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1、1,鏈傳動(dòng),鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料 鏈傳動(dòng)的工作情況分析 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤(rùn)滑,2,鏈傳動(dòng)重點(diǎn)內(nèi)容,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性分析 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中參數(shù)的合理選擇,3,鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用,撓性傳動(dòng);鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)之間嚙合。,4,鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用,5,鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用,鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑,能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,傳動(dòng)效率較高;封閉式鏈傳動(dòng)傳動(dòng)效率=0.950.98; 壓軸力較??; 傳遞功率大,過(guò)載能力強(qiáng); 能在低速重載下較好工作; 能適應(yīng)惡劣環(huán)境如多塵、油污、腐蝕和高強(qiáng)度場(chǎng)合。 缺點(diǎn)是:瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不為常數(shù),工作中有沖擊和噪
2、聲。,6,鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用,按用途鏈可分為傳動(dòng)鏈、起重鏈和曳引鏈。 起重鏈在起重機(jī)械中提升重物(v0.25m/s) 曳引鏈在運(yùn)輸機(jī)械中移動(dòng)重物(v24m/s),7,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),傳動(dòng)鏈用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,v20m/s;P100kW;i8;一般i=23;=0.950.98。 傳動(dòng)鏈的類(lèi)型主要有套筒滾子鏈和齒形鏈。 齒形鏈比套筒滾子鏈工作平穩(wěn)、噪聲小,承受沖擊載荷能力強(qiáng),但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本較高。 套筒滾子鏈的應(yīng)用最為廣泛。,8,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),9,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),滾子鏈的結(jié)構(gòu)由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷(xiāo)軸3、套筒4和滾子5組成。 銷(xiāo)軸3與外鏈板2、套筒4與內(nèi)鏈板1分別用過(guò)盈配合聯(lián)接。而銷(xiāo)軸與
3、套筒、滾子與套筒之間則為間隙配合,所以,當(dāng)鏈條與鏈輪輪齒嚙合時(shí),滾子與輪齒間基本上為滾動(dòng)摩擦。 套筒與銷(xiāo)軸間、滾子與套筒間為滑動(dòng)摩擦。鏈板一般做成8字形,以使各截面接近等強(qiáng)度,并可減輕重量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性。,10,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),11,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),滾子鏈的標(biāo)記方法為: 鏈號(hào)排數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù),標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。 16A180 GB12431997,即為按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A系列、節(jié)距25.4mm、單排、80節(jié)的滾子鏈。,12,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),除了接頭鏈節(jié)外,各鏈節(jié)都是不可分離的。 鏈的長(zhǎng)度用鏈節(jié)數(shù)表示。 為了使鏈條連成環(huán)形時(shí),正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接,鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù)。,13,傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),齒形
4、鏈的組成,14,滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料,三圓弧一直線 aa ab cd bc,15,滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料,16,滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料,17,滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料,18,,19,鏈傳動(dòng)的平均速度與平均傳動(dòng)比 鏈繞在鏈輪上,鏈條曲折成正多邊形的一部分。邊長(zhǎng)為鏈條的節(jié)距p,邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),隨之轉(zhuǎn)過(guò)的鏈長(zhǎng)為zp,故鏈的平均速度v為: 鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為:iz2 /z1。,鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性,20,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性 鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繞在其上的鏈條的銷(xiāo)軸軸心沿鏈輪節(jié)圓(半徑為R1)運(yùn)動(dòng)。,21,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,設(shè)鏈輪以角速度1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),該鏈輪的銷(xiāo)軸軸心A作等
