1、第9章鏈傳動9-1鏈傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用 9-2傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 9-6滾子鏈傳動的計(jì)算9-4鏈傳動的運(yùn)動特性 9-7鏈傳動的布置、張緊和潤滑 9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 9-5鏈傳動的受力分析 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制9-1鏈傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用組成：鏈輪、環(huán)形鏈條作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同 向傳動。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 特點(diǎn)：與帶傳動相比1. 鏈輪傳動沒有彈性滑動和打滑， 能保持準(zhǔn)確的平均傳動比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承 的摩擦損失 ；3.結(jié)構(gòu)緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；與傳齒輪動相

2、比5.制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn)： 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動比不是常數(shù)，傳動的平穩(wěn)性 較差，有一定的沖擊和噪聲。應(yīng)用： 廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī) 床及摩托車中。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 工作范圍：傳動比： i 8中心距： a 56 m傳遞功率： P 100 kw圓周速度： v 15 m/s傳動效率： 0.950.98 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)外鏈節(jié)。內(nèi)外鏈節(jié)構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。當(dāng)鏈條嚙入嚙出時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)作相對轉(zhuǎn)動。同時(shí)滾子沿鏈輪鏈齒滾動，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各

3、橫截面的強(qiáng)度大致相等9-2傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一、 鏈條類型 滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。 齒形鏈滾子鏈套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合潘存云教授研制銷軸滾子外鏈板套筒內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內(nèi)鏈節(jié) 。潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：潘存云教授研制滾子套筒銷軸內(nèi)鏈板外鏈板揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p：節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。 p 越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型：單排鏈和多排鏈。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系

4、列，常用的是A系列.p潘存云教授研制潘存云教授研制ppt雙排滾子鏈 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制表91A系列滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù) 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.80 72.39 500.4 22.60 鏈 號08A 12.70 14.38 7.95 7.85 3.96 12.07 13.8 0.60 節(jié)距P 排距pt 滾子 鏈節(jié) 銷軸 鏈板 極限載荷 米長質(zhì)量 外徑d1 內(nèi)寬b1 直徑d2 高度h2 Q (單排) q(單排) / mm / mm /mm /mm /mm /mm / kN /(kg/m)10A 15.875 18

5、.11 10.16 9.40 5.08 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.92 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.53 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.10 36.20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.70 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55

6、 28.58 31.55 14.27 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.84 60.33 347.0 16.10 06B 9.525 10.24 6.35 5.72 3.28 8.26 8.9 0.40 05B 8.00 5.64 5.00 3.00 2.31 7.11 4.4 0.18 08B 12.70 13.92 8.51 7.75 4.45 11.81 17.8 0.70 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則

7、采用過渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。潘存云教授研制滾子鏈的標(biāo)記：標(biāo)記實(shí)例： 08A-1 87 GB1243.1 83 A系列，節(jié)距12.7mm,單排，87節(jié)鏈號國標(biāo)號排數(shù)鏈節(jié)數(shù)過渡鏈節(jié)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板的側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鏈板的成形孔內(nèi)裝入棱柱，兩棱柱相互滾動，可減小摩擦和磨損。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈連接而成。優(yōu)點(diǎn)：與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承 受沖擊載荷的能力高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。應(yīng)用場合：多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)40 m/s）或運(yùn)動 精度要求較高的場合。p潘存云教授研

8、制直邊直邊O60 潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 應(yīng)用實(shí)例：潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 (一)基本參數(shù)及主要尺寸 滾子鏈鏈輪的參數(shù)齒面圓弧半徑：re 齒溝圓弧半徑： ri 齒溝角： min 、max鏈輪的節(jié)距：p 弦長 分度圓直徑：潘存云教授研制d1ddf=d-d1 齒頂圓直徑：da齒根圓直徑：各種鏈輪的實(shí)際斷面齒形介于最大最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)具有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入或推出嚙合，并便于加工。國標(biāo)規(guī)定最大值和最小值： 鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料

9、reridf360 z p揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制表9-2鏈輪轂孔最大許用直徑 dkmax / mm11 13 15 17 19 21 23 258.00 10 13 16 20 25 28 31 349.525 11 15 20 24 29 33 37 4212.70 18 22 28 34 41 47 51 5715.875 22 30 37 45 51 59 65 7319.05 27 36 46 53 62 72 80 8825.40 38 51 61 74 84 95 109 12031.75 50 64 80 93 108 122 137 15

