河海大學機械設計鏈傳動.ppt
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一、鏈傳動原理、組成與特點,1、原理:兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和運動2、組成:主、從動鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統和張緊裝置等。,13—8概述,4、應用:適于兩軸相距較遠,工作條件惡劣等,如農業(yè)機械、建筑機械、石油機械、采礦、起重、金屬切削機床、摩托車、自行車等。中低速傳動:傳動比≤8,P≤100KW,V≤12-15m/s,無聲鏈最大線速度可達40m/s(不適于在沖擊與急促反向等情況),①瞬時傳動比不恒定②傳動不平穩(wěn)③傳動時有噪音、沖擊④對安裝精度要求較高。,3、特點:,①平均速比準確,無滑動②結構緊湊,軸上壓力Q?、蹅鲃有矢擀?98%④承載能力高P=100KW⑤可傳遞遠距離傳動amax=8mm⑥成本低。,優(yōu)點:,缺點:,二、鏈傳動的主要類型,按工作特性分:起重鏈;輸送鏈;傳動鏈,傳動鏈接形式分:套筒鏈;滾子鏈;齒形鏈;成型鏈,,,,滾子鏈,齒形鏈,輸送鏈,傳動鏈,起重鏈,傳動鏈是鏈傳動中的主要元件,傳動鏈有滾子鏈和齒形鏈等類型。,◆滾子鏈是由滾子、套筒、銷軸、內鏈板和外鏈板組成?!魞孺湴迮c套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯接;◆滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。,滾子鏈有單排鏈、雙排鏈、多排鏈。多排鏈的承載能力與排數成正比,但由于精度的影響,各排的載荷不易均勻,故排數不宜過多。,1、滾子鏈,鏈條的接頭處的固定形式有:,用開口銷固定,多用于大節(jié)距鏈,彈簧卡片固定,多用于小節(jié)距鏈,設計時,鏈節(jié)數取為偶數為宜,這樣可避免使用過渡鏈節(jié),因為過渡鏈節(jié)要承受附加的彎曲應力,會使鏈的承載能力下降。,滾子鏈的結構,滾子鏈的零件,滾子鏈的標記:,例:08A-186GB1243.1-83,詳見表13-11,2、齒形鏈,齒形鏈又稱無聲鏈,它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運動。,與滾子鏈相比,齒形鏈傳動平穩(wěn)無噪聲承受沖擊性能好,工作可靠,多用于高速或運動精度要求較高的傳動裝置中。,齒形鏈按鉸鏈結構不同可分為圓銷式、軸瓦式和滾柱式三種。,齒形鏈上設有導板,以防止鏈條工作時發(fā)生側向竄動。導板有內導板和外導板之分。內導板齒形鏈導向性好,工作可靠;外導板齒形鏈的鏈輪結構簡單。,,三、滾子鏈鏈輪,1、鏈輪的齒形和參數,端面齒形,軸面齒形,鏈輪較常用的齒形是一種三圓弧一直線的齒形.,鏈輪是鏈傳動的主要零件,其齒形已經標準化。,配用鏈條的節(jié)距p、滾子的最大外徑d1、排距pt、齒數z。,◆確定鏈輪的尺寸和結構;,◆選擇鏈輪的材料和熱處理方式;,2、鏈輪設計的主要內容:,鏈輪的基本參數:,分度圓直徑,齒頂圓直徑,齒根圓直徑,齒側凸緣(或排間槽)直徑,1)鏈輪的尺寸,◆小直徑的鏈輪可制成整體式;◆中等尺寸的鏈輪可制成孔板式;◆大直徑的鏈輪可制成組裝式。,整體式,孔板式,組合式,2)鏈輪的結構,3)鏈輪的材料及熱處理,注:小鏈輪的工作情況較大鏈輪的惡劣些,故小鏈輪通常采用較好的材料制造。,13—10鏈傳動的運動分析和受力分析,一、鏈傳動的運動分析,鏈的平均速度為:,鏈傳動的平均傳動比為:,鏈條鉸鏈A點的前進分速度,上下運動分速度,在鏈傳動中,鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上,正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距p。,鏈傳動的運動不均勻性,由上述分析可知,鏈傳動中,鏈條的前進速度和上下抖動速度是周期性變化的,鏈輪的節(jié)距越大,齒數越少,鏈速的變化就越大。,當主動鏈輪勻速轉動時,從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比都是周期性變化的,因此鏈傳動不宜用于對運動精度有較高要求的場合。,鏈傳動的不均勻性的特征,是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點所造成的,故稱為鏈傳動的多邊形效應。,從動鏈輪的角速度為:,鏈傳動瞬時傳動比為:,鏈傳動的動載荷,鏈傳動中的多邊形效應造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運動,從而引起動載荷。,鏈輪的轉速越高、節(jié)距越大、齒數越少,則傳動的動載荷就越大。