5、速圓周運(yùn)動(dòng),其圓周速度v1=R11。 為了便于分析,設(shè)鏈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)主動(dòng)邊始終處于水平位置。 v1可分解為沿鏈條前進(jìn)方向的水平分速度v和上下垂直運(yùn)動(dòng)的分速度v,其值分別為: v= v1cos=R11 cos v=v1sin=R11 sin 式中是A點(diǎn)處圓周速度與水平線的夾角。,22,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,鏈條的每一鏈節(jié)在主動(dòng)鏈輪上對(duì)應(yīng)中心角為1 (=360/z1),則角的變化范圍為(-1/2 1/2)。 當(dāng)=1/2時(shí),鏈速最小,vmin=R11cos(1 /2); 當(dāng)=0時(shí),鏈速最大,vmax=R11。,23,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,主動(dòng)鏈輪作等速回轉(zhuǎn)時(shí),鏈條前進(jìn)的瞬時(shí)速度v周期性的由小變
6、大,又由大變小,每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)節(jié)距就變化一次。 與此同時(shí),v的大小也在周期性的變化,使鏈節(jié)以減速上升,然后以加速下降。,24,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,設(shè)從動(dòng)輪角速度為2,圓周速度為v2,由圖知: 又因v1=R11,而有 所以瞬時(shí)傳動(dòng)比為:,25,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性,隨著角和角的不斷變化,鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比也是不斷變化的。當(dāng)主動(dòng)鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí),從動(dòng)鏈輪的角速度將周期性地變化。 只有在z1=z2,且傳動(dòng)的中心距恰為節(jié)距p的整數(shù)倍時(shí),傳動(dòng)比才可能在嚙合過(guò)程中保持不變,恒為1。 由上面分析可知,鏈輪齒數(shù)z越小,鏈條節(jié)距p越大,鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性嚴(yán)重。,26,鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷,鏈水平速度與從動(dòng)輪角速度的周期性變
7、化引起附加動(dòng)載荷,27,鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷,從動(dòng)鏈輪的角加速度引起的動(dòng)載荷,28,鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷,鏈節(jié)與鏈輪之間的沖擊,29,鏈傳動(dòng)動(dòng)載荷,鏈輪轉(zhuǎn)速愈高 鏈節(jié)距愈大 鏈輪齒數(shù)愈少 引起動(dòng)載荷愈大,30,受力分析,工作拉力 離心拉力 垂度拉力,31,32,滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,根據(jù)鏈速不同分為一般與低速兩種情況: 一般(v0.6m/s)的鏈傳動(dòng)按功率曲線設(shè)計(jì)計(jì)算 低速(v<0.6m/s)鏈傳動(dòng)按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算,33,失效形式,鏈的疲勞破壞 由于鏈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的載荷不斷變化,因而鏈在變應(yīng)力狀態(tài)下工作,經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)后,鏈板會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂或滾子表面會(huì)產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕和疲勞裂紋。在潤(rùn)滑條件良好和設(shè)計(jì)安裝正
8、確的情況下,疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)工作能力的主要因素。,34,失效形式,鏈條鉸鏈磨損 鏈節(jié)在進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí),銷(xiāo)軸與套筒之間存在相對(duì)滑動(dòng),在不能保證充分潤(rùn)滑的條件下,將引起鉸鏈的磨損。 磨損導(dǎo)致鏈輪節(jié)距增加,鏈與鏈輪的嚙合點(diǎn)外移,最終將產(chǎn)生跳齒或脫鏈而使傳動(dòng)失效,35,失效形式,鏈條鉸鏈膠合 由于套筒和銷(xiāo)軸間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),在變載荷的作用下,潤(rùn)滑油膜難以形成,當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí),使套筒與銷(xiāo)軸間發(fā)生金屬直接接觸而產(chǎn)生很大摩擦力,其產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致套筒與銷(xiāo)軸的膠合。在這種情況下,或者銷(xiāo)軸被剪斷,或者套筒、銷(xiāo)軸與鏈板的過(guò)盈配合松動(dòng),從而造成鏈傳動(dòng)的失效。,36,失效形式,鏈條靜力拉斷 在低速重載的傳動(dòng)中或者
9、鏈?zhǔn)芡蝗缓艽蟮倪^(guò)載時(shí),鏈條靜力拉斷承載能力受到鏈元件的靜拉力強(qiáng)度的限制。,37,額定功率曲線,38,39,額定功率曲線,常用滾子鏈的額定功率曲線,是在特定條件下由實(shí)驗(yàn)得到的。 特定條件是指:z1=19;L=100p;單排鏈;兩鏈輪安裝在平行的水平軸上,兩鏈輪共面;載荷平穩(wěn);按照推薦的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑;工作壽命為15000小時(shí);鏈因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量不超過(guò)3。,40,41,額定功率曲線,P=P0KZKLKP,42,強(qiáng)度條件,43,滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算,鏈節(jié)距和排數(shù) 鏈節(jié)距的大小直接決定了鏈的尺寸、重量和承載能力,而且也影響鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性(也稱(chēng)多邊形效應(yīng)),產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪聲。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量
