第十章链传动.ppt

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1、第第十十章章 链链传传动动第第一一节节 链链传传动动概概述述第第二二节节 滚滚子子链链和和链链轮轮第第三三节节 链链传传动动的的运运动动特特性性 与与受受力力分分析析第第四四节节 滚滚子子链链传传动动的的设设计计第第五五节节 链链传传动动的的使使用用与与维维护护机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2 2第一节第一节 概述概述一、组成一、组成以链条为以链条为中间挠性件中间挠性件的的啮合啮合传动。传动。机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3 3二、特点二、特点1 1、优点、优点 与与带传动带传动相比：相比：1）2）高高3）结构紧凑（）结构

2、紧凑（带传动要求带传动要求1120a）4）压轴力小（啮合传动）压轴力小（啮合传动张紧力小）。张紧力小）。5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。无弹性滑动无弹性滑动和打滑和打滑机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动4 4与与齿轮齿轮传动相比：传动相比：1）适于远距离传动。）适于远距离传动。2）成本低（制造、安装精度）成本低（制造、安装精度）。）。2 2、缺点、缺点1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。2），振动、平稳性差、噪音大。，振动、平稳性差、噪音大。3）成本比带传动高。）成本比带传动高。机械

3、设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动5 5三、应用三、应用Pmax5000kW，vmax40m/s，imax15，amax=8m一般一般：P100kW，v 15m/s，i 71、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。2、用于、用于 a 较大，要求平均较大，要求平均 i 不变，而不宜采不变，而不宜采用齿轮或带传动场合。用齿轮或带传动场合。广泛应用在广泛应用在自行车自行车、摩托车摩托车挖掘机挖掘机（恶劣工作条件）（恶劣工作条件）其它低速重载场合其它低速重载场合机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动6 6机械设

4、计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动7 7四、链的种类四、链的种类传动链传动链 一般机械传动，一般机械传动，v20m/s传动链传动链起重链起重链 提升重物，提升重物，v0.25m/s起重链起重链曳引链曳引链 移动重物，移动重物，v=24m/s曳引链曳引链机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动8 8第二节第二节 滚子链和链轮滚子链和链轮一、滚子链一、滚子链结构结构自由滚动，减小摩擦，磨损自由滚动，减小摩擦，磨损8字形：字形：等强度等强度等强度等强度 惯性力惯性力惯性力惯性力内链节内链节内链节内链节外链节外链节外链节外链节形成铰链形成铰链形成铰链

5、形成铰链机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动9 9节距节距：P机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动10 10 接头形式：接头形式：连接链节连接链节：过渡链节：过渡链节：过渡链节：过渡链节：产生附加弯矩产生附加弯矩产生附加弯矩产生附加弯矩,承载承载承载承载,F,FQQ=0.8F=0.8FQQ 避免采用奇数链节避免采用奇数链节避免采用奇数链节避免采用奇数链节。偶数节偶数节：奇数节奇数节：弹簧卡片弹簧卡片冲击和振动冲击和振动开口销开口销、机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动11 11主要参数主要参数：1 1）链

6、节距链节距链节距链节距p p基本参数基本参数p尺寸尺寸p=链号链号25.4/16（mm）2）链节数）链节数Lp整数，一般为整数，一般为偶数偶数偶数偶数。3）排数）排数zp单排链单排链排数排数承载承载但：排数但：排数承载不均，承载不均，zp 3-4多排链多排链机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动12 12 标准化标准化滚子链已滚子链已标准化标准化标准化标准化：P219 表表10-1GB1243.183链号排数链节数标准编号例：例：08A187 GB243183？A系列、节距系列、节距p=12.7mm，单排，单排，87节节机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传

7、动链传动链传动链传动1313二、链轮二、链轮1.1.链轮链轮链轮链轮齿形齿形齿形齿形常用常用“三圆弧一直线三圆弧一直线三圆弧一直线三圆弧一直线”。“齿形齿形按按3RGBT1243-1997规定制造规定制造”，需画出需画出轴向齿廓轴向齿廓。尺寸见表尺寸见表10-2。分度圆直径分度圆直径：机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动14 14机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动15 15链轮结构链轮结构：轮辐式轮辐式轮辐式轮辐式整体式整体式整体式整体式孔板式孔板式孔板式孔板式组合式组合式组合式组合式机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动

8、链传动链传动链传动16 16三、链和链轮材料三、链和链轮材料强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性强度、耐磨性机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动17 17第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性整条链：挠性体整条链：挠性体单个链节：刚性体单个链节：刚性体链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运形成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切动中交替呈现相割和相切。链轮转一周，链条转过长度为链轮转一周，链条转过长度为 z p 平均链速平均链速：平均传动比平均传动比平均传动比平

