第14章 链传动.ppt

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1、本次课程内容本次课程内容1.1.复习上次课内容复习上次课内容2.2.讲述：讲述：14-114-1至至 14-314-3 重点、难点：链传动的重点、难点：链传动的运动特性运动特性3.3.作业：思考题作业：思考题 1010复习复习1.效率计算及影响因素效率计算及影响因素2.强度计算：强度计算：1）d1/a ;2）接触强度）接触强度注意注意a、d1、m、z1、z2的确定；的确定；3)弯曲强度弯曲强度条件性计算条件性计算.3.刚度计算刚度计算1)目的；目的；2）产生因素；）产生因素；3）计算）计算4.温度计算温度计算1）原因；）原因；2）热平衡计算；）热平衡计算；3）散热方法）散热方法5.布置与润滑方

2、式布置与润滑方式1）布置）布置蜗杆下置式；蜗杆下置式；2）润滑方式）润滑方式油池（油池（vs10m/s)、喷油、喷油6.提高传动承载能力的措施（形成油膜及储油）提高传动承载能力的措施（形成油膜及储油）1）轮齿挖窝；）轮齿挖窝；2）制造人工油涵；）制造人工油涵；3）蜗轮偏位安装）蜗轮偏位安装.第第1414章章 链传动链传动 链传动链传动 啮合传动啮合传动较远距离轴间的运动和动力较远距离轴间的运动和动力结构简单、价格低廉，工作可靠，效率高结构简单、价格低廉，工作可靠，效率高P40-45HRC;3.高速重载、连续工作，采用低碳钢、低碳合金钢高速重载、连续工作，采用低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火，或中

3、碳钢、中碳合金钢表面淬火表面渗碳淬火，或中碳钢、中碳合金钢表面淬火 4.载荷平稳，速度较低、齿数较多，也可采用铸铁载荷平稳，速度较低、齿数较多，也可采用铸铁链轮链轮.注意注意：小链轮材料要求应好些。：小链轮材料要求应好些。)/(1000601000602211smvpnzpnz1221zznni14.3 14.3 链传动的运动特性链传动的运动特性14.3.1 14.3.1 传动比、链速和速度的不均匀性传动比、链速和速度的不均匀性平均链速：平均链速：平均传动比：平均传动比：链传动类似于绕过多边形轮子上的带传动链传动类似于绕过多边形轮子上的带传动分析：即使分析：即使1等于常数，链速等于常数，链速v

4、及从动轮角速度及从动轮角速度2也是变化的也是变化的.1、瞬时链速的不均匀性瞬时链速的不均匀性假设假设 1)主动轮的角速度为常数；主动轮的角速度为常数；瞬时链速、从动轮角速度、瞬时传动比都将瞬时链速、从动轮角速度、瞬时传动比都将是变化的。分析如下：是变化的。分析如下：2)紧边在传动时始终处于水平位置。紧边在传动时始终处于水平位置。cos11Rv 2,211 sin11Rv 212121011R2cos111minRvmaxv11maxRv2cosv111min R11maxv R时时，和和2211 2cosv111min R时时，0 11maxv R链速作着由小到大、又由大到小的周期性变化，链速

5、作着由小到大、又由大到小的周期性变化，每转过一个链节循环变化一次。链轮齿数愈少，每转过一个链节循环变化一次。链轮齿数愈少，链速愈不均匀。链速愈不均匀。cos11Rv 链作减速上升，随后又作增速下降。链节作着链作减速上升，随后又作增速下降。链节作着忽上忽下，忽快忽慢的变化，给链传动带来了工作忽上忽下，忽快忽慢的变化，给链传动带来了工作不平稳和有规律的振动。不平稳和有规律的振动。2.垂直方向上，链的垂直方向上，链的分速度是变化的分速度是变化的：sin11Rv 时时，和和2211 2sinv111max R时，时，0 0vmin3 3、从动链轮瞬时转速及瞬时传动比是变化的、从动链轮瞬时转速及瞬时传动