10、選用較小的鏈節(jié)距。高速重載時(shí),宜用小節(jié)距多排鏈;低速重載時(shí),宜用大節(jié)距排數(shù)較少的鏈。,44,滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算,鏈輪齒數(shù)的選擇 若小鏈輪齒數(shù)過(guò)少,運(yùn)動(dòng)速度的不均勻性和動(dòng)載荷都會(huì)很大;鏈節(jié)在進(jìn)入和退出嚙合時(shí),相對(duì)轉(zhuǎn)角增大,磨損增加,沖擊和功率損耗也增大。,45,滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算,小鏈輪齒數(shù)如選得太大,大鏈輪齒數(shù)z2則將更大,除了增大傳動(dòng)尺寸和重量外,也會(huì)因鏈條節(jié)距的伸長(zhǎng)而發(fā)生脫鏈,導(dǎo)致降低使用壽命。 從動(dòng)輪齒數(shù)z2=iz,通常z2max=120。,46,滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算,鏈節(jié)數(shù)與中心距 過(guò)小,加快鏈的磨損 過(guò)大,松邊上下顫動(dòng),傳動(dòng)不平穩(wěn) 推薦 a=3050p (80p),47,滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算
11、,48,49,50,選擇與填空,1 與帶傳動(dòng)相比較,鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)之一是_______。(1)緩沖減振 (2)過(guò)載保護(hù) (3)無(wú)打滑,51,選擇與填空,2 滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷(xiāo)軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所組成,其________________之間、______________之間分別為過(guò)盈聯(lián)接,而___________之間、__________之間分別為間隙配合。,52,選擇與填空,3 鏈條的磨損主要發(fā)生在______________的接觸面上。 4 多排鏈的排數(shù)不宜過(guò)多,這主要是因?yàn)榕艛?shù)過(guò)多則_______。(1)給安裝帶來(lái)困難 (2)各排鏈?zhǔn)芰Σ痪鶉?yán)重 (3)鏈傳動(dòng)的軸向尺寸過(guò)大 (4)鏈
12、的質(zhì)量過(guò)大,53,選擇與填空,5 鏈傳動(dòng)的主要失效形式有_____________________________________________四種。在潤(rùn)滑良好、中等速度的鏈傳動(dòng)中,其承載能力主要取決于______________ 。,54,分析與思考,6 為什么在自行車(chē)中一般都采用鏈傳動(dòng),而不用帶傳動(dòng)? 7 齒形鏈為什么沒(méi)有內(nèi)導(dǎo)板或外導(dǎo)板? 8 對(duì)鏈輪材料的基本要求是什么?大、小鏈輪的硬度要求有何不同? 9 為什么鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比是常數(shù),而在一般情況下瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)?,55,分析與思考,10 影響鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻性的因素有哪些?如何影響? 11 為了提高鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)均勻性和減小動(dòng)載荷
13、,在滿足強(qiáng)度要求的條件下,在設(shè)計(jì)上應(yīng)采用什么措施? 12 鏈傳動(dòng)的額定功率曲線是在什么條件下得到的?當(dāng)所設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)與上述條件不符合時(shí),要進(jìn)行哪些項(xiàng)目的修正?,56,分析與思考,13 若只考慮鏈條鉸鏈的磨損,脫鏈通常發(fā)生在哪個(gè)鏈輪上?為什么? 14 為什么小鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)多或過(guò)少? 15 試分析鏈節(jié)距過(guò)大或過(guò)小對(duì)傳動(dòng)有何影響。 16 鏈傳動(dòng)的中心距過(guò)大或過(guò)小對(duì)傳動(dòng)有何不利?,57,分析與思考,17 什么情況下按功率曲線來(lái)選擇鏈條?什么情況下按靜強(qiáng)度計(jì)算來(lái)選擇鏈條?,58,分析與思考,18 有一鏈傳動(dòng),z1=25,z275,n1=900 rmin?,F(xiàn)由于工作需要,擬將從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低到n2=200
14、rmin(允許誤差為士3),試問(wèn):(1)若從動(dòng)輪齒數(shù)及其它各條件不變,應(yīng)將主動(dòng)輪齒數(shù)減小到多少?此時(shí)鏈條所能傳遞的功率將是原來(lái)的多少倍?(2)若主動(dòng)輪齒數(shù)及其它各條件不變,應(yīng)將從動(dòng)輪齒數(shù)增大到多少?此時(shí)鏈條所能傳遞的功率將是原來(lái)的多少倍?(3)上述兩種方案中,哪種方案比較合適?為什么?注:上述兩種方案中,因換大、小鏈輪后引起中心距的變化對(duì)傳遞功率的影響可忽略。,59,設(shè)計(jì)計(jì)算,19 滾子鏈傳動(dòng)傳遞的功率P=8.5kW, 工況系數(shù)KA=1.2,主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1= 960r/min,齒數(shù)z1=21,從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n2=330rmin,中心距a600mm,鏈節(jié)距p=12.7mm,試計(jì)算需要幾排鏈。,60,設(shè)計(jì)計(jì)算,20 單排滾子鏈傳動(dòng),主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1=600rmin,齒數(shù)z1=21,從動(dòng)鏈輪齒數(shù)z2=105,中心距a=910mm,該鏈的節(jié)距p=25. 4mm,工況系數(shù)調(diào)KA=1.2,求鏈所能傳遞的功率P。,61,設(shè)計(jì)計(jì)算,21 設(shè)計(jì)一輸送裝置用的鏈傳動(dòng)。已知傳遞的功率P=16.8kW,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min,傳動(dòng)比i=3.5,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),工作載荷沖擊較大,中心距a800mm,水平布置。,