,當鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間,作直線運動的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度ω作圓周運動的鏈輪輪齒,將以一定的相對速度突然相互嚙合,從而使鏈條和鏈輪受到沖擊,鏈節(jié)距越大,鏈輪的轉速越高,則沖擊越強烈。,二、鏈傳動的受力分析,鏈傳動在安裝時,應使鏈條受到一定的張緊力,張緊的目的主要是使松邊不致過松,以免影響鏈條正常退出嚙合和產生振動、跳齒或脫鏈現象。,鏈的緊邊拉力為:,鏈的松邊拉力為:,其中:Fe為有效圓周力:,Fc為離心力引起的拉力:,在上述各式中,P為傳遞的功率(kW);v為鏈速(m/s);q為單位長度鏈條的質量(kg/m)。,Fy為懸垂拉力,與鏈條松邊的垂度和傳動的布置方式有關。,一單排滾子鏈傳動,已知:鏈輪齒數z1=17,z2=25,采用08A鏈條(節(jié)距p=12.7mm),中心距a=40p(m),水平布置;傳遞功率P=15kW,載荷平穩(wěn);小輪主動,其轉速n1=150r/min。求:1)離心力Fc;2)懸垂拉力Fy;3)鏈的緊邊拉力和松邊拉力。,13—11鏈傳動的主要參數及其選擇,一、鏈輪齒數,二、鏈的節(jié)距,鏈的節(jié)距越大,承載能力就越高,但傳動的多邊形效應也要增大,振動沖擊和噪聲也越嚴重。盡量選取小節(jié)距的鏈。高速重載時可選用小節(jié)距多排鏈,選擇小鏈輪齒數Z1─→計算大鏈輪齒數Z2=iZ1小鏈輪齒數Z1過少、過大都不好,Z2≤120通常傳動比i≤6,推薦值i=2~3.5。鏈輪齒數最好為奇數,三、中心距和鏈的節(jié)數,鏈傳動的中心距過大或過小對傳動都會造成不利影響。設計時一般取中心距a0=(30~50)p,最大取a0max=80p。,鏈條的長度以鏈節(jié)數Lp來表示,鏈節(jié)數為:,計算出的Lp應圓整為整數,最好取為偶數,鏈傳動的中心距為:,①——由鏈板疲勞強度限定;②——由滾子套筒沖擊疲勞強度限定;③——由銷軸和套筒膠合限定。,滾子鏈額定功率曲線圖,四、失效形式和額定功率,鏈傳動的失效形式有鏈的疲勞破環(huán)、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合以及鏈條的靜力拉斷。,標準實驗條件:,1)兩鏈輪安裝在水平軸上且共面;2)小鏈輪齒數z1=19;3)鏈長Lp=100節(jié);4)載荷平穩(wěn);5)按推薦的方式潤滑;6)連續(xù)15000小時滿負荷運轉;7)鏈條磨損引起相對伸長量0.6m/s,標準實驗條件下A系列滾子鏈額定功率曲線,13—12滾子鏈傳動的設計計算,一、滾子鏈傳動的設計步驟和方法:,,1、確定鏈輪齒數z1、z2和傳動比i,,,,,,2、確定鏈條節(jié)數Lp,3、確定計算功率Pca,5、確定中心距a,6、驗算輪速,7、選擇潤滑方式,,4、確定鏈條的節(jié)距p,,8、作用在軸向的力,,9、設計鏈輪,1.鏈輪齒數,選擇小鏈輪齒數Z1─→計算大鏈輪齒數Z2=iZ1。通常限制鏈傳動的傳動比i≤6,推薦的傳動比i=2~3.5。,3.確定計算功率,計算功率Pc是根據傳遞的額定功率P,并考慮工作情況來確定的。,KA為鏈傳動的工作情況系數。,2.鏈條節(jié)數,鏈條的長度以鏈節(jié)數Lp來表示,鏈節(jié)數為:,,考慮到鏈傳動的實際工作條件與標準實驗條件的不同,引入修正系數,鏈所需傳遞的功率按下式確定:,式中:,Kz為小鏈輪齒數系數,KL為鏈長系數,Km為多排鏈系數,,鏈條節(jié)距p可根據功率P0和小鏈輪轉速n1由額定功率曲線選取,4.鏈的節(jié)距,計算出的Lp應圓整為整數,最好取為偶數,鏈傳動的為:,5.實際中心距,6.驗算鏈速,鏈的平均速度為:,7.選擇潤滑方式,9.鏈輪的主要尺寸,8.作用在軸上的壓力,對于鏈速v<0.6m/s的低速鏈傳動,由于抗拉靜力強度不夠而可能出現拉斷,因此,需要進行抗拉靜力強度計算:,Sca—計算安全系數Flim—單排鏈的極限拉伸載荷,kN,13—13鏈傳動的布置、張緊和潤滑,一、鏈傳動的布置,一般應布置在鉛垂面內,避免布置在水平或傾斜平面內。鏈傳動的緊邊在上方好一些。保持鏈傳動的兩個鏈輪共面,否則容易脫鏈。,二、鏈傳動的張緊,避免在鏈條的垂度過大時產生嚙合不良和鏈條的振動現象;增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。,三、鏈傳動的潤滑,鏈傳動中銷軸與套筒之間產生磨損,鏈節(jié)就會伸長,這是影響鏈傳動壽命的最主要因素。潤滑是延長鏈傳動壽命的最有效的方法。潤滑對高速重載的鏈傳動尤為重要。,,- 配套講稿:
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- 大學 機械設計 鏈傳動
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