6、比是变化的 coscoscos21122RRRv coscos1221RRi只有当两链轮的齿数相等、紧边的长度又恰为链只有当两链轮的齿数相等、紧边的长度又恰为链节距的整数倍时节距的整数倍时,2 2和和i才得到恒定值。才得到恒定值。1 1、链条每转过一个链节，、链条每转过一个链节，瞬时链速瞬时链速由小至大，又由大由小至大，又由大至小，作周期性变化；至小，作周期性变化；2 2、垂直方向垂直方向上：链作减速上升，随后又作增速下降。上：链作减速上升，随后又作增速下降。链条作着忽上忽下，忽快忽慢的变化，给链传动带链条作着忽上忽下，忽快忽慢的变化，给链传动带来了工作不平稳和有规律的振动；来了工作不平稳和有

7、规律的振动；3 3、由于瞬时链速不为常数和、由于瞬时链速不为常数和的不断变化，故的不断变化，故从动轮从动轮角速度角速度也是变化的，也是变化的，瞬时传动比瞬时传动比也是变化的；也是变化的；4 4、链节距链节距愈大、愈大、链轮齿数链轮齿数愈少、愈少、链轮转速链轮转速愈高，传动愈高，传动的不均匀性愈强；反之，传动越趋于均匀。的不均匀性愈强；反之，传动越趋于均匀。结论：结论：sinsin21111RdtdRdtdva当销轴正处于当销轴正处于21将得到最大加速度将得到最大加速度2180sin2sin212111211maxpzRRa14.3.2 14.3.2 链传动的动载荷链传动的动载荷 1.1.因为瞬

8、时链速和从动轮角速度周期性变化，因为瞬时链速和从动轮角速度周期性变化，从而产生附加动载荷。从而产生附加动载荷。由上述可知：链轮由上述可知：链轮转速转速愈愈高高、链节距链节距愈愈大大、链轮链轮齿数齿数愈愈少少，动载荷将动载荷将愈愈大大（链速一定时，采用较多（链速一定时，采用较多的链轮齿数和较小的链节距对降低动载荷是有利的的链轮齿数和较小的链节距对降低动载荷是有利的)3.3.链节进入链轮的瞬间，链节和轮齿以一定的相对链节进入链轮的瞬间，链节和轮齿以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击产生动载荷。速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击产生动载荷。v2.2.作周期性变化，使链产生横向振动；作周期性

9、变化，使链产生横向振动；4.4.若若链张紧不好，链条松弛，在起动、制动、链张紧不好，链条松弛，在起动、制动、反转和载荷变化等情况下反转和载荷变化等情况下，将产生惯性冲击，将产生惯性冲击，使传动产生很大的动载荷。使传动产生很大的动载荷。本次课程内容本次课程内容1.1.作业问题作业问题2.2.复习上次课内容复习上次课内容3.3.讲述：讲述：14-414-4至至 14-814-8 重点、难点：链传动的重点、难点：链传动的失效形式及参数选择失效形式及参数选择4.4.作业：作业：P55 P55 题题5 5复习复习1.套筒滚子链的结构组成及特点；套筒滚子链的结构组成及特点；2.链及链轮材料选择；链及链轮材

10、料选择；3.链的运动不均匀性及动载荷链的运动不均匀性及动载荷.链传动工作时，紧边和松边拉力不等链传动工作时，紧边和松边拉力不等 14.4 链传动的受力分析链传动的受力分析fcFFFF1fcFFF紧边总拉力紧边总拉力松边总拉力松边总拉力 1F 其中：其中：1.1.工作拉力工作拉力vPF100012.2.离心拉力离心拉力cF 2qvFc3.3.垂度拉力垂度拉力fF qgakFff6fkfk（水平传动）（水平传动）1 1（垂直传动）（垂直传动）QF12.1FKFAQAK作用于轴上的载荷作用于轴上的载荷为工作情况系数为工作情况系数14.5 滚子链传动的计算滚子链传动的计算 失效形式失效形式1).铰链元

11、件的疲劳破坏；铰链元件的疲劳破坏；2).铰链销轴磨损；铰链销轴磨损；3).销轴与套筒的胶合；销轴与套筒的胶合；6)链轮轮齿的磨损链轮轮齿的磨损等。等。4)链的链的冲击破断冲击破断；5)低速重载传动，铰链元件发生低速重载传动，铰链元件发生静强度破坏静强度破坏；疲劳破坏疲劳破坏 额定功率/kW链板疲劳强度限定滚子、套筒冲击疲劳强度限定销轴、套筒胶合限定小链轮转速图14.16 额定功率曲线14.5.1 额定功率曲线额定功率曲线 在在一定使用寿命和润滑良好一定使用寿命和润滑良好条件下，链传动的条件下，链传动的各种失效形式的额定功率曲线见图各种失效形式的额定功率曲线见图14.1614.16。条件为条件为

