链传动链传动
链传动PPT课件
1-内链板 2-外链板 3-销轴 4-套筒 5-滚子
2.滚子链主要参数 1节距——链条的相邻两销轴中心线之间的
距离,以符号P表示.
链的节距越大,承载 能力越强,但链传动的结 构尺寸也会相应增越大, 传动的振动、冲击和噪 声也越严重.
滚子链的承载能力和排数成正比,但排数越多,各排受 力越不均匀,所以排数不能过多.
由1组带有齿的内外链板左右交错排列,用 铰链连接而成.
外链板
内链板
齿形链标记示例
CL08 - 22.5 W - 60
GB/T 10855-1997
链宽 导向形式
标准编号
链号为CL08(节距 为12.70 mm)
链节数为60节
本章小结
1.链传动的组成:主动链轮、从动链轮和链条. 2.链传动的应用特点. 3.链传动的传动比计算. 4.套筒滚子链的结构、标记及接头形式. 5.齿形链的应用.
二、链传动的应用特点
i≤6,低速传动时i可达10 a≤6 m,最大中心距可达15 m 传动功率P<100 kW v≤15 m/s,高速时可达20~40m/s
§3-2 链传动类型
滚动链 传动链
齿形链 输送链
起重链
1、滚子链套筒滚子链 二、齿形链简介
1、滚子链套筒滚子链
1.滚子链的结构
内链板 外链板 销轴 套筒 滚子
双排滚子链
三排滚子链
2节数——滚子链的长度用节数来表示.链节数 应尽量选取偶数.
开口销 弹簧夹 过渡链节
3.滚子链的标记
链号-排数-整链链节数 标准编号
08A - 1 - 88 GB/T 1243-1997 标准编号
链节数为88节 单排 链号为08A(节距为12.70 mm)
链传动讲解全解课件
能在高温、潮湿、多尘、污染等恶劣环境中工作 ,对环境友好,能在低速重载、高速轻载等不同 工况下发挥良好的传动性能。
02
链传动的组成与结构
链轮
链轮是链传动中的重要组成部分,通常由 齿环和齿轴组成。 齿轴用于支撑齿环,保持链轮的稳定。
齿环用于与链条的链节相啮合,传递动力 。
根据不同的应用需求,链轮可采用不同的 材料和热处工艺。
感谢观看
齿轮传动
高精度
链传动与齿轮传动相比,链传动的精度相对较低。齿轮传动通过精确的齿轮配合,可以实现高精度的动力传递,适用于需要 精确传动的场合。
螺旋传动
低速稳定
链传动与螺旋传动相比,螺旋传动在 低速时更为稳定。螺旋传动主要依靠 螺杆和螺母的相对转动来传递动力, 适用于需要低速、大负载的场合。
THANKS
热处理和表面处理工艺的优化
通过改进热处理和表面处理工艺,提高链传动的硬度和耐腐蚀性,从而提高其耐磨性和抗疲劳 性能。
设计优化与创新
新型链轮设计
优化链轮的结构设计,减小链传 动中的摩擦和磨损,提高传动效 率和使用寿命。
模块化设计
采用模块化设计理念,实现链传 动的快速组装和维修,降低制造 成本和维护成本。
链传动讲解全解课件
目录
• 链传动的概述 • 链传动的组成与结构 • 链传动的应用 • 链传动的维护与保养 • 链传动的改进与发展趋势 • 链传动与其他传动方式的比较
01
链传动的概述
定义与工作原理
定义
链传动是一种利用链条作为中间挠性件的传动方式,通 过链条与链轮之间的啮合来传递运动和动力。
工作原理
链传动在交通运输领域中的应用需要具备较高的效率和可靠性,以确保车辆的安全和稳定性。 此外,链传动也需要符合环保要求,如低噪音、低污染等。
链传动的特点和应用
链条的各零件由碳素钢或合金钢制成,并经热处理,以提高其 强度和耐磨性。
滚子链上相邻两滚子中心的距离称为链的节距,以P表示,它 是链条的主要参数。节距越大,链条各零件的尺寸越大、所能传 递的功率也越大。
§13-8—链传动的特点和应用
一、链传动工作原理与特点
1、组成:主、从动链轮、链 条、封闭装置、润滑系统 和张紧装置等。
2、工作原理:靠两轮间的链条(中间挠性元件)啮合来传递 动力和运动
3、特点: 优点:①平均传动比准确,无滑动 ②结构紧凑,轴上压力Q小 ③传动效率高η=98% ④承载能力高P=100KW ⑤
W1 W2
const
链节在运动中,作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这 就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的动。
