第3章链传动(9-11)

R1ω1 cos β ω2 == R2 cos γ
瞬时传动比 ω1 R 2 cos γ d2 i = = ≠ ω2 R 1 cos β d1
−
ϕ1
2 −
≤β ≤+ 2
ϕ1
2
ϕ2
≤γ ≤+
ϕ2
2
(ϕ1 = 360 / Z1 )
0
(ϕ1 / 2 = 180 / Z1 )
0
(ϕ2 = 360 / Z 2 )
1. 平均传动比准确
链轮转一周, 链的平均速度 链轮转一周 链移动的距离 z p, 链的平均速度
n1 z1 p n2 z 2 p υ= = 60 × 1000 60 × 1000
P------链节距 链节距 z1、 z2------主、 从动链轮齿数 主 从动链轮齿数； n1、 n2------主、 从动链轮转速 (r / min) 主 从动链轮转速, 平均传动比
d
滚子链链轮
d
da
2 材料
碳素钢和合金钢 • • • •
表3.2
基本要求:满足强度和耐磨性要求 低速\轻载\平稳传动中----中碳钢 中速\中载----中碳钢淬火处理 高速\重载\连续工作----低碳钢\低碳合金钢渗碳淬 火低碳钢\低碳合金钢表面淬火 • 载荷平稳\速度较低\齿数较多----也可采用铸铁 • 小链轮材料通常比大链轮材料要好
• 链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的 链节在运动中，作忽上忽下、 速度变化。这就造成链运动速度的不均匀, 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。 作有规律的周期性的波动。
常数（ 的条件： 保证传动比 i=常数（ ω1= ω 2 ）的条件： 常数
1) Z1=Z2 2) 紧边链长 链节距的整数倍 紧边链长=链节距的整数倍
套筒与滚子---相对运动 套筒与滚子 相对运动 套筒与销轴---相对运动 套筒与销轴 相对运动
1.内链板 2.外链板 3.销轴 4.套筒 5.滚子 内链板 外链板 销轴 套筒 滚子
内、外链板呈“8”字形： 接近等强度，↓惯性力 等强度，↓ 外链节
形成铰链 • 结构： 内链节
自由滚动，减小摩擦，磨损
应用： 应用：
链传动适于两轴相距较远、环境恶劣等场合， 链传动适于两轴相距较远、环境恶劣等场合，如农 业机械、建筑机械、石油机械、起重机械、 业机械、建筑机械、石油机械、起重机械、金属切割机 摩托车和自行车等。 床、摩托车和自行车等。
3.2 链条与链轮
3.2.1 链条
1.套筒滚子链 套筒滚子链
1) 结构 外链板与销轴---固联 外链板与销轴 固联 内链板与套筒---固联 内链板与套筒 固联
(m/s)
n1 z2 i = = n2 z1
2 瞬时速度和传动比
销轴速度： VA=V1=R1ω 销轴速度： 水平分速度： 水平分速度：Vx= V1 cosβ=R1ω1 cosβ——链速 链速 垂直分速度； 垂直分速度；Vy= V1 sinβ=R1ω1 sinβ——振动 振动
水平分速度： 水平分速度：链速 V1 cosβ= V2 cosγ γ R1ω1cosβ= R2ω2cosγ γ
实验条件下，单排链能传递的极限功率p 关系； 实验条件下，单排链能传递的极限功率p0-n1关系；
极限功率曲线
3.4.3 许用功率曲线（p0—n1）----帐篷曲线 许用功率曲线（ 帐篷曲线
实验条件: 实验条件: 载荷平稳，推荐润滑； 19,i= ,Lp=100 ,i=3 100节 t=15000 15000h 载荷平稳，推荐润滑；z1=19,i=3,Lp=100节，t=15000h
3.3.2 链传动的受力分析 1、有效拉力F 有效拉力F 拉力
1000 P F= (N ) v
P——功率kW
v——速度m/s
2、离心力Fc 离心力F
Fc = qv (N )
2
q——每米链长质量kg/m
Kf——垂度系数。 垂度系数。 垂度系数 垂直布置时Kf ， 垂直布置时 =1， 水平布置时Kf ， 水平布置时 =6， 倾斜布置时： 倾斜布置时：当β<40°时， Kf =4；当β>40°时， ° ； ° Kf =2 f——垂度 m m 垂度 a——两轮中心距 m m 两轮中心距 g——重力加速度（g＝9．81 m／s2；） 重力加速度（ ＝ ． 重力加速度 ／
组合式链轮
链轮结构： 孔板式 整体式
组合式 轮辐式（轮毂处采用了胀紧联结 ） 轮辐式
链轮
链轮实物 链轮
链轮实物
3.3 链传动的运动分析及受力分析
3.3.1 链传动的运动分析
多边形的边长---节距 边数---链轮齿数 多边形的边长 节距p, 边数 链轮齿数 z. 节距
3．3链传动的运动分析及受力分析 ． 链传动的运动分析及受力分析
2) 基本参数
