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链传动受力分析

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机械设计-链传动

机械设计-链传动
2. 离心力拉力（作用于全长）
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
35SiMu 、35CrMo 材料，经淬火、回火处理，齿面硬
度40～50HRC 。 简单工况下 : 采用35钢经正火处理，齿面硬度 160～ 200HBS ；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，
齿面硬度 50～60HRC 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
d
r2
r3
c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。

第9章链传动ppt课件

第9章链传动ppt课件

作者： 潘存云教授
同理，对于从动轮，也有： vx R22 cos
2
R2
vx
cos
链传动的瞬时传动比：
νx β A
B
R1 ω1
潘存云教授β研1制80˚
z1
180˚
is
1 2
R2 cos R1 cos
链速分量作周期性变化， 从而使链条上下抖动。 由于链速是变化的，
z1
ω1
上式表明，当主动链轮作等速转 动时，从动链轮随γ、β的变化
第9章 链传动
§9-1 §9-2 §9-3 §9-4 §9-5 §9-6
§9-7
链传动的特点及应用 传动链的结构特点 滚子链链轮的结构和材料 链传动的运动特性 链传动的受力分析 滚子链传动的计算
链传动的布置、张紧和润滑
湖南科技大学专用
作者： 潘存云教授
§9-1 链传动的特点和应用
组成：链轮、环形链条 作用：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同
湖南科技大学专用
潘存云教授研制
60˚
直边
直边
O
作者： 潘存云教授
应用实例：
潘存云教授研制
湖南科技大学专用

潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
§9-3 滚子链链轮的结构和材料 各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样
(一)基本参数及主要尺寸 处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证 链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。
齿形链是由许多齿形链板用铰链连接而成。 优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承
受冲击载荷的能力高。
缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。 应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动

《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)

《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)

§９—２ 传动链的结构特点： 一．滚子链： 1．结构： 1——滚子： 2——套筒： 3——销轴： 4——内链板 5——外链板
44
p
与 2 间隙配合。 与 3 间隙配合， 与 4 过盈配合。 与 5 过盈配合。
图9-2 滚子链的结构
b1
5 4 3 2 1
d2 d1
h2
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
第九章 链传动
§９—１ 链传动的特点及应用： 1．组成： 3．特点： 优： 链条，主、从动链轮，机架。 与带传动相比 1）平均传动比准确（∵无弹性滑动和打滑） ，效率较高（97～98%） 。 2）结构紧凑，压轴力 FP 小（∵无需张得很紧） 。 3）易安装，成本低，可远距传动。 （相对于齿轮） 4）可在高温、低速、多尘、润滑差的恶劣条件下工作。 缺： 4．适用： 5．分类： 1）只能用于平行轴间的同向传动。 2）瞬时传动比不恒定，冲击、噪音较大。 要求工作可靠，两轴相距较远，及其它不宜用齿轮传动处。 如： 农业、矿山、运输等机械中。 按用途不同可分三类： 又分： ①滚子链（主要介绍） ②齿形链 等几种。 2）输送链： 主要用于传送装置等（如：自动生产线的输送装置） 3）起重链： 主要用于起重机械中。 1）传动链： 使用最广，适用于： P＜100kw. v＜15m/s. i＜imax=8 的埸合。 P.165. 图 9-1. 2．工作原理： 靠链轮轮齿与链节的啮合传动。
50
p d sin(180 z)
（载荷平稳时，可达： i=10）
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
尽量选较小节距的单排链. ① 高速大功率：
并推荐:

第06章 带传动和链传动

第06章 带传动和链传动

三.V带传动的设计步骤和方法：
已知数据： P、n1、n2(i12)、传动位置要求及工作条件 设计内容：1)带的型号(截面形状)、长度、根数； 2)传动中心距； 3)带轮结构设计； 4)张紧装置。
1.确定计算功率Pc： 工作情况系数，见表6－4 2.选V带型号： 根据Pc和n1由图6-8选取。 3.求小、大带轮基准直径d1、d2： 带的弯曲应力 b
MPa
3.弯曲应力： b
( y为带的中性层到最外层的垂直距离)
2 yE d
MPa
max
min
c
d
a
b
c
由带的应力分布图可得如下结论： • 带在变应力作用下工作，疲劳破坏必然是其失效形式之一。 • 最大应力发生在紧边与小带轮接触处，其值为：
max 1 b1 c
第6章 带传动和链传动
重点：
1)带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的 失效形式、设计准则； 2)提高带传动承载能力的措施； 3)平带传动和V带传动的特点； 4)“多边形效应”所引起的链传动运动不均匀性及其改善措施。
难点：
带、链传动的受力分析及应力分析； 带传动的弹性滑动与打滑的区别； 链传动的“多边形效应”。
递更大功率。
二. 单根普通V带的许用功率 1.失效形式 (1).打滑； (2).疲劳损坏(脱层、撕裂或拉断)。
2.设计依据(准则)：保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
3.Ｖ带设计的内容：选择带的型号 确定带的根数 确定带轮结构及张紧装置等 4.单根V带的许用功率： 以[σ]表示根据疲劳寿命要求确定的单根带的许用应力， 则带的疲劳强度条件为： b1， b2 ) max 1 b c [ ] ( b max 而在不打滑情况下，单根V带能传递的最大功率为： Fmaxv 1 v 1 v A ( 1 ) F ( 1 ) P0 1 1 e f 1000 ef 1000 1000 则满足设计准则时，单根V带能传递的功率为： 1 Av P0 ([ ] b c )(1 f ) kW e 1000