主动轮角速度ω1,节圆圆周速度:
V1
ω1d1 2
链节进入啮合后,链条速度: VV1cosW12d1cos
链条垂直速度:
V
V1s
i
nβ ω1d1 2
s
i
n
β
(1
2
,1)
2
作周期性变化
可 传递远距离传动amax=5~6m,可用于温度高、环境
恶缺点:①瞬时传动比不恒定 ②传动不平稳 ③传动时有噪 劣音的、场冲合击 ⑥成本低。
4、应用范围: 适于两轴相距较远,工作条件恶劣等,如农业机械、建筑机械、
石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中 低速传动:传动比≤8,P≤100KW,V≤12-15m/s,无声链最 大线速度可达40m/s(不适于在冲击与急促反向等情况)
第七章 链传动
第七章链传动§7-1概述§7-2 传动链的结构特点§7-3 滚子链链轮的结构设计§7-4 链传动的运动特性§7-5 链传动的受力分析§7-6 滚子链传动的设计计算§7-7 链传动的布置、张紧与润滑第一节概述链传动是由主动链轮、从动链轮和绕在两链轮上的一条闭合链条所组成(如图所示),以链作为中间挠性件,靠链的一个个链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力。
一、链传动的特点概述与带传动比较,链传动的主要优点是:1)无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,传动可靠。
2)所需张紧力小,作用于轴上的压力小。
3)相同工况下,结构尺寸更为紧凑。
4)能在恶劣环境(多尘、高温、多油)下工作。
5)传动效率高,承载能力高。
与齿轮传动比较,链传动的主要优点是:1)易于实现较大中心距的传动。
2)制造与安装精度要求低,成本低。
链传动的主要缺点是:1)瞬时传动比和瞬时链速不恒定,传动不平稳,工作时有噪声。
2)不宜用于载荷变化大和急速反向的传动中。
概述二、链的种类链有多种类型,按用途不同可分为传动链、起重链、牵引链三种。
起重链主要用于起重机提升重物,链速v≤0.25m/s;牵引链主要用于运输机械移动重物,链速v≤2~4m/s;传动链主要用于传递运动和动力,链速v≤15m/s,生产与应用中,传动链占主要地位。
本章只讨论传动链。
三、链传动的应用链传动的应用范围很广。
适于两轴相距较远,平均传动比准确,对平稳性要求不高,工作环境恶劣等场合。
如农业机械、建筑机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等的机械传动中。
通常链传动工作范围是:传递的功率P≤100 kW,传动比i≤8,链速v≤15m/s,中心距a≤5~6m。
现代先进的链传动技术已能使优质滚子链的传递功率达5000kW,链速可达35m/s。
第二节传动链的结构特点在链传动中按链条结构不同主要有滚子链和齿形链两种。
一、滚子链单排滚子链双排滚子链滚子链的结构如图所示。
机械设计基础-链传动
良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为:L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于不便采用润滑油的场合,允许涂抹润滑脂,但应定期清洗与涂抹。
链传动适用的一般范围为:传递功率P≤100kW,中心距a≤5--6m,传动比i≤6,链速v≤15m/s,传动效率为0.95~0.98。
一.滚子链
滚子链和链轮
滚子链的规格和主要参数
外链板
内链板 滚子
套筒
销轴
1.组成:内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合, 套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合。 内、外链板交错联接而构成铰链。
Lp
2a0 p
z1
2
z2
( z2 z1 )2
2
p a0
圆整取偶数
计算理论中心距
a
p 4
[(
LpΒιβλιοθήκη z12z2
)
(Lp
z1
2
z2
)2
8(
z2
2
z1
)2
]
§5—11链传动的布置,张紧和润滑
一.链传动的布置 水平布置,倾斜布置,垂直布置
布置原则:
