机械设计基础-8.5链链传动的受力分析
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链传动的原理
链传动是一种常见的机械传动方式,它通过链条将动力传递到不同的部件上,广泛应用于各种机械设备中。
链传动的原理主要包括链条、齿轮和张紧装置三个部分,下面我们将详细介绍链传动的原理。
首先,我们来看链条的作用。
链条是链传动的核心部件,它由一系列相互连接的链接组成,能够承受一定的拉力和弯曲力。
链条的主要作用是传递动力,并且能够在齿轮之间形成精确的传动比。
链条的选择取决于传动功率、传动速度、工作环境等因素,一般有滚子链、板链、双排链等不同类型。
其次,齿轮是链传动中的另一个重要部件。
齿轮是用来传递动力和转速的机械零件,它能够将来自发动机或电机的动力传递给被传动部件,实现不同部件之间的协调运动。
齿轮的直径、齿数、模数等参数会影响传动比和传动效率,因此在设计链传动时需要根据实际需求选择合适的齿轮。
最后,张紧装置也是链传动不可或缺的部分。
链条在传动过程中会因为受力而产生松弛,为了保证链条传动的正常运行,需要设
置张紧装置来保持链条的适当张紧度。
张紧装置的设计需要考虑链条的伸长、张紧力的大小、工作可靠性等因素,以确保链传动的稳定性和可靠性。
总的来说,链传动的原理是通过链条、齿轮和张紧装置的协同作用,将动力从动力源传递到被传动部件,实现不同部件之间的协调运动。
在实际应用中,链传动具有传动效率高、传动比稳定、传动功率大等优点,因此被广泛应用于各种机械设备中。
以上就是关于链传动的原理的详细介绍,希望能对大家有所帮助。
如果您对链传动的原理还有其他疑问,欢迎随时与我们联系。
“868机械设计〃考试科目大纲一、考试性质机械设计是中国农业大学硕士研究生招生自行命题考试科目。
考生应系统地掌握通用机械零部件的工作原理、结构特点、受力分析、失效形式及机械设计计算理论、方法。
应考人员应根据本大纲的内容和要求自行组织学习内容和掌握有关知识。
二、考试目标1.考核机械设计基础理论知识的掌握程度。
2、考核分析和解决机械设计问题的能力。
三、考试内容(-)机械传动部分1.基本要求了解机械传动的主要类型与特点,掌握常见机械传动(带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动)的力分析和失效形式及其产生失效的原因,掌握其设计理论和方法,能够根据工程实际问题分析、选择和设计相应的传动装置。
2、考试范围1)带传动带传动的工作原理、类型、特点和应用;带传动的工作情况分析(受力分析;应力分析;带传动的运动特性;带传动的弹性滑动、传动比和打滑);带传动紧边拉力、松边拉力与张紧力、有效圆周力之间的关系、带传动的线速度与功率;带传动的包角及带传动能够传递的最大圆周力(或最大功率);传动带的规格、型号和许用功率;带传动的失效形式及其产生失效的原因、带传动的计算准则及设计计算;带传动的布置和张紧。
2)链传动链传动的特点和应用;套筒滚子链的规格和标准;链传动的运动分析和受力分析;链传动的运动特性;链传动的主要参数及选择,链节距、链轮齿数对传动能力的影响;链传动的布置、张紧和润滑。
3)齿轮传动齿轮传动的失效形式和设计准则;齿轮常用材料、热处理方式和许用应力;齿轮传动的作用力及计算载荷;齿轮传动的齿面接触强度计算、齿轮传动的齿根弯曲强度计算;齿轮主要参数(齿数、模数、压力角、宽度等)的选择和计算;齿轮传动的名义载荷与计算载荷的含义和关系;齿轮传动的润滑。
4)蜗杆传动蜗杆传动的特点和类型;圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸;普通圆柱蜗杆传动的计算载荷和力分析;蜗杆传动的失效形式、引起原因和设计准则;蜗轮蜗杆的材料和结构;普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。
第六节滚子链传动的设计计算一、链传动的主要失效形式1、链的疲劳破坏由于链在运动过程中所受的载荷不断变化,因而链在变应力状态下工作,经过一定的循环次数后,链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生疲劳点蚀和疲劳裂纹。
在润滑条件良好和设计安装正确的情况下,疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素。
2、铰链磨损链节在进入啮合和退出啮合时,销轴与套筒之间存在相对滑动,在不能保证充分润滑的条件下,将引起铰链的磨损。
磨损导致链轮节距增加,链与链轮的啮合点外移,最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。
由于磨损主要表现在外链节节距的变化上,内链节节距的变化很小,因而实际铰链节距的不均匀性增大,使传动更不平稳。
它是开式链传动的主要失效形式。
但是近几年来由于链轮的材料、热处理工艺、防护和润滑的状况等都有了很大的改进,因而在闭式传动中链因铰链磨损而失效已不再是限制链传动的主要因素。
3、链条铰链的胶合由于套筒和销轴间存在相对运动,在变载荷的作用下,润滑油膜难以形成,当转速很高时,使套筒与销轴间发生金属直接接触而产生很大摩擦力,其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。
在这种情况下,或者销轴被剪断,或者套筒、销轴与链板的过盈配合松动,从而造成链传动的失效。
4、链条静力拉断在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时,链条静力拉断,承载能力受到链元件的静拉力强度的限制。
5、多次冲击破断工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击载荷时承受较大的动载荷,经过多次冲击,滚子、套筒和销轴最后产生冲击断裂。
它的应力总循环次数一般在以内,它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要大,但比一次冲击破断的载荷要小。
6、链轮轮齿的磨损或塑性变形在滚子链传动中,链轮轮齿磨损或塑性变形超过一定量后,链的工作寿命将明显下降。
可以采用适当的材料和热处理来降低其磨损量和塑性变形。
通常链轮的寿命为链的寿命2~3倍以上,故链传动的承载能力以链的强度和寿命为依据。
二、滚子链传动的额定功率链传动的工作情况不同,失效形式也不同。
《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。
第五节 链链传动的受力分析
链传动在安装时,应使链条受到一定的张紧力,其张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。
链传动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,因而所需的张紧力比起带传动来要小得多。
与带传动一样,链传动在工作过程中也有紧边和松边之别。
若忽略传动中的动载荷,则链的紧边拉力F1由链传动的圆周力Fe 、链运动所产生的离心拉力Fc 和由链本身质量而产生的悬垂拉力Ff 三部分组成,为:
松边拉力则由两部分组成,为: 链传动的圆周力为:
Fe =1000/ (N )
式中:P 为链传递的功率(kW ); v 为链的速度(m/s)。
链运动所产生的离心拉力为:
Fc = (N )
式中:为链单位长度的质量(kg /m );
由链本身质量而产生的悬垂拉力为:
式中:a 为链传动的中心距(m);
Kf 为垂度系数,即下垂度为y =0.02a 时的拉力系数,见图9-11,β为两链轮中心联线与水平面的倾斜角;g 为重力加速度(
); 链作用于轴上的压轴力
可近似取为:
+(1.2~1.3) (N)
f c 2F F F +=。