第七章 链传动

第七章 链传动

第七章链传动§7-1概述§7-2 传动链的结构特点§7-3 滚子链链轮的结构设计§7-4 链传动的运动特性§7-5 链传动的受力分析§7-6 滚子链传动的设计计算§7-7 链传动的布置、张紧与润滑第一节概述链传动是由主动链轮、从动链轮和绕在两链轮上的一条闭合链条所组成（如图所示），以链作为中间挠性件，靠链的一个个链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力。

一、链传动的特点概述与带传动比较，链传动的主要优点是：1）无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，传动可靠。

2）所需张紧力小，作用于轴上的压力小。

3）相同工况下，结构尺寸更为紧凑。

4）能在恶劣环境（多尘、高温、多油）下工作。

5）传动效率高，承载能力高。

与齿轮传动比较，链传动的主要优点是：1）易于实现较大中心距的传动。

2）制造与安装精度要求低，成本低。

链传动的主要缺点是：1）瞬时传动比和瞬时链速不恒定，传动不平稳，工作时有噪声。

2）不宜用于载荷变化大和急速反向的传动中。

概述二、链的种类链有多种类型，按用途不同可分为传动链、起重链、牵引链三种。

起重链主要用于起重机提升重物，链速v≤0.25m/s；牵引链主要用于运输机械移动重物，链速v≤2~4m/s；传动链主要用于传递运动和动力，链速v≤15m/s，生产与应用中，传动链占主要地位。

本章只讨论传动链。

三、链传动的应用链传动的应用范围很广。

适于两轴相距较远，平均传动比准确，对平稳性要求不高，工作环境恶劣等场合。

如农业机械、建筑机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等的机械传动中。

通常链传动工作范围是：传递的功率P≤100 kW，传动比i≤8，链速v≤15m/s，中心距a≤5~6m。

现代先进的链传动技术已能使优质滚子链的传递功率达5000kW，链速可达35m/s。

第二节传动链的结构特点在链传动中按链条结构不同主要有滚子链和齿形链两种。

一、滚子链单排滚子链双排滚子链滚子链的结构如图所示。

第5章 挠性传动解读

第5章 挠性传动解读

离心拉(应)力作用于带的整个周长，且处处相等 3．弯曲应力
σb1＝Eh/dd1 σb2＝Eh/dd2 式中：h为带的高度(mm)；E为带的弹性模量(MPa)；dd为带轮基准直径。
弯曲应力只作用在绕过带轮的那一部分带上
最大应力发生在紧边与小带轮相切处(紧边开始绕上小带轮处）
四、带传动的弹性滑动
由于带弹性体，因而在拉力的作用下带 会产生弹性变形(伸长) 。 紧边：受力F1，变形δ1 松边：受力F2，变形δ2 F1＞ F2 ，δ1 ＞ δ2 松边
紧边：F0→F1 松边：F0→F2 拉力增加，带增长 拉力减小，带收缩
带是弹性体，可认为其总长不变，则： 紧边拉力增量 ＝ 松边拉力减量 即： F1 －F0 ＝ F0 － F2
故： F1 ＋F 2 ＝ 2 F0
有效拉力(Effective tensile force)： F1－F2 ＝F ＝Ff
— 即带所传递的圆周力 F 以主动轮侧的带为隔离体分析：
一链传动的运动分析在链传动中链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上正多边形的边长等于链节距链传动工作情况分析销轴中心的圆周速度水平分量链速垂直分量链节所对中心角上述反映了链速的周期性变化
第5章 挠性传动设计
带传动概述
带传动的几何计算及基本理论 普通V带传动设计
链传动概述
链传动工作情况分析 滚子链传动设计
F2 Ff D1 F1
n2
Ff
F1 ＝ F0 ＋F/2 （1） F2 ＝ F0 －F/2 （2）
分析带在即将打滑时,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系。得 到挠性体摩擦的基本公式，称为欧拉公式: F1/ F2=efvα （3） 式中：fv为带与轮面间的摩擦系数；α为带轮的包角(rad)； e为自然对数的底(e≈2.718) 通过上面（1）（2）（3）式求解得V带不打滑条件下所能 传递的最大圆周力: 1 e f va 1 F1 (1 f va ) Fmax 2F0 f va e e 1

