9第九章-链传动2005

Z1 :
Z1 确定：
1）根据V：V↑→Z1↑保证平稳性，表9-8，P177 2）根据i： i 1～ 2 3～ 4 5～6 >6
Z1 31～27
25～23
21～17
17
Z2 = Z1*i
脱链原因： P177 图
且使 Z2 ≤120 避免脱链,
铰链磨损——销轴、套筒之间间隙增大
——节距增大——链条外移——脱链
第九章
* * * *
链 传 动
章节要点： 链传动的基本知识 链传动的运动特性分析 链传动的设计计算 链传动的布置、张紧、润滑
§1 概 述
一、工作原理与特点 工作原理：间接啮合传动 组 成：主动链轮、从动链轮，链条
特点比较：
齿轮 承载能力 结构 成本 高 小 高 链 中 大 低 带 低 大 低 0.85-0.95 好 不恒定 高 高 不太恶劣
用: 中心距大的场合;P≤100 kw;V≤15m/s ;i=2-3.5。 主要参数： 节距 p ：相邻销轴中心的长度。 节数Lp ：宜取偶数，奇数时要加过渡链节。
应
常用材料: (Mn)锰钢或（Cr）铬钢。
接头形式： 标 记： 链号 ——排数×整链链节数 标准编号 例：08A-1×87 GB1243.1-83 为：A系列、p=12.7mm、单排、链节数 Lp=87
0
081 nis d p z
Δp一定时:
z 大——Δd 大,链外移量大 —— 脱链可能性大
Δd一定时: z 大——Δp小，允许的磨损量小
—— 寿命低
z1 z2
应取与链节数互为质数的奇数——均匀磨损
2、确定计算功率 Pca K A P kW KA:工作情况系数,P178,表9-9 3、确定链型号(节距p)
多边形！
V2Y
V1Y β
V1
γ
V2X
V2
V1X
ω1
ω2 φ1=360/z1 φ2=360/z2 －φ1/2 ≤β≤φ1/2 －φ2/2 ≤γ≤φ2/2
主动轮：设ω1＝C，分度圆半径为 R1, 则 销轴中心速度： V1＝R1*ω1
V1x V1 cos R11 cos
当β=±φ1/2： V1x V1x 当β=0：
V1x
V1y V1y min 0
2
o
1
1
2
β
V1y:垂直前进方向速度波动，上下振动。
从动轮：设角速度ω2 ，分度圆半径为 R2, 有： V2＝ R2*ω2
V2 x V2 cos R22 cos
V2 y V2 sin R22 sin
链连续运动，有： V1x＝V2x 即： R1ω1cosβ＝ R2ω2cosγ
一、运动不均匀性 1. 平均速比：
啮合传动:每转过Z齿，链条前进Zp mm ，得：
Z1 pn1 ＝ Z 2 pn2 连续传动，有：V1 V2 m/ s 60 1000 60 1000
即：Z1 n1 = Z2 n2
平均速比为： i
平
n1 z2 C n2 z1
常数！
2. 瞬时速比：
二、链传动的张紧 张紧的目的：避免链条垂度过大—— 啮合不良， 产生振动 增加啮合包角 张 紧 轮 自 动 张 紧
定 期 调 整 张 紧 轮
采用托板或压板 三、链传动的润滑 润滑方式: 人工润滑、油浴润滑、飞溅润滑、压力润滑
由链速v确定!
作业:
9 - 1
9 - 4
滚 子 链
齿 形 链
滚子链的结构
三、链轮
轮体 链轮组成
整体式 孔板式 组装式 轮辐式
轮齿: 齿形——三圆弧一直线
链轮基本参数：
节距 p , 滚子外径 d1 ，齿数 z ， 分度圆直径：d = p/sin(180°/z) 其他参数见表9-3
链轮齿形：
齿形：三圆弧一直线
常用材料：碳钢、合金钢、铸铁（表9-7）
§2 链传动的运动4 链传动设计计算
一、失效形式与额定功率曲线 P0 失效形式：
2 1.疲劳破坏: 疲劳断裂、点蚀 2.磨损： p↑→脱链, 噪声 1 3.冲击疲劳：高速冲击断裂
3
4 5
4.过度磨损：润滑不充分时 5.胶合： 高速时，胶合 n1 6.静力拉断：低速、过载拉断
极限功率曲线：n1 — P0 曲线 额定功率曲线：n1 — P0 曲线（特定参数下由实验获得）
5、确定中心距和链节数
a ↓→→ 结构 ↓ ; α ↓ ，磨损 ↑ ； 1 a: a ↑→→结构↑ ; 松边垂度↑,颤动↑ ； 初选中心距： a0 = (30-50)p
2a0 z1 z2 z 2 z1 p 链节数： L p 0 p 2 2 a0 Lp 取整，且宜取为偶数。
0.95-0.98 0.9-0.95 效率 吸振能力 差 中
传动比
恒定
平均—恒定 瞬时—波动
工作速度 高←→低 平稳性 高 工作环境 不限
低 差 不限
二、链条
类型： 传动链 起重链
套筒滚子链（滚子链）
齿形链
套筒滚子链（滚子链）: 组成：
销轴 套筒
外链板 内链板
过盈配合
滚子——套筒 套筒——销轴
间隙配合
h2
b p
d2
d1
双排滚子链
pt
滚子链的接头
返回
整 体 式
孔 板 式
采 用 螺 栓 联 接 的 组 装 式 链 轮
三圆弧一直线齿形
滚 子 链 选 型 图
链 传 动 润 滑 方 式 选 择
2
理论中心距： a = [a0 +p (Lp –Lpo)/2] 实际中心距： a’ = a – Δa 其中： Δa=(0.002～0.004)a 为保证垂度
6、确定链轮结构及尺寸
P167 表9-3 、9-4 、9-5 、9-6
7、计算压轴力Fp Fp = KFP Fe
KFP —— 压轴力系数
水平传动 KFP 垂直传动 KFP
多边形效应↑
二、链传动的动载荷
F ma
Vx≠C, Fdx = m ax= m dvx/dt= m（-R1ω12sinβ）
动 载 荷
Vy≠C, Fdy = m ay= m dvy/dt= m（R1ω12cosβ） J d2 ω2≠C, Fd R2 dt 啮合瞬间的动载荷 Fd ∝（p ，1 / Z1 ， ω1）
式中：Fe —— 有效圆周力：
P Fe 1000 v
(N)
(N )
Fc —— 离心拉力：
Fc qv2
N
kg/m
q — 链条单位长度质量 Ff —— 悬垂拉力：
F K f qa10
' f
2
N
N
F '' f K f sin qa 102