两链轮轴线应平行,回转平面应在同一铅垂平面内; 两链轮中心连线最好是水平的; 一般情况下,紧边在上,松边在下。 倾斜布置倾角由小于45º 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置
链传动的平均传动比为: i n1 z2 n2 z1
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos
上下运动分速度 vy R11 sin
因为链传动工作时, β是变化的(β=-180/z1~+180/ z1 ),所以链条的前进速度 和上下运动速度是周期性变化的,链轮的节距越大,齿数越少,链速的变化就 越大。 前进速度变化导致从动轮角速度变化,产生角加速度,引起动载荷。 上下运动速度变化导致链条上下抖动,同时造成啮合冲击。
链 传动
酸性肥料:硫酸铵
化学性质
中性肥料:尿素
碱性肥料:碳酸氢铵
化学肥料的分析项目包括水分含量,有效成分含量和杂质含量等分析。
有效成分含量,磷肥以有效五氧化二磷的质量分数表示。氮肥以氮元素 的质量分数表示。钾肥以氧化钾的质量分数表示。微量元素以该元素的质量 分数表示。
二、肥料的取样
对于袋装化肥,通常规定50件以内抽取5件;51~100件,每增10件,加 取1件;101~500件,每增50件,加取2件;501~1000件以内,每增100 件,加取2件;1001~5000件以内,每增100件,加取1件。将子样均匀地 分布该批物料中,然后用采样工具进行采集。
磷肥的组成较为复杂,往往一种磷肥中同时含有几种不同性质的 含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的钙盐,有的还含有游离的磷酸。
磷肥组成不一样,溶解性不一样,制样方法也是有差异的。
(a)
(b) 图3.5-4 滚子链的接头
(c)
表3.5-1 滚子链的基本参数和结构尺寸及抗拉荷载(GB/T1243-2006)
2.传动链的结构 传动链按结构不同可分为滚子链和齿形链两种。 (1)滚子链的结构 如图3.5-2所示,滚子链由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4 和外链板5所组成。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间 都是过盈配合连接;套筒与销轴之间为间隙配合,使内、外 链板能作相对运动。滚子活套在套筒上,工作时滚子沿链轮 齿廓滚动,以减轻轮齿的磨损。由于链条的磨损主要发生在 销轴与套筒的接触面上,所以在内、外链板间留有少许间隙, 以便润滑油渗入摩擦面间。链板一般制成“8”字形,以减 轻重量并保持链板各横截面的抗拉强度大致相等。
1.5
16A 25.4 29.29 15.88 15.75 22.60 24.13 7.94 33.5 62.7 55.6 111.2 2.6
第7章链传动
Kp——多排链系数,双排链时Kp=1.7,三排链时Kp=2.5,四排链时Kp=3.3。 根据式(7–9)求出传递的功率,由图7–15查出合适的链号和链节距。
4.链速v
v
z 1 pn 1 60 1000
15 m/s
5.链节数LP和链轮中心距a 链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 设计时一般取中心距a0=(30~50)p,最大取a0max=80p。 链条的长度以链节数Lp来表示,链节数为:
标记示例:
08A-1×86 GB/T1243–2006
齿形链
齿形链又称无声链,它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。
齿形链上设有导板,以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导 板和外导板之分。内导板齿形链导向性好,工作可靠;外导板齿形链的 链轮结构简单。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。
若p一定,z d 因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生 跳齿或脱链,除应满足规定的润滑状态外,还有必 要限制链轮的最大齿数。