链节距p,滚子外径 内链节内宽 链节距 滚子外径d1,内链节内宽 1. P36表3－1。 滚子外径 内链节内宽b 表 － 。
3) 列数
单列；多列（载荷较大时用，不宜过多，不超过 单列；多列（载荷较大时用，不宜过多，不超过4 ）
链条实物
单排链
双排链
三排链
4) 接头形式
开口销 链节数为偶数
弹簧卡
4) 接头形式
链节数为奇数-----过渡链节 过渡链节 链节数为奇数
过渡链节
ห้องสมุดไป่ตู้过度链节连接
• 接头形式： 偶数节：
↓冲击和振动
奇数节：
过渡链节： 过渡链节： 产生附加弯矩,承载↓ 产生附加弯矩,承载↓, ∴ 避免采用奇数链节。 避免采用奇数链节。 连接链节： 开口销、 弹簧卡片
5) 标准代号： 标准代号：
（∵ P=2R1sin180°／z1 ） (2) 链条与链轮相接触： (3)链条垂直分速度 链条垂直分速度
2) 影响因素： 动载↑→ V≤15m/S ⑴ V↑→动载 动载 动载↑→ 取小 P ⑵ p↑→动载 动载
动载↑→ z1≥ zmin ⑶ z1↓→动载 动载
链传动的运动不均匀性 动载荷 运动不均匀性和动载荷 运动不均匀性 动载荷是链传动固有特性。 固有特性。 固有特性
3 设计步骤 1) 传动比 传动比i
i小，包角α小，同时啮合齿少，磨损大，易脱链 推荐：i=2~3.5 (imax<7)
2) 链轮齿数 1、z2 链轮齿数z
z小，运动不均匀—多边形效应明显，zmin=17 z大，链节相对转角大，磨损链节伸长易脱链， zmax<150
链节距伸长对脱链影响分析：
∆p ∆d = 180 sin z
链号
排数
链节数
标准编号 GB1243—1997 其 p=12.7
如：08A—1×78 ×
表示A系列、8号链、节距12.7mm、单排、78节的滚子链。 节距p—相邻两销轴中心之距离 相邻两销轴中心之距离 节距
链号与节距的关系： p = 链号 × 25⋅ 4 链号与节距的关系 16
2 齿形链 (无声链 无声链) 无声链
3.1 概述
一、链传动的组成和工作原理
链轮及链条
工作原理:具有中间挠性件的啮合传动 工作原理 具有中间挠性件的啮合传动 具有中间挠性件
二、链的类型
传动链——传递运动和动力 传递运动和动力，v≤20m/s 传递运动和动力 起重链—— 提升重物，v≤0.25m/s 牵引链—— 移动重物，v=2~4m/s 传动链
3 链传动的动载荷
1) 产生动载荷原因 (1)加速度 Fd1 = m a c 加速度： 加速度
dVx d 2 ac = = R1ω1 cos β = − R1 ω1 sin β dt dt 2 o o ω1 p 180 180 2 当β = ± 时 ac = m R1 ω1 sin =m z1 z1 2
修正后
P0 = K AP K Z Km K L
Pc P0 = K Z Km K L
PC= PKA
KA——工况系数（表3-3） KZ——小链轮齿数系数（表3-5） Km——多排链系数（表3-4） KL——链长系数（图3.13）
3.5 链传动的设计计算
3.5.1 一般链传动的设计计算 1 已知条件：功率 、链轮转速 、n2、载荷工况等 已知条件：功率P、链轮转速n1、 、 2 设计内容：z1、z2、p、a、Lp、排数、润滑方式等 设计内容： 、 、 、 、 、排数、
表3.2 常用链轮材料及齿面硬度
材料 15、20 、 35 热处理 渗碳、淬火、 渗碳、淬火、回火 正火 齿面硬度 （50～60）HRC ～ ） （160～200）HBw ～ ） 应用范围 z≤25有冲击载荷的链轮 ≤ 有冲击载荷的链轮 z>25的链轮 的链轮
45、50、ZG310-570 、 、
起重链
牵引链
三、链传动的特点及应用
特点： 特点：
1.平均传动比准确，瞬时传动比不准确； 平均传动比准确，瞬时传动比不准确； 平均传动比准确 2.功率大、效率高（98％）； 功率大、效率高（ ％）； 功率大 3.能在恶劣条件下工作； 能在恶劣条件下工作； 能在恶劣条件下工作 4.压轴力小； 压轴力小； 压轴力小 5.传动不平稳； 传动不平稳 6.磨损后易脱链。 磨损后易脱链。 磨损后易脱链
0
(ϕ2 / 2 = 1800 / Z 2 )
变化情况→刚进入啮合 达顶点 变化情况 刚进入啮合→达顶点 退出啮合 刚进入啮合 达顶点→退出啮合
β
前进v 前进v
β =−
ϕ1
2
β =0
→ vmax →
β =+
ϕ1
2
vmin
vmin
• 链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的 链节在运动中，作忽上忽下、 速度变化。这就造成链运动速度的不均匀, 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。 作有规律的周期性的波动。