载荷越大,当,P,、,Z,一定，则必须限制,n n,L,极限转速,当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直线运动的链节铰链和以角速度,作圆周运动的链轮轮齿，将以一定的相对速度突然相互啮合，从而使链条和链轮受到冲击，并产生附加动载荷。,二、链传动的动载荷,9.4,链传动的工作情况分析,1,平均链速和平均传动比,小 结,一运动不均匀性,固有特性,2,瞬时链速和瞬时传动比,小 结,A,主动轮：,水平方向,v,x,=v,1,cos=R,1,w,1,cos,=,链速,V,垂直方向,v,y1,=v,1,sin=R,1,w,1,sin,一个链节中链速,v,由小大小变化，垂直,v,y1,由减速上升后又作加速下降。每过一个链节就重复一次，导致链产生有规律的振动。,B,从动轮,：,二动载荷,不可避免,1,速度冲击,说明,：转速,w,愈高，节距,p,愈大，齿数,Z,愈少动载荷愈大,2,振动冲击,3,啮合冲击,4,惯性冲击,小 结,三、受力分析,9.4,链传动的工作情况分析,受力分析,链传动在安装时，,应使链条受到一定的张紧力,，张紧的目的主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链现象。,链的紧边拉力为：,链的松边拉力为：,其中：,Fe,为有效圆周力：,F,c,为离心力引起的拉力：,在上述各式中，,P,为传递的功率（,kW),；,v,为链速,(m/s),；,q,为单位长度链条的质量,(kg/m),。,F,f,为,悬垂拉力,，与链条松边的垂度和传动的布置方式有关。,9.5,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,5,、链传动的中心距和链节数,链传动的中心距过大或过小对传动都会造成,不利影响,。,三、滚子链传动的设计方法和步骤,中心距,松边颤动,中心距,小链轮包角,轮齿承受载荷,脱链、跳齿,链条的绕转次数,链条曲伸次数和应力循环次数,加剧磨损和疲劳,设计计算,4,链条的长度以,链节数,L,p0,来表示，链节数为：,计算出的,L,p0,应圆整为整数，最好取为,偶数,L,p,，,链传动的最大中心距为：,设计时一般取中心距,a,0,=(30,50),p,，最大取,a,0max,=80,p,。,5,、链传动的中心距和链节数,三、滚子链传动的设计方法和步骤,f,1,为中心距计算系数,6,、计算链速,7,、计算轴压力,三、滚子链传动的设计步骤和方法,对于链速,v,0.6m/s,的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的可能性很大，故应进行抗拉静力强度计算。,理由,：,v,冲击,、动载荷,。,1,、选择链轮齿数,Z,1,、,Z,2,和确定传动比,2,、计算当量的单排链轮的计算功率,P,ca,3,、确定链条型号和节距,p,4,、计算节数和中心距,5,、计算链速,v,，确定润滑方式,6,、计算链传动作用在轴上的压轴力,F,p,齿数在,17114,之间；,i=Z,2,/Z,1,三、滚子链传动的设计步骤和方法,9.6,链传动的布置、张紧及润滑,一、布置,1,、链传动只能布置在铅垂面内，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,链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的,垂度过大,时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。,二、张紧,二、张紧,三、链传动的润滑,链传动的润滑至关重要。合宜的润滑能显著降低链条铰链的磨损，延长使用寿命。,1,）人工定期用油壶或油刷给油；,链传动的润滑方式有四种：,2,）用油杯通过油管向松边内外链板间隙处滴油,(,图,a),3,）油浴润滑,(,图,b),或用甩油盘将油甩起，以进行飞溅润滑,(,图,c,）,4,）用油泵经油管向链条连续供油，循环油可起润滑和冷却的作用,三、链传动的润滑,Thank You!,链传动的工作情况分析,一、链传动的运动不均匀特性多边形效应,平均传动比,p,z,1,z,2,p,p,n,1,n,2,=,v,平均,=,