2.疲劳破坏
在润滑充分和设计、安装正确的条件下,疲劳 强度是决定链传动承载能力的主要因素。 3.铰链胶合 铰链胶合与链轮转速关系极大,因此,链轮的 转速应受胶合失效的限制。 4.链被拉断 各种失效图片
三、链传动的动载荷 1.由于链速和从动轮的角速度是变化的,从而产生了相应的加 速度和角加速度,因此必然引起附加动载荷。
a dv dt r1 1 sin d dt r1 1 sin
2
当销轴位于=±1/2时,加速度最大,即
a max r1 1 sin
2
2
23 58 2
链传动基础知识
目录
• 链传动的定义与工作原理 • 链传动的组成与类型 • 链传动的维护与保养 • 链传动的改进与发展趋势 • 链传动与其他传动方式的比较 • 链传动案例分析
01
链传动的定义与工作原 理
定义
01
链传动是一种通过链条将主动轴 的旋转运动传递到从动轴的机械 传动方式。
02
它由链条和两个或多个链轮组成 ,通过链条在链轮上的连续运动 实现动力的传递。
成本
链传动的制造成本通常低于齿轮传动,因为 其结构相对简单。
维护
链传动对维护的要求相对较低,因为其结构 简单且不易损坏。
与带传动的比较
传动效率
链传动的效率通常高于带传动,因为链 传动是刚性连接,能量损失较小。
成本
带传动的制造成本通常低于链传动, 因为其结构相对简单。
适用范围
带传动适用于低速和中等到大功率的 传动,而链传动则更适用于中等到大 功率和较高速度的场合。
活性。
检查紧固件
定期检查链条和链轮的紧固件 ,如螺栓、螺母等,确保其紧
固状态良好。
调整链条张紧度
根据需要调整链条的张紧度, 保持适当的张紧状态。
常见故障与排除方法
链条断裂
检查链条的磨损程度和疲劳状 况,更换断裂的链条段或整条
链条。
链轮卡滞
检查链轮的转动是否灵活,清 理链轮上的杂物和污垢,必要 时更换链轮。
案例二:摩托车链传动系统
总结词
稳定、高效、耐用
详细描述
在摩托车中,链传动系统同样扮演着重要的角色。它能够将发动机的动力稳定地传递到后轮,使摩托车能够快速、 稳定地行驶。与自行车链传动系统类似,摩托车链传动系统也具有高效、耐用等特点,能够在恶劣的行驶条件下 保持稳定的性能。
链传动课件
思考题
滚子链传动的失效形式? 链传动的优缺点?
2)效率较高,一般可达0.95-0.98容易实现多 轴传动;
3)安装精度要求较低,成本低; 4)适用于中心距较大的传动; 5)传动功率大; 6)能在低速、重载和高温条件下,以及尘土 飞扬、淋水淋油等不良环境中工作。
缺点
1)瞬时传动比不恒定,瞬时链速不恒定; 2)传动的平稳性差,有噪音; 3)安装维护要求较高; 4)无过载保护。
3.销轴与套筒的胶合;在润滑不当或链轮转速过高 时,链条铰链的销轴和套筒的工作表面会因润滑油 膜破坏,在高温、高压下直接接触导致两表面粘结, 相对运动使粘结部位撕开,形成表面撕开而损坏, 称为胶合。因而要限制链传动的极限转速
4.滚子套筒的冲击疲劳破坏;
5.过载拉断。
3.7 链传动的布置
3.8 链传动的张紧
08A - 1 - 88 GB/T 1243-1997 标准编号
链节数为88节 单排 链号为08A(节距为12.70 mm)
二、链轮
整体式: 小直径的链轮 孔板式: 中等尺寸的链轮 组合式:大直径的链轮
整体式链轮
孔板式链轮
组合式链轮
实心式
孔板式
焊接式
组合式
3.6 滚子链传动的失效形式
链轮和链条相比,链轮的强度高,使用寿命较长, 所以链传动的失效,主要是链条的失效,其主要失 效形式是 1.链板疲劳破坏; 链条各元件在变应力作用下,经过一定循环次数, 链板发生疲劳断裂,滚子、套筒表面出现疲劳点蚀 和疲劳裂纹。在正常润滑条件下,链板的疲劳强度 是决定链传动承载能力的主要因素。 2.链条铰链磨损; 铰链磨损会使链节距增大而产生跳齿和脱链。该失 效形式一般发生在开式或润滑不良的链传动中。
链传动工作原理与特点
链传动的优点
高效可靠
链传动是一种可靠的传动方式 ,具有较高的承载能力和较低 的摩擦系数,能够实现高效的
动力传递。
耐高温和耐油
链传动在高温和油污环境下仍 能保持较好的性能,适用于各 种恶劣的工作环境。
ห้องสมุดไป่ตู้
结构紧凑