机械设计 (王宁侠)1-9章 (6)


第6章 链传动 图 6-4 滚子链的接头形式
第6章 链传动 滚子链的标记为 链号 - 排数× 整条链链节数 标准编号 例如08A—1×88 GB/T1243—1997， 表示：A系列、节距
为12.7 mm、单排、88节的滚子链。
第6章 链传动
2) 链轮的结构和材料 滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合传动，链轮齿形有较大 的灵活性，主要考虑便于加工、不易脱链、保证链节与链轮能平 稳顺利地进入和退出啮合，啮合时接触良好，尽量减少啮合时与 链节的冲击。滚子链链轮的齿槽形状如图6-5所示。GB/T12431997只规定了滚子链链轮的最大和最小齿槽形状及其极限参数， 见表6-2。凡在两个极限齿槽形状之间的各种齿形均可采用。
(6-1)
v z1n1 p z2n2 p
式中： p——链节距(6单0位1为0m0m0)； 601000
z1、z2——主、从动链轮的齿数； n1、n2——主、从动链轮的转速(单位为r/min)。
第6章 链传动
(6-2)
i n1 z2 n2 z1
实际工作中，链传动的瞬时链速、从动轮的角速度ω2及瞬 时传动比都是变化的。如图6-9所示，链传动工作时，其主动边 (紧边)两端的铰链是沿两链轮分度圆运动的，主动边的不同位置 之间一般并不平行，但偏差极小。为了便于分析，设链的主动边 在运动中始终处于水平位置(平动)，则链的主动边的运动取决于 主动边刚与主动链轮啮合的链节上铰链A的运动。
第6章 链传动 图 6-9 链传动运动分析
第6章 链传动 若主动链轮以等角速度ω1转动，则铰链A沿链轮分度圆作匀
速圆周运动，其圆周速度为v1=d1ω1/2。该速度可分解为链条向 前移动的分速度vx和横向运动的分速度vy1，其值分别为
(6-3)

第七章链传动


a fa p 2Lp z1 z2
第四节 链传动的布置、张紧和润滑
1、链传动的合理布置
（1）两链轮的回转平面必须布置在同一垂直平面内，不 能布置在水平或倾斜平面内；
（2）两链轮中心连线最好是水平的，也可以与水平面成 45
（3）一般应使链的紧边在上、松边在下。
2、链传动的张紧
4．计算链长和中心距
（1）初定中心距a0=40p，链节数LP为
L p

2a 0 p

z 1
2
z 2

p a
0

z z
2
1
2
2

2 40p 23 58
p

58

23
2



p
2 40 p 2 3.14
121.3
a fa p 2Lp z1 z2 的前进速度和上下抖动速度是周期
性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就 越大。因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场
合。
这种由于多边形啮合给链传动带来的速度不均匀性， 称为链传动的多边形效应。
（3）从动链轮的角速度ω2
2

r
v
cos

r cos 11 r cos
中心距调整量 a 2 p 2 25.4 50.8
5．计算作用在轴上的压轴力
F 1000P 100010.04 5941N
v
1.69
FQ 1.15K AF 1.151 5941 6832N
6．链轮结构设计从略
2
2
（4）瞬时传动比为：
i 1 r2 cos 2 r1 cos

第9章链传动

速 v(12~15)m/，s以控制链传动噪声。
3.链的节距
链条节距越大，链条与链轮尺寸则越大，承载能力越高。但传动速度的不 均匀性、动载荷和噪声也随之增大。在满足承载能力条件下，应选择小节距， 尤其是高速重载时，宜优选小节距多排链。
4.链传动的中心距和链节数
中心距小：结构紧凑；但包角小，同时啮合的齿数少，磨损严重，易产生 脱链。 在同一转速下，绕转次数增加，易产生疲劳损坏。 中心距大：对传动 有利；但结构过大，链条抖动加剧。所以，一般取：a(30~5)0p，amax80p 链条长度以链节数 L p 表示，仿照带传动求带长公式有链条节数：
（b） （c） 图9-4 链轮的结构
（d）
7
高职高专“十一五”规划教材
9.4链传动的运动分析和受力分析
为了便于对链传动的运动状况进行定性分析，我们忽略链及其它元件 的柔性及制造误差等因素来分析链传动的平均传动比和瞬时传动比。
9.4.1平均传动比
在工作时，传动链绕在链轮上，由于啮合作用，啮合区段的链 条将曲折成正多边形的一部分，多边形的边长等于节距p，边数等 于链轮齿数Z。所以，当链轮转过一周，随之转过的链长为Zp，故 链条的平均速度为：
两轮轴线在同一 水平面，松边应在下 面，否则下垂量增大 后，松边会与紧边相 碰，需经常调整中心 距
两轮轴线在同一铅垂面内， 下垂量增大会减少下面链轮有 效啮合齿数，降低传动能力， 为此，应采取以下措施①中心 距可调；②设张紧装置；③上 下两轮错开，使两轮轴线不在 同一铅垂面内
13
高职高专“十一五”规划教材
见
再
15
3
高职高专“十一五”规划教材
9.2 链条
9.2.1链条的种类
按用途不同链条可分为传动链、起重链和曳引链。

