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1、第九章 链传动 91 链传动的特点及应用 一、链传动工作原理与特点 1、工作原理:两轮(至少)间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动2、组成:主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。3、特点:优点:平均速比im准确,无滑动;结构紧凑,轴上压力Q小;传动效率高=98%;承载能力高P=100KW;可传递远距离传动amax=10m;成本低(与齿轮相比);制造和安装精度要求较低(与齿轮相比)。缺点:在两根平行轴间只能用于同向回转的传动;瞬时传动比不恒定i;传动不平稳;传动时有噪音、冲击;磨损后易发生跳齿;不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。4、应用:链传动主要用在要求工作可靠;
2、适于两轴相距较远,工作条件恶劣,不适于在冲击与急促反向等情况,中低速传动:传动比8,P100KW,V12-15m/s,无声链最大线速度可达40m/s。如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。二、链传动的主要类型 按工作特性分:传动链,输送链,起重链传动链的结构形式分:滚子链;齿形链。滚子链齿形链92传动链的结构特点传动链的结构特点 滚子链内链板与套简之间、外链板与销轴之间分别用过盈配合固联。滚子与套简之间,套筒与销轴之间均为间隙配合。一、滚子链滚子1套筒2销轴3内链板4外链板5 接头型式开口销弹簧卡片过渡链节基本参数节距p(主要参数)滚子外径d1内链节内宽b
3、1(对于多徘链还有排距pt)标注方法链号 排数 整链链节数 标准编号例如:08A-188 GBl243.1-83表示:A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链。节距p=链号25.4/16mm二、齿形链(无声链)齿形链内导板可以较精确地把链定位于适当的位置,故导向性好,工作可靠,适用于高速及重载传动。用外导板齿形链时,链轮轮齿不需开出导向槽,故链轮结构简单,但其导向性差,外导板与销铀铆合处易松脱。当链轮宽度大于25-30 mm时,一般采用内导板齿形链;当链轮宽度较小链轮轮齿上切削导向槽有困难时,可采用外导板齿形链。齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种齿形链按铰链结构不同可分
4、为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种 齿形链的特点优点:齿形链既适宜于高速传动,又适宜于传动比大和中心距较小的场合,其传动效率一般为0.950.98,润滑良好的传动可达0.980.99。缺点:齿形链比滚子链结构复杂,价格较高,且制造较难,应用:故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。9-3 滚子链链轮的结构与材料 一、链轮的主要参数节距P齿数Z分度圆直径(公称直径)齿顶圆直径 二、链轮齿形GBT1244-1985见表95,仅仅规定了最大和最小齿槽形状及其极限参数。目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形)注明“齿形按3R GB/T 12441985规定制造”链轮轴向齿廓及尺寸,应符合GB
5、/T 1244-1985的规定,见图9-7及表9-6。三、链轮的结构 四、链轮的材料 要求:1)强度;2)耐磨;3)耐冲击小链轮应采用较好的材料制造。一、链的运动不均匀性9-4 链传动的运动特性 当链轮转速为n1、n2时链节在运动中,作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的波动。主动轮:节圆圆周速度:链条速度:链条垂直速度:链节进入啮合后作周期性变化 变化情况刚进入啮合达顶点退出啮合前进V Vmin Vmax Vmin对从动轮讲:瞬时传动比:即使主动轮角速度1恒定,而2随、而变化,is不恒定称为链传动的多边形效应。二、链传动的动载荷 1.从动轮角速度变化引
6、起冲击(2)从动链轮的角加速度引起的动载荷(1)链条前进的加速度引起的动载荷Fd1 结论:链轮转速越高,节距越大,齿数Z1越少,动载冲击越严重,噪音越大。当p、Z一定,则必须限制n nL极限转速2.链节和轮齿以一定速度相啮合,使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。3.张紧不适当,松边垂度过大,起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击,增大了动负荷。95链传动的受力分析链传动中主要作用力有:1、工作拉力2、离心拉力Fc=qV23、垂度拉力4、紧边拉力F1=Fe+Fc+Ff松边拉力F2=Fc+Ff5、作用于轴上载荷Q=Fe+2Ff96 滚子链传动的设计计算一、链传动的失效形式1)链(链板、销轴
7、、套筒、滚子)的疲劳破坏2)链节磨损后伸长3)胶合6)冲击破坏5)轮齿过度磨损4)过载拉断二、滚子链传动的额定功率(1)极限功率曲线(2)A系列套筒滚子链的实用功率曲线图实验条件:单列,水平布置,载荷平稳,Z1=19,i=3,t=100P,th=15000h,P/P 3%1.当设计的Z、i、th、a等不同时,应对P0进行修正。2.当润滑不良时:允许的P0值要下降。一、滚子链传动的设计步骤和方法 1、链轮齿数Z1、Z2及i Z1过少时 1)传动不均性和动负荷增大;2)P增大后,角增大,功率损失增加,链绕进、出轮磨损加剧 3)当P一定时,Z少,D小,圆周力(=2T/D)加速轮与链的破坏 Z2过多外
8、壳尺寸大、重量加大;容易脱链 必须限制齿数,两面限制 为磨损均匀,Z应取与链节数互为质数的奇数 2.确定计算功率3、链的节距和排数 单排链所能传递的功率 KZ小链轮齿数系数KP多排链系数KL链长系数选型:由P0、n1 图定链型号A和链节距P在满足一定功率条件下,P越小越好,高速链尤其如此 4、链节数与中心距 初选a0 一般推荐:初选a0=(3050P),amax=80P 算LP(链节数)求中心距a(实际)5、小链轮孔径dkmax6、轴上压力FpFp=KFpFe 当V0.6m/s时,主要失效形式:过载拉断四、低速链传动的静力强度计算97链传动的布置、张紧与润滑一、布置1.链传动只能布置在垂直平面内,不能布置在水平或倾斜平面内2.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于453.当属下列情况时,紧边在上:(尽量主动边在上)a30P和i2时(a图);倾斜角较大时(b图);a60P和i1.5时,Z25(c图)二、张紧:(方法不同于带)张紧不取决于工作能力,而会由垂度大小决定三、润滑与防护1)润滑润滑方式按图选取,注意链速越高,润滑方式要求也越高。2)防护封闭护罩安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要