10、238.10 60 79 95 112 129 148 165 18444.45 71 91 111 132 153 175 196 21750.80 80 105 129 152 177 200 224 24963.50 103 132 163 193 224 254 278 31076.20 127 163 201 239 276 311 343 372zP/mm揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表9-3鏈輪主要尺寸計(jì)算公式一覽 名 稱 代號 計(jì)算公式 備 注 分度圓直徑 d d=p/sin(180/z) 齒頂圓直徑 da damax=d+1.25p-d1 damin=d+(

11、1-1.6/z)p-d1 da=p0.54+ cot(180/z) 若為三圓弧一直線齒形，則有：分度圓弦齒高 ha hamax=(0.625-0.8/z)p-0.5d1 hamin=0.5 (p-d1) z 若為三圓弧一直線齒形，則有：ha=0.27 p 齒根圓直徑 df df =d-d1 齒側(cè)凸緣圓直徑或排間槽dz pcot(180/z)-1.04h2-0.76 mmdg h2內(nèi)鏈板高度 ha是為簡化放大齒形的繪制而引入的輔助尺寸hamin相應(yīng)damin hamax相應(yīng)damax 可在damax、damin 范圍內(nèi)任意選取，但選用damax時(shí)，應(yīng)考慮才用展成法加工有發(fā)生頂切的可能性。注：da

12、 、 dg取整數(shù)，其它尺寸精確到0.01 mm揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表9-4鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式 倒角寬 ba ba=(0.10.15)p 倒角半徑 rx rx p 名 稱 代 號 計(jì) 算 公 式 備 注 齒寬 雙排、三排 bn 0.91b1 0.93b1 單排 0.93b1 0.95b1 四排以上 0.88b1 0.93b1 鏈輪齒總寬 bfn bfn = (n-1)pt+bf1 倒角深 h h=0.5 p 齒側(cè)凸緣（或排間距）圓角半徑ra ra 0.04 p p 12.7 mm p 12.7 mm P 12.7 mm時(shí)，經(jīng)制造廠同意，也可以使用p 12.7 mm時(shí)的齒寬。b1

13、為內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬。 僅適用于B型 n排數(shù) 潘存云教授研制bf1bf2bf3ptptr5揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制d180 z 滾子鏈鏈輪端面齒形（二）鏈輪齒形 這種三圓弧一直線齒形基本上符合標(biāo)準(zhǔn)齒槽形狀范圍，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa端面齒形 ：三圓弧一直線 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制bg(h)r5g潘存云教授研制bB2B3ptptr5軸面齒形 ：圓弧+直線 便于進(jìn)入或退出嚙合單排鏈輪軸面齒形多排鏈輪軸面齒形零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。 齒面需經(jīng)

14、熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線指采用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工r4揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 孔板式中等直徑潘存云教授研制潘存云教授研制鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制組合式大直徑，齒圈可更換。潘存云教授研制孔板式中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式小直徑潘存云教授研制潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 鏈輪的材料 鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，由于小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些，故小鏈輪通常采用較好的材料制造。材 料 熱處理 熱處

15、理后硬度 應(yīng)用范圍 15、20 5060HRC z25 的鏈輪40、50、ZG310-570 淬火、回火 4050HRC 無劇烈振動及沖擊的鏈輪15Cr、20Cr 5060HRC滲碳、淬火、回火有動載荷及傳遞角大功率的重要鏈輪Z50的從動鏈輪滲碳、淬火、回火功率小于6kW、速度較高、要求傳動平穩(wěn)和噪聲小的臉輪夾布膠木揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、鏈傳動的速度分析 鏈條的平均線速度：平均傳動比為：R1 11分度圓瞬時(shí)線速度：鏈條的瞬時(shí)線速度沿AB方向，AB鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動相當(dāng)于一對多邊形輪之間的傳動。其大小為：9-4鏈傳動的運(yùn)動特性 潘存云教授研制R1鏈條的瞬時(shí)線速度沿