9、均传动比：一、链传动的运动不均匀性一、链传动的运动不均匀性多边形效应多边形效应机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动18 18实际上：实际上：1 1=const=const时，时，时，时，2 2、v v是变化的。是变化的。是变化的。是变化的。假设：紧边在传动时总是处于水平位置。假设：紧边在传动时总是处于水平位置。水平水平分速度分速度,即链速即链速,使链条前进使链条前进,传递功率传递功率。垂直垂直分速度分速度,使链条使链条上下上下 移动移动,消耗功率消耗功率。主动轮主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为：在某一时刻，销轴的圆周速度为 铰链中心在主动轮上的铰链中心在主动轮

10、上的相位角相位角，即该点速度，即该点速度与水平线的夹角。与水平线的夹角。机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动19 19由：可见时，链节距对应的中心角，两个特殊位置：时：时：机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2020、均作周期性变化均作周期性变化每每转一个链节转一个链节转一个链节转一个链节为周期为周期“忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢忽快忽慢”“忽上忽下忽上忽下忽上忽下忽上忽下”不平稳不平稳不平稳不平稳、有规律振动有规律振动。运动不均匀性运动不均匀性机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动21 21从动轮从动轮从动轮

11、从动轮：v、变化 2变化由 后果后果后果后果：1、i瞬时变化；2、链速不均匀。紧边长度为链紧边长度为链紧边长度为链紧边长度为链节距的整数倍节距的整数倍节距的整数倍节距的整数倍i瞬时=1z z z z1 1 1 1=z=z=z=z2 2 2 2使使使使i i i i瞬时瞬时瞬时瞬时=const=const=const=const的条件：的条件：的条件：的条件：机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2222二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷1 1、由于由于v v、2 2周期性变化周期性变化附加动载荷附加动载荷链的加速度链的加速度：时：p pz1a动载荷动载荷n n1

12、1机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动23232、链条的、链条的垂直分速度垂直分速度周期性变化（大小、方向）周期性变化（大小、方向）链条振动。链条振动。3、链条进入链轮瞬间，产生冲击、链条进入链轮瞬间，产生冲击附加动载荷附加动载荷。qpn Ek为为Ekpp，n nn nlimlim。4、由于链张紧不好、链条松弛、由于链张紧不好、链条松弛在起动、制动、载荷变化等情况下在起动、制动、载荷变化等情况下惯性冲击惯性冲击常数冲击动能冲击动能：链传动的链传动的运动不均匀性运动不均匀性运动不均匀性运动不均匀性和和动载荷动载荷动载荷动载荷是链传动的是链传动的固有特性。固有特性。固

13、有特性。固有特性。机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2424降低动载荷的措施降低动载荷的措施：(1)(1)n n1 1 n nlimlim;(2)(2)链传动尽量放在链传动尽量放在低速级低速级；(3)(3)选用小选用小p p，多，多 z z 的链传动。的链传动。*链的节距越大，链的节距越大，多边形效应多边形效应越严重越严重*链轮转速越高，链轮转速越高，多边形效应多边形效应越严重越严重机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动25251.紧边拉力紧边拉力1）工作拉力）工作拉力F12）离心力）离心力Fc3）垂度拉力）垂度拉力Fy布置方式、垂度

14、大小布置方式、垂度大小ky垂度系数垂度系数(p224)三、链传动的受力分析三、链传动的受力分析2.松边拉力松边拉力3.压轴力压轴力（Ff 较小较小）工况系数（工况系数（P228）机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2626注意：注意：1）链传动紧边布置与带传动）链传动紧边布置与带传动相反相反。2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力；能力；链传动链传动张紧力张紧力不决定工作能力，不决定工作能力，防止防止脱链脱链、跳齿跳齿3）因张紧力小，）因张紧力小，压轴力压轴力比带传动比带传动小小。控制松边控制松边垂度垂度而是而是机械设计机械设计

15、第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2727第四节第四节 滚滚子链传动的设计子链传动的设计一、失效形式一、失效形式1、链条元件的、链条元件的疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏 2、铰链磨损铰链磨损铰链磨损铰链磨损p 跳齿、脱链跳齿、脱链3、胶合胶合胶合胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、冲击破坏冲击破坏冲击破坏冲击破坏：起动、制动、反转：起动、制动、反转-滚子和套筒滚子和套筒5、静力拉断静力拉断静力拉断静力拉断：下，过载拉断下，过载拉断机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2828二、额定功率曲线二、额定功率曲线针对各种失