链轮和链条的紧凑结构使得链 传动装置体积小,占用空间少 ,便于安装和维护。
成本低廉
链传动的制造成本相对较低, 维护和更换成本也较低,适合
链传动在汽车领域的应用
发动机正时系统
链传动用于发动机正时系统的驱动,确保发动机 运转平稳、精确控制进排气。
自动变速器
在自动变速器中,链传动用于换挡机构的驱动, 实现快速、准确的换挡操作。
车轮驱动
在部分车型中,链传动用于驱动车轮,提供稳定、 可靠的驱动力。
链传动在其他领域的应用
农业机械
链传动在农业机械中广泛应用,如拖拉机、收割机等,提高农业 生产效率。
链传动工作原理与特点
• 链传动的概述 • 链传动的工作原理 • 链传动的特点 • 链传动的应用 • 链传动的维护与保养
01
链传动的概述
链传动的定义
01
链传动是一种通过链条将主动轴 的旋转运动传递到从动轴的机械 传动方式。
02
它由一系列的链轮和链条组成, 通过链条在链轮上的连续运动来 实现动力的传递。
04
链传动的应用
链传动在工业领域的应用
自动化生产线
链传动广泛应用于自动化生产线, 如输送带、装配线等,实现高效、
准确的物料传输。
物流输送
在物流输送系统中,链传动用于 托盘、货架等设备的驱动,确保
物料快速、稳定地传输。
能源与矿业
链传动
链传动的主要参数及其选择 1、链轮的齿数
链速 v 齿数z 齿数 1
节距增长量 , 节圆外移量 因为多边形效应,为使链传动运动平稳,小链轮齿数不宜过少。
小链轮的齿数z 表 小链轮的齿数 1 0.63~3 ≥ 17 3~8 ≥ 21 ≥8 ≥ 25 P+∆p
m/s
大链轮的齿数: 大链轮的齿数 z2 =i z1链条铰链磨损后,节距将变 长,链轮节圆将向齿顶移动。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i>2 a =(30~50)p
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 作。
两轮轴不在同一水 平面, 平面,松边应在下 面。否则松边下垂 量增大后链条与链 轮容易卡死。 轮容易卡死。
i>2 a < 30p
表 续
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
12.70 14.38 15.875 18.11 19.05 22.78 25.40 29.29 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83
7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63
B3
r4
直线
pt
轴面齿形:圆弧 直线 直线(GB1244-85) 轴面齿形:圆弧+直线
实心式-------小直径 实心式----小直径 链轮的结构
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径 组合式----大直径,齿圈可更换。 组合式----大直径,齿圈可更换。 ----大直径
链传动
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
(8-10)
Lp最好圆整为偶数,中心距 a 按式(8-9)计算。
机械设计基础
§11-4 链传动 的合理布置和润 滑
§8-4 链传动的安装和润滑
一、链传动的合理布置
1)两链轮的回转平面应在同一铅垂面内; 2)链轮的中心连线最好在水平面内,应避免垂直布置; 3)链传动最好紧边在上,松边在下。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
机械设计基础
§8-3 链传动的选择与计算
一、滚子链传动的失效形式
§11-3 滚子链传动的设计计算1
失效图片
1)链板疲劳 3)滚子、套筒的冲击疲劳 4)销轴与套筒工作面的胶合 5)链的静力拉断
额定功率 P0/kW
( d p ) sin 180 z
p + Δp p
2)铰链的磨损 (磨损过大将导致脱链)
磨损限定
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链 传动所能传递的功率。 各种失效形式所限定的额 定功率曲线,见右图。