16、垂直方向的分量為：揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 為相位角：鏈輪每轉(zhuǎn)過一齒，鏈速時(shí)快時(shí)慢變化一次。由此可知，當(dāng)鏈輪等速回轉(zhuǎn)時(shí)，瞬時(shí)鏈速和順時(shí)傳動比都作周期性變化。變化范圍xAB180z1180z1潘存云教授研制R1R1 1鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動。鏈速分量:1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 同理，對于從動輪，也有：xAB180z1180z1潘存云教授研制R1R1 1上式表明，當(dāng)主動鏈輪作等速轉(zhuǎn)動時(shí)，從動鏈輪隨、的變化作周期性的變速轉(zhuǎn)動。鏈傳動的瞬時(shí)傳動比：鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動。由于鏈速是變化的，鏈傳動在工作時(shí)，會產(chǎn)生振動和動載荷！只有當(dāng)z1=z2時(shí)，才有

17、: i=1這種特性被稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制速度不均勻系數(shù)：z11413121110987654321051015202530354045/(%)鏈速不均勻系數(shù)變化曲線xAB180z1180z1R1R1 1鏈輪齒數(shù)越少， ，速度波動越明顯。 動畫演示1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、鏈傳動的動載荷 鏈傳動中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運(yùn)動，從而引起動載荷。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動載荷為：從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為： n 、p 、z , 則Fd1 沖擊力為：揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 v n 、p , 則相對沖擊動

18、載荷d當(dāng)鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運(yùn)動的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度作圓周運(yùn)動的鏈輪輪齒，將以一定的相對速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動載荷。潘存云教授研制d 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 為保證松邊垂度不至過大，安裝鏈傳動時(shí)，應(yīng):f潘存云教授研制作用在鏈上的力有圓周拉力: 離心拉力:懸垂拉力:F = 1000P/ v NFc= qv2 NFf =Kf qa10-2 N q米長質(zhì)量a為中心距，Kf 為垂度系數(shù)其值與鏈輪中心線與水平夾角有關(guān),見下頁適當(dāng)張緊 n1n2有效拉力 9-5鏈傳動的受力分析 F”f =(Ky +sin ) qa 10-2 N F f= Ff F”f

19、max FfF”fa揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制0.3 0.5 1 1.5 2 3 5 10 302015105321.51 0.5 0.3f / /(%)Kf Ff”aFff 緊邊拉力為：F1 = F + Fc + Ff N松邊拉力為：F2 = Fc + Ff Nn1n2F1F1F2F280 60 =0 20 40 70 垂度系數(shù)Kf 取值揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制實(shí)際使用區(qū)域9-6滾子鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式1.鏈板疲勞破壞；2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.鏈條鉸鏈磨損；5.過載拉斷。二、功率曲線圖4321極限功率曲

20、線n1P對應(yīng)每種失效形式，可得出一個(gè)極限功率表達(dá)式。常用線圖表示。曲線1正常潤滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功 率； 曲線2鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率； 曲線3滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率； 曲線4鉸鏈膠合限定的極限功率。其極限功率急劇下降；密封潤滑不良其極限功率急劇下降；揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制10152040608010015020040060080010001500200040006000小鏈輪轉(zhuǎn)速n1 / (r/min)0.10.150.20.40.60.811.52468101520406080100150200300功率P0/kW48A單排A系列

21、滾子鏈的功率曲線 鏈號 節(jié)距08A 12.710A 15.87512A 19.0516A 25.420A 31.7524A 38.128A 44.4532A 50.840A 63.548A 76.240A32A28A24A20A16A12A10A08A揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 上述功率曲線的特定條件: 1.兩輪共面;2. 小鏈輪的齒數(shù)z1=193;鏈節(jié)數(shù) Lp=100;4.載荷平穩(wěn);7. 鏈條因磨損而引起的相對伸長量不大于3%。5. 按推薦的潤滑方式;6. 工作壽命為15000 h；當(dāng)潤滑不良或不能采用推薦的潤滑方式時(shí)，應(yīng)將p0值降低。鏈速 v /(m/s)1.5v7 而又潤滑不當(dāng)p0降低30%60%傳動不可靠！1.5 715%30%推薦的潤滑方式0.20.30.40.60.812345681020鏈速v/(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7鏈節(jié)距p/mm人工定期潤滑滴油潤滑潘存云教授研制油浴或 飛濺潤滑壓力噴 油滑潤 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 p與d之間的關(guān)系：1.鏈輪的齒數(shù)和傳動比 大鏈輪的齒數(shù): z2 =i z1p+p鏈條鉸鏈磨損后，節(jié)距將邊長，鏈輪節(jié)圓將向齒頂移動。p一定時(shí): z d 越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。一般?。?z2 120因?yàn)槎噙呅涡?yīng)，為使鏈傳動運(yùn)動平穩(wěn)，小鏈輪