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1、第第13章章 链传动链传动13-8 概述概述13-10 链传动的运动特性链传动的运动特性带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。浙江大学专用 1)组成组成：主动链轮、从动链轮、环形链条：主动链轮、从动链轮、环形链条2)工作原理工作原理：靠链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴：靠链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴 之间的同向传动。之间的同向传动。13-8 概述概述1.链传动的组成、特点和应用链传动的组成、特点和应用浙江大学专用 3)链传动的特点链传动的特点：与带传动相比需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴需
2、要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失，承载能力较大；承的摩擦损失，承载能力较大；结构紧凑，工作可靠，效率较高；结构紧凑，工作可靠，效率较高；能在高温，有油污或多尘等恶劣环境下工作；能在高温，有油污或多尘等恶劣环境下工作；与齿轮传动相比制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；缺点：瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性缺点：瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性 较差，工作时有一定的冲击和噪声。较差，工作时有一定的冲击和噪声。链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均
3、传动比；动比；浙江大学专用 5）工作范围：）工作范围：中心距：中心距：a 8 m8 m；传递功率：传递功率：P 100 KW100 KW；圆周速度：圆周速度：v 15 15 m/sm/s；传动效率：传动效率：0.950.950.98 0.98 4)4)链传动的应用链传动的应用：适用于中心距较远，对瞬时传动比适用于中心距较远，对瞬时传动比要求不高，速度较低及工作环境恶劣的场合；广泛应用要求不高，速度较低及工作环境恶劣的场合；广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。传动比：传动比：i 6 6 8 8；浙江大学专用 1 1）链条的类型链
4、条的类型传动链传动链齿形链：齿形链：靠齿形链板工作面与链轮轮齿的啮合实现传动靠齿形链板工作面与链轮轮齿的啮合实现传动滚子链：滚子链：应用最广应用最广链条链条牵引链：牵引链：用于运输机械用于运输机械起重链：起重链：用于起重机械用于起重机械传动链：传动链：最常用最常用（按用途分）（按用途分）（按结构分）（按结构分）2.链条与链轮链条与链轮浙江大学专用 齿形链板的两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承优点：与滚子链
5、相比，齿形链运转平稳、噪声小、承 受冲击载荷的能力高。受冲击载荷的能力高。缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。应用场合：多应用于高速（链速可达应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动或运动 精度要求较高的场合。精度要求较高的场合。p直边直边O60 浙江大学专用 内外链节构成一个铰内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。链条与轮齿的磨损。滚子链的组成滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。：滚子、套筒、销轴
6、、内链板、外链板。套筒与销轴、滚子与套筒之间均为间隙配合套筒与销轴、滚子与套筒之间均为间隙配合销轴销轴滚子滚子外链板外链板套筒套筒内链板内链板套筒两端与内链板均为过盈连接，构成内链节套筒两端与内链板均为过盈连接，构成内链节。销轴与外链板铆牢，销轴与外链板铆牢，构成外链节。构成外链节。内外链板均做成内外链板均做成8 8字形，以减字形，以减轻重量，并保持各横截面的强轻重量，并保持各横截面的强度大致相等。度大致相等。浙江大学专用 链条材料：链条材料：碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。套筒滚子链的剖面结构：套筒滚子链的剖面结构：滚子滚子套筒套筒
7、销轴销轴内链板内链板外链板外链板浙江大学专用 2）链条的主要参数）链条的主要参数节距节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。滚子链上相邻两滚子中心的距离。pp 越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大；但重量越大，冲击和振动加大。大；但重量越大，冲击和振动加大。节距节距 p浙江大学专用 结构类型结构类型：单排链和多排链。单排链和多排链。ppt双排滚子链双排滚子链 当传递的功率较大时，为减小链传动的外廓尺寸，减小冲击当传递的功率较大时，为减小链传动的外廓尺寸，减小冲击和振动，多采用小节距的多排链。和振动，多采用小节距的多排链。Pt为排距为排距。
8、排距排距Pt浙江大学专用 链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链条联成链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。过渡链节过渡链节 链条长度链条长度浙江大学专用 链链 号号08A 12.70 14.38 7.95 13800 0.60表表9-1 A系列滚子链的主要参数系列滚子链的主要参数(GB/T1243.1-1997)节距节
9、距P 排距排距pt 滚子外径滚子外径d1 极限载荷极限载荷Q(单排单排)每米长质量每米长质量q(单排单排)mm mm mm N kg/m10A 15.875 18.11 10.16 21800 1.0012A 19.05 22.78 11.91 31100 1.0016A 25.40 29.29 15.88 55600 2.6020A 31.75 35.76 19.05 86700 3.8024A 38.10 45.44 22.23 124600 5.6028A 44.45 48.87 25.40 169000 7.5032A 50.80 58.55 28.58 222400 10.1040A
