第九章鏈傳動(dòng)（chaintransmission）一、概述1.組成主動(dòng)輪（drivepulley）從動(dòng)輪（drivenpulley）鏈條（chain）2.帶傳動(dòng)的工作原理依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。主動(dòng)邊在上，從動(dòng)邊在下。3.鏈的類型（1）起重鏈——起重機(jī)械中吊起重物（2）輸送鏈——運(yùn)輸機(jī)械中移動(dòng)重物滾筒式輸送鏈板式輸送鏈鏈?zhǔn)捷斔玩湥?）傳動(dòng)鏈——傳遞動(dòng)力滾子鏈齒形鏈4.鏈傳動(dòng)特點(diǎn)

與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，徑向壓軸力小，能在高溫及低速情況下工作；與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；主要缺點(diǎn)是不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時(shí)有噪聲。二、傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)

1.滾子鏈（rollerchain

）組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板鏈板一般制成8字形滾子鏈的接頭形式開口銷聯(lián)接，用于大節(jié)距鏈條彈簧卡片聯(lián)接，用于小節(jié)距鏈條對(duì)奇數(shù)節(jié)鏈條，使用過渡鏈節(jié)鏈條標(biāo)準(zhǔn)為BG/T1243—1997，標(biāo)記為：例如：

08A—1—88BG/T1243—1997

表示A系列、單排、88節(jié)的滾子鏈鏈號(hào)排數(shù)整條鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù)用于重載、高速、重要傳動(dòng)用于一般傳動(dòng)2.齒形鏈

組成：一組帶有兩個(gè)齒的鏈齒板鉸接而成齒形鏈上有導(dǎo)板，防止鏈條工作時(shí)側(cè)向竄動(dòng)鏈輪輪齒需開導(dǎo)向槽，定位精確、導(dǎo)向性好、工作可靠，用于高速、重載傳動(dòng)內(nèi)導(dǎo)板式不開導(dǎo)向槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)向性差，外導(dǎo)板與銷軸鉚合處易松脫外導(dǎo)板式齒形鏈的優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，效率高，工作可靠；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于制造，價(jià)格高。應(yīng)用：用于工作條件較為嚴(yán)酷（高速、大傳動(dòng)比、小中心矩等）的場(chǎng)合。按鉸鏈結(jié)構(gòu)不同分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式鉸鏈承壓面小，壓力大，磨損嚴(yán)重，逐漸少用。承壓面大，壓力小，磨損仍較嚴(yán)重。載荷沿全鏈寬均勻分布，摩擦減小，可補(bǔ)嘗“多邊形效應(yīng)”。鏈輪寬度較小的，采用外導(dǎo)板齒形鏈；鏈輪寬度大于25~30mm的，采用內(nèi)導(dǎo)板齒形鏈。3.選擇

1.鏈輪的主要尺寸和基本參數(shù)

鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p、套筒最大外徑d1、排距pt、齒數(shù)z三、滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料鏈輪主要尺寸按公式計(jì)算（見表9-3）分度圓d齒頂圓da齒根圓df齒側(cè)凸緣直徑dg鏈輪轂孔直徑dk2.鏈輪齒形GB/T1243-1997沒有規(guī)定具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最大和最小齒槽形狀及其極限參數(shù)（表9-2）。

較流行的齒形是三圓?。╝a、ab、cd）一直線（bc）齒形。鏈輪的軸向齒廓及尺寸見表9-43.鏈輪的結(jié)構(gòu)整體式孔板式輪芯式輪輻式4.鏈輪的材料材料的基本要求：具有足夠的耐磨性、耐沖擊和強(qiáng)度。

一般：45#調(diào)質(zhì)重要：45、40Cr齒面淬火沖擊：一般：15、20滲碳淬火重要：15Cr、20Cr滲碳淬火一般小鏈輪材料好于大鏈輪。四、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性

運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)不均勻性動(dòng)載：沖擊、振動(dòng)、噪聲原因：多邊形效應(yīng)引起的v瞬≠ci瞬≠c平均速度平均傳動(dòng)比1.鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性鉸鏈A的圓周速度：前進(jìn)分速度：上下運(yùn)動(dòng)分速度：vx按快→慢→快變化vy1按向上→0→向下變化從動(dòng)鏈輪的角速度：鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比：當(dāng)主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以，瞬時(shí)傳動(dòng)比是周期性變化的。2.鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷

鏈條和鏈輪的周期性變速運(yùn)動(dòng)引起動(dòng)載荷，動(dòng)載荷的大小與回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量和加速度大小有關(guān)。

鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷：從動(dòng)鏈輪角加速度引起的動(dòng)載荷：鏈條垂直方向的分速度vy也在作周期性的變化，將使鏈條發(fā)生上下振動(dòng)，甚至共振。鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對(duì)速度，也將引起沖擊和動(dòng)載荷，鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強(qiáng)烈。現(xiàn)象：多邊形效應(yīng)鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則慣性力就越大，相應(yīng)的動(dòng)載荷也就越大。