Ff与松边垂度、布置方式有关，在Ff’、Ff”选大者， a —— 传动的中心距
0 R cos 180 Z1 min 1 1
V1x V1x max R11

V1x
V1x:在ω1＝C时，链条前进速度波动。
V1 y V1 sin R11 sin
当β=±φ1/2： V1y V1y
当β=0：
max
1
2
o
1
2
β
R11 sin180 Z1
0
1 R2 cos i 2 R1 cos
R1 cos 或 : 2 ＝ 1 R2 cos
结论：ω1＝C 时，瞬时速比一般不为常数。 瞬时速比为常数的条件： R1＝R2即：Z1＝Z2,且中心距a是p的整数倍。
链传动的运动不均匀性是由 刚性链节绕链轮形成的多边形引起的， 称为多边形效应 Z→、p↑
二、链传动的设计计算 已知条件:
功率P ； 转速n1 、 n2 （或 i）；传动尺寸要求。
设计内容:
型号(节距) 1.选链：长度(节数) 列数
Z 1、 Z 2 2.结构：中心距 a 张紧润滑
设计步骤： * 中、高速链设计： ( V ≥ 0.6 m/s ) 1、确定链轮齿数Z1、Z2
Z1 ↓→→结构↓ 、多边形效应↑； Z1 ↑→→结构↑ 、 Z2 ↑→脱链↑ ；
p↑ →→ 承载能力↑,多边形效应↑； 选择原则：满足承载能力，使 p ↓
p 根据 P0、n1 由选型图确定，而：
选型图
Pca P0 Kz KLK p
Kz —— 小链轮齿数系数 KL —— 链长系数 Kp —— 多排链系数
4、验算链速
Z1 p n1 V 15 m/s 60 1000
防止动载荷、振动、噪声过大。
=1.15 =1.05
* 低速链设计
（ v < 0.6 m/s ）
首先按前述设计链传动参数， 再校核链传动的抗拉静力强度：
S ca
式中：Sca Flim n KA F1 —— —— —— —— ——
Flim n 4~8 K A F1
抗拉静力强度的计算安全系数 单排链的极限拉伸载荷 ，表9-1 链的排数 工作情况系数 表9-9 紧边拉力
！
Fd ↓
p↓ ，Z1↑，ω1→
§3 链传动的受力分析
1、链传动的张紧 目 的：链的松边不过松，避免振动、跳齿、 脱链及影响链正常退出啮合。 张紧力：由链的垂度产生的悬垂拉力得到的
2、链的受力分析 链的紧边拉力F1 、松边拉力F2 : F1 Fe Fc Ff ( N )
F2 Fc Ff
§5 链传动的布置、张紧、润滑
一、链传动的布置 布置原则: 1)两轮同一铅垂面, 2)两轮中心连线水平, 3)紧边在上
水平布置 i = 2-3 a=（30-50）p
i > 2, a< 30p