10、 63.50 71.55 39.68 347000 16.1048A 76.20 87.83 47.63 500400 22.604）滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是两个系列，常用的是A系列。系列。浙江大学专用 5）滚子链的标记滚子链的标记标记示例：标记示例：12A-2100 GB/T 1243.1-1997GB/T 1243.1-1997：标准编号：标准编号12A：滚子链的链：滚子链的链 号号2100：双排，：双排，100个链节长个链节长浙江大学专用 6）链轮链轮链轮的链轮的标准参数标准参数 滚子链链滚子链链轮的参数轮的参数齿面圆弧半径：齿面圆弧半径：r re
11、 e 齿沟圆弧半径：齿沟圆弧半径：r ri i 齿沟角：齿沟角：minmin 、maxmax链轮的节距：链轮的节距：p p-弦长弦长 分度圆直径：分度圆直径：pd1dreri360360 Z Z df=d-d1 齿顶圆直径：齿顶圆直径：dadf齿根圆直径：齿根圆直径：各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。国标规定最大值和最小值：国标规定最大值和最小值：链轮主要尺寸计算公式：链轮主要尺寸计算公式：浙江大学专用 d180180 Z Z 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形a a）链轮的端面
12、齿形）链轮的端面齿形这种三圆弧一直线齿形基本上符这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。好的啮合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa 链轮的链轮的齿形齿形链轮齿形应满足的要求：链轮齿形应满足的要求：保证链节能自由地进入和退出啮合；保证链节能自由地进入和退出啮合；接触应力小；接触应力小；形状简单，便于加工。形状简单，便于加工。三圆弧一直线三圆弧一直线浙江大学专用 bg(h)r5gbB2B3ptptr5b b）链轮的轴向齿形）链轮的轴向齿形单排链轮单排链轮轴向齿形轴向齿形多排链轮多排链轮轴向齿形轴向齿形零件工作图：只绘制轴向
13、齿形，不用绘制端面齿形。零件工作图：只绘制轴向齿形，不用绘制端面齿形。直线指采用标准刀具加工r4圆弧圆弧+直线直线 便于进入或退出啮合浙江大学专用 链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径 链轮的结构链轮的结构浙江大学专用 孔板式孔板式-中等直径中等直径链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径浙江大学专用 组合式（焊接或螺栓连接）组合式（焊接或螺栓连接）-大直径大直径孔板式孔板式-中等直径中等直径链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径浙江大学专用 热处理的方法包括：渗碳、淬火、回火、焊接后退火。热处理的方法包括：渗碳、淬火、回火、焊接后退火。链轮的材料及其热处理链轮的材料及
14、其热处理链轮的材料应满足强度和耐磨性要求。链轮的材料应满足强度和耐磨性要求。链轮的链轮的常用常用材料：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。材料：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。由于小链轮的啮合次数比大链轮多，故小链轮对由于小链轮的啮合次数比大链轮多，故小链轮对材料的要求比大链轮高。材料的要求比大链轮高。链轮的齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。链轮的齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。浙江大学专用 3.3.链传动的布置链传动的布置布置原则：链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平布置原则：链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内；一般宜水平或接近水平布置，并使松边在下方。面内；一般宜水平或
15、接近水平布置，并使松边在下方。i2a 2a=(3050)p两轮轴在同一水两轮轴在同一水平面，紧边在上、平面，紧边在上、在下均能正常工在下均能正常工作。作。表表13-14 链传动的布置链传动的布置浙江大学专用 i 、a 为任意值为任意值两轮轴在同一铅垂两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大面内，下垂量增大会减少下链轮的有会减少下链轮的有效啮合齿数，降低效啮合齿数，降低传动能力，为此应传动能力，为此应采用：采用：1)中心距可调；中心距可调；2)设张紧装置；设张紧装置；3)上下两轮错开。上下两轮错开。传动参数传动参数 正确布置正确布置 不正确布置不正确布置 说说 明明 i 60p两轮轴在同一水平两轮轴在同
16、一水平面，松边应在下面。面，松边应在下面。否则松边下垂量增否则松边下垂量增大后松边与紧边相大后松边与紧边相碰，须经常调整中碰，须经常调整中心距。心距。表表13-14 续续 浙江大学专用 4.链传动的张紧装置链传动的张紧装置 弹簧力弹簧力 重力重力 调整位置调整位置 调整位置调整位置 浙江大学专用 13-10 链传动的运动特性链传动的运动特性1.链传动的运动分析链传动的运动分析 链条的平均线速度：链条的平均线速度：平均传动比为：平均传动比为：r111主动轮销轴主动轮销轴A的瞬时圆周速度：的瞬时圆周速度：链条的瞬时线速度沿链条的瞬时线速度沿AB方向，方向，x1AB360z1相位角相位角的变化范围：的变化范围：链条进入链轮后形成折线，因此链传动相当于一对正多边形轮之间的带传动。d1其大小为：其大小为：浙江大学专用 链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：也作周期性变化，从而使链条上下抖动。r22 2x2AB180z2180z2d2对于从动链轮有：对于从动链轮有：因此，链传动的瞬时传动比为：因此，链传动的瞬时传动比为：由于链速是变化的，链传动在由于链速是变化的，链传动在工作时，产生振动和动载荷！工作时，产生振动和动载荷！-180/z1vx1180/z1链轮每转过一齿，链速时快时慢变化一次。当链轮等速回转时，瞬时链速和瞬时传动比都作周期性变化。浙江大学专用