链传动受力分析

安装链传动时，只需不大的张紧力，主要是使链松边的垂度不致过大，否则会产生显著振动、跳齿和脱链。

若不考虑传动中的动载荷，作用在链上的力有：圆周力（即有效拉力）F、离心拉力FC和悬垂拉力Fy 。

如图所示。

链在传动中的主要作用力有：（1）链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）（12.8）（2）链的松边拉力为F2=FC+Fy（N） （12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动中产生的离心拉力 FC=qv2（N）（12.10）式中：q为链的每米长质量，Kg/m，见表12.1；v为链速m/s 。

（4）悬垂拉力可利用求悬索拉力的方法近似求得 Fv=Kvqga （N） （12.11）式中：a为链传动的中心距，m ；g为重力加速度， g=9.81m/s2；Kv为下垂量y=0.02a 时的垂度系数，与安装角β有关（图12.12），见表12.3。

链作用在轴上的压力FQ可近似地取为FQ=(1.2～1.3)F，有冲击和振动时取大值。

链传动的受力分析链在传动中的主要作用力有：（1）链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）（12.8）（2）链的松边拉力为F2=FC+Fy（N）（12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动..公司动态 - 天津鼎新盛泰进口轴承销售公司 - 2009-12-16 19:15:46轴承生产中的链传动的受力分析（1）轴承生产中的链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）（12.8）（2）轴承生产中的链的松边拉力为F2=FC+Fy（N）（12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动中产生..技术中心 - 天津进口轴承公司 - 2009-12-15 21:39:01滚子链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式有以下几种：（1）链板疲劳破坏 链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。

正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。

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安装链传动时，只需不大的张紧力，主要是使链松边的垂度不致过大，否则会产生显著振动、跳齿和脱链。

若不考虑传动中的动载荷，作用在链上的力有：圆周力（即有效拉力）F、离心拉力FC和悬垂拉力Fy 。

如图所示。

链在传动中的主要作用力有：
（1）链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）（12.8）（2）链的松边拉力为F2=FC+Fy（N） （12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动中产生的离心拉力 FC=qv2（N）（12.10）式中：q为链的每米长质量，Kg/m，见表12.1；v为链速m/s 。

（4）悬垂拉力可利用求悬索拉力的方法近似求得 Fv=Kvqga （N） （12.11）
式中：a为链传动的中心距，m ；g为重力加速度， g=9.81m/s2；Kv为下垂量y=0.02a 时的垂度系数，与安装角β有关（图12.12），见表12.3。

链作用在轴上的压力FQ可近似地取为FQ=(1.2～1.3)F，有冲击和振动时取大值。

链传动的受力分析
链在传动中的主要作用力有：（1）链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）（12.8）（2）链的松边拉力为F2=FC+Fy（N）（12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动..
公司动态 - 天津鼎新盛泰进口轴承销售公司 - 2009-12-16 19:15:46
轴承生产中的链传动的受力分析
（1）轴承生产中的链的紧边拉力为F1=F+FC+Fy（N）
（12.8）（2）轴承生产中的链的松边拉力为F2=FC+Fy（N）
（12.9）（3）围绕在链轮上的链节在运动中产生..
技术中心 - 天津进口轴承公司 - 2009-12-15 21:39:01
滚子链传动的主要失效形式
链传动的主要失效形式有以下几种：
（1）链板疲劳破坏 链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。

正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。

在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。

这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。

（3）销轴与套筒的胶合 润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。

胶合限定了链传动的极限转速。

（4）链条铰链磨损 铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。

开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。

（5）过载拉断 这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。

请教链传动受力分析！！
为了校核轴的强度需要分析链轮的受力状况，查资料知链传动紧边拉力=有效圆周力+离心力引起的拉力+悬垂拉力，
1. 请问这三个力的方向都是沿圆周方向吗？？
2.往轴上平移这些力的时候还需要考虑松边受力吧？？
3.压轴力的方向怎么确定？？
现在主要是将链轮受力转到轴上来，不知道怎么分析了，书上也没，呵呵
请教各位前辈了！！！！！。