16、效形式针对各种失效形式额定功率曲线额定功率曲线（帐篷曲线帐篷曲线帐篷曲线帐篷曲线）51234滚子链的极限功率曲线滚子链的极限功率曲线5Pn1.1.铰链磨损铰链磨损限定的限定的极限功率曲线极限功率曲线2.2.链板疲劳强度链板疲劳强度限定限定的极限功率曲线的极限功率曲线3.3.套筒、滚子冲击疲套筒、滚子冲击疲劳强度劳强度限定的极限功限定的极限功率曲线率曲线4.4.套筒、销轴胶合套筒、销轴胶合限定的限定的极限功率曲线极限功率曲线5.5.润滑不良润滑不良，磨损严重极，磨损严重极限功率大幅度下降曲线限功率大幅度下降曲线机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动2929特定条件特定

17、条件下，下，试验曲线。试验曲线。图图10-12 实际使用：实际使用：修正修正三、三、主要参数选择主要参数选择1.传动比传动比 i 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 跳跳齿。通常：齿。通常：1120，i=23.5。v 2m/s，imax=10。2.链轮齿数链轮齿数1）不宜过少）不宜过少z运动不均匀性、运动不均匀性、运动不均匀性、运动不均匀性、动载荷动载荷动载荷动载荷垂直分速度，垂直分速度，功率消耗功率消耗功率消耗功率消耗机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3030z，同时啮合齿数，同时啮合齿数，磨损磨损磨损磨损 z，链节间相对转角，链节间

18、相对转角，功率消耗功率消耗1）设计时，按）设计时，按链速链速确定确定z1。表。表10-5。2）链速很低）链速很低(v0.6m/s)时，时，z1min=9。2）不宜过多）不宜过多z z1 1zz2 2d+d+dd跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链跳齿、脱链寿命寿命寿命寿命 磨损磨损磨损磨损机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3131磨损后磨损后：pp+p即：当当pp相同时相同时：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机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动32323 3、链速、链速v v 动载荷动载荷动载荷动

19、载荷 v12m/s3）均匀磨损）均匀磨损Lp为偶数为偶数 链轮链轮齿数齿数齿数齿数应采用与应采用与Lp互质的互质的奇数。奇数。奇数。奇数。4 4、链节距、链节距p pp链传动尺寸链传动尺寸 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 尽量采用小节距链条。尽量采用小节距链条。尽量采用小节距链条。尽量采用小节距链条。重重重重载、载、载、载、a a小、小、小、小、i i大：大：大：大：小小小小节距、节距、节距、节距、多多多多排链；排链；排链；排链；v v小、小、小、小、a a大、大、大、大、i i小：小：小：小：大大大大节距、节距、节距、节距、单单单单排链；排链；排链；

20、排链；一般一般一般一般机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动33335、中心距和链长中心距和链长v v一定：一定：a a L Lp p 屈伸次数屈伸次数 磨损磨损磨损磨损d d一定：一定：aa1 1 同时啮合齿数同时啮合齿数 磨损磨损磨损磨损a 松边上下颤动，松边上下颤动，传动不平稳。传动不平稳。传动不平稳。传动不平稳。a=（3050）p amax=80p选择方法选择方法：，由由P P0 0、n n1 1查图查图10-12定型号定型号 p。aa为保证为保证1120：i4时，时，i 4时，时，机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3434过

21、程：过程：1）初选）初选a0=（3050）p；2）由式）由式10-15Lp（圆整为（圆整为偶数偶数偶数偶数）；）；3）由式）由式10-16a；第五节第五节 链传动的张紧与布置链传动的张紧与布置一、合理布置一、合理布置1 1、两轮两轮两轮两轮回转面应在回转面应在同一铅垂面同一铅垂面同一铅垂面同一铅垂面内；内；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夹角，尽量夹角，尽量避免垂直布置避免垂直布置避免垂直布置避免垂直布置；机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3535二、张紧方法二、张紧方法张紧目的：张紧目的：不决定工作能力不决定工作能力不决定工作能力不决定工作能力，决定，决定垂度大小。垂度大小。垂度大小。垂度大小。方法方法：调整中心距调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。3、紧边在上紧边在上紧边在上紧边在上机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3636机械设计机械设计第十章第十章第十章第十章 链传动链传动链传动链传动3737链传动的润滑链传动的润滑飞溅润滑飞溅润滑人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴润滑油浴润滑压力喷油润滑压力喷油润滑