五、鏈傳動(dòng)的受力分析

鏈的有效圓周力鏈的松邊拉力鏈的離心拉力鏈的緊邊拉力懸垂拉力Kf

—垂度系數(shù)，查圖六、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.失效形式鏈的疲勞破環(huán)鏈條鉸鏈的磨損、膠合鏈條的靜力拉斷靜拉疲勞2.極限功率潤(rùn)滑良好、中低速度的鏈傳動(dòng)，承載能力主要取決于鏈板的疲勞強(qiáng)度；較高轉(zhuǎn)速下，多邊形效應(yīng)增大，傳動(dòng)能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度；很高轉(zhuǎn)速下，傳動(dòng)能力主要取決于銷軸和套筒的膠合。1.由鏈板疲勞強(qiáng)度限定；2.由滾子、套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定；3.由銷軸、套筒的膠合限定。

為了傳動(dòng)的可靠性，用額定功率來限制實(shí)際工作能力。圖9-11是典型額定功率Pca曲線。3.額定功率額定功率曲線的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件：兩鏈輪安裝在水平軸上，兩鏈輪共面；小鏈輪齒數(shù)z1=25；鏈長(zhǎng)LP＝120節(jié)的單排滾子鏈；傳動(dòng)比i=3；載荷平穩(wěn)；合適的潤(rùn)滑；能連續(xù)15000h滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；工作環(huán)境溫度-5o~

+70o。不符合實(shí)驗(yàn)條件時(shí)調(diào)整功率需要考慮的因素：工況；主動(dòng)鏈輪齒數(shù)；鏈傳動(dòng)的排數(shù)。原始數(shù)據(jù)：傳動(dòng)的功率P，鏈輪轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比i），原動(dòng)機(jī)種類，載荷性質(zhì)，傳動(dòng)用途等。4.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法解答：鏈條：型號(hào)，節(jié)距p，鏈節(jié)數(shù)Lp鏈輪：齒數(shù)z1、z2，材料，尺寸中心距a，壓軸力FP，張緊裝置，潤(rùn)滑方式等。（1）鏈輪齒數(shù)z1、z2齒數(shù)z1少外廓尺寸小，但齒數(shù)過少，將會(huì)導(dǎo)致：傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大；鏈條進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加??；鏈傳動(dòng)的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。z1選得過大，大鏈輪齒數(shù)z2將更大，除增大傳動(dòng)的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)：17≤z≤120。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)，優(yōu)先選：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。（2）確定計(jì)算功率P—單排鏈所能傳遞的功率；Kz—主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查圖9-13；KA—工況系數(shù)，查表9-6；KP—多排鏈系數(shù)雙排鏈KP=1.75，三排鏈KP=2.5。（3）鏈條的型號(hào)和節(jié)距根據(jù)功率Pca和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1查圖9-11選取鏈條的型號(hào)

鏈條的節(jié)距越大，承載能力越高，但多邊形效應(yīng)增大，振動(dòng)沖擊和噪聲越嚴(yán)重。為使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長(zhǎng)，應(yīng)盡量選取較小節(jié)距的單排鏈。速度高、功率大時(shí)，選取小節(jié)距的多排鏈。從經(jīng)濟(jì)角度考慮鏈條的節(jié)距小中心距，大傳動(dòng)比，選小節(jié)距多排鏈；大中心距，小傳動(dòng)比，選大節(jié)距單排鏈。查表9-1確定鏈條節(jié)距（4）鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù)中心距小鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，加劇鏈的磨損和疲勞；包角變小，輪齒受載增大，出現(xiàn)跳齒和脫齒現(xiàn)象。中心距大，從動(dòng)邊垂度過大，傳動(dòng)時(shí)松邊顫動(dòng)。一般?。篴0＝（30～50）p鏈節(jié)數(shù)Lp0與中心距a0的關(guān)系鏈傳動(dòng)的理論中心距：圓整，最好取偶數(shù)LPf1—中心距計(jì)算系數(shù)，查表9-7。（5）計(jì)算鏈速v（6）鏈傳動(dòng)的壓軸力FPKFP—壓軸力系數(shù)水平傳動(dòng)KFP＝1.15

垂直傳動(dòng)KFP＝1.05七、鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑1.鏈傳動(dòng)的布置（參考表9-8）

i＝2～3，a＝(30～50)p（i與a較佳場(chǎng)合）

兩輪軸線在同一水平面，緊邊在上或在下都可以，但在上好些。i＞2，a＜30p（i大a小場(chǎng)合）兩輪軸線不在同一水平面，松邊應(yīng)在下面，否則松邊下垂量增大后，鏈條易與鏈輪卡死。

i＜1.5，a＞60p（i小a大場(chǎng)合）兩輪軸線在同一水平面，松邊應(yīng)在下面，否則下垂量增大后，松邊會(huì)與緊邊相碰，需經(jīng)常調(diào)整中心距。i、a為任意值（垂直傳動(dòng)場(chǎng)合）為此應(yīng)采用：中心距可調(diào)；設(shè)張緊裝置；

兩輪軸線在同一鉛垂面內(nèi)，下垂量增大，會(huì)減小下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)，降低傳動(dòng)能力。上、下兩輪偏置，使兩輪的軸線不在同一鉛垂面內(nèi)。2．鏈傳動(dòng)的張緊目的：

自動(dòng)張緊避免鏈條的垂度過大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和振動(dòng)現(xiàn)象；增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。