12、:14.5.2 额定功率额定功率特定条件下的额定功率曲线，如特定条件下的额定功率曲线，如100,191pLz1)1)2)2)单列链水平布置；单列链水平布置；3)3)载荷平稳；载荷平稳；4)4)工作环境正常；工作环境正常；5)5)按推荐的润滑方式润滑；按推荐的润滑方式润滑；6)6)使用寿命使用寿命15000h；7)7)链因磨损引起链节距的相对伸长量不超过链因磨损引起链节距的相对伸长量不超过3%3%。40002040 60100200400 600 1000200010.20.40.60.82200468102040小链轮转速额定功率po/kW图14.17 滚子链传动额定功率曲线（A系列）0Pkk

13、PKPpzAc实际使用中，需做适当修正：实际使用中，需做适当修正：为额定功率0PkwP，为名义传动功率表14.2为小链轮齿数系数，见zk表14.3为多排链排数系数，见pk；式中式中见smv/6.02、低速传动、低速传动主要失效形式：链条的过载拉断主要失效形式：链条的过载拉断841fcAQpFFFKFzS静强度校核静强度校核的链传动的链传动a一定时，一定时，i 同时啮合齿数少同时啮合齿数少 磨损磨损 跳齿跳齿821nni，通常：，通常：1120，i=23.52 2、链轮齿数、链轮齿数1 1）不宜过少，因）不宜过少，因z会造成：会造成：垂直分速度，垂直分速度，同时啮合齿数同时啮合齿数，链节间相对转

14、角链节间相对转角，功率消耗功率消耗 限制限制z zminmin14.5.3 主要参数的选择主要参数的选择p+ppd+dd2 2）不宜过多）不宜过多跳齿跳齿脱链脱链磨损磨损由于：由于：zpd180sin磨损后磨损后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin当p相同时：z d 链节外移链节外移(爬齿爬齿)脱链可能性脱链可能性 zmax=120 v v12m/s12m/sn nopt opt P Pmaxmax，n nlimlim 右侧竖线（图右侧竖线（图5.295.29）。）。3）均匀磨损均匀磨损链轮链轮应采用应采用质数或不能整除链节数的数质数或不能整除链节数的数pp链传动尺寸链传动尺

15、寸 承载能力承载能力运动不均匀性运动不均匀性、动载、动载、振动噪音、振动噪音v v一定：一定：aa L Lp p 屈伸次数屈伸次数 d d一定：一定：aa 1 1 同时啮合齿数同时啮合齿数 aa 松边上下颤动，松边上下颤动，a=（3050）p amax=80p高速、重载、高速、重载、a小、小、i大：小节距、多排链；大：小节距、多排链；v小、小、a大、大、i小：大节距、单排链；小：大节距、单排链；选择方法：选择方法：pzAkkPKP 0，由，由查图查图5.295.29定型号定型号 p p。一般一般aa最小中心距最小中心距amin,通常取通常取i4 amin=0.2z1(i+1)pi4 amin=

16、0.33z1(i+1)p链长链长LpapzzpazzLp21221222 注意：链节数为整数，且最好为偶数注意：链节数为整数，且最好为偶数2122212128224 zzzzLzzLpapp实际中心距实际中心距a例题例题14.1解：解：p29112622240672394.2;94.2232122112211apzzpazzLpaizznnizp 取取则则取取875.1517.1476.9123.1102.1,0.13.14;11.12.14;1.1K00pkwPkkPKPkkpzApzA取取查图查图得得查表查表得得查表查表取取据图图查得为油欲润润滑方式轴上载荷有效拉力链速中心距 24402.1 16951000F /9.5100060875.1523970100060 633 28224111121222121NFKFNvPsmpznvmmzzzzLzzLpaAQpp 14-7、链传动的、链传动的合理布置和张紧方法合理布置和张紧方法14.7.1 合理布置合理布置1 1、回转面应在回转面应在内；内；3 3、。2 2、两轮中心线最好水平，或与水平面、两轮中心线最好水平，或与水平面4545