滚子、套筒冲击 疲劳限定
销轴和套筒 胶合限定 链板疲劳限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图8-9。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
详细说明
与滚子链相比,齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好,工作可靠, 多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
机械设计基础
(z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等)
机械设计基础
设计计算2
链传动的选择与计算
P K A P P KZ KP KL c 0
链传动
表示方法:
10A-2-87
节数 87节 排数
08A 12.70 14.38 7.95 10A 15.875 18.11 10.16 12A 19.05 20A 24A 28A 32A 40A 48A 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20 22.78 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83 11.91 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63
一、滚子链
3、套筒滚子链的剖面结构:
外链板 内链板 销轴 套筒 滚子 内链板紧压在套筒两端,称为内链节。 销轴与外链板铆牢,称为外链节。 内外链节就构成一个铰链,能相对转动。 滚子沿链轮链齿滚动,可减少链条与轮齿的磨损。 链板形状特点→等强度条件:内外链板均做成8字形, 以减轻重量,并保持各横截面的强度大致相等
4 2 1.5 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.15 0.1
链号 08A 10A 12A 16A 20A 24A 28A 32A 40A 48A 节距 12.7 15.875 19.05 25.4 31.75 38.1 44.45 50.8 63.5 76.2
2、 额 定 功 率 曲 线
10
F2
以免影响链条正常退出啮合和产 生振动、跳齿或脱链现象。
2、链条受力
(1)作用在 链上的力 有效圆周力: Fe= 1000P/ v ---有效拉力 离心拉力: Fc= qv2 悬垂拉力: Ff=max(Ff ’,Ff ’’) = Fe + Fc + Ff = Fc + Ff
链传动
第九章 链传动 3. 链轮
为了保证链条平稳、顺利地进入和退出啮合,并使链 条受力均匀,不易脱链。链轮的齿形应简单且易于加工。 图 7-20 所示为国家标准 (GB1244-85 附录 D) 规定的滚 子链链轮端面齿形,由aa、ab和cd三段圆弧和一段直线bc 构成,简称“三圆弧一直线”齿形。这种齿形可用标准 刀具以范成法加工, 其断面齿形无需在工作图上画出, 只需注明“齿形按 3R GB1244-85 制造”即可。这种齿 形具有接触应力小,磨损轻,冲击小, 齿顶较高不易跳 齿和脱链。
2 2 p z1 z2 z1 z2 z2 z1 a Lp Lp 8 4 2 2 2
一般情况下,a和a0相差很小,亦可由下式近似计算
a a0
Lp Lp 0 2
p
PC<[ P ]
第九章 链传动 表9.4 工作情况系数
第九章 链传动 式中: P—— KA——工况系数, 见表9.4; Kz——小链轮齿数系数,见表9.5;
Kp——多排链系数,见表9.8。
第九章 链传动 2、低速链传动(v≤0.6m/s) 对于低速链传动主要失效形式是链条的过载拉断,因 此应进行静强度计算。校核其静强度安全系数S
z1 pn1 z2 pn2 v m/s 60 1000 60 1000
故平均传动比
n1 z2 i n2 z1
第九章 链传动 2 瞬时链速
图9-9 链传动的速度分析
第九章 链传动
9.4 滚子链传动的设计计算
9.4.1 链传动的主要失效形式 链轮和链条相比,链轮的强度高,使用寿命较长,所以链 传动的失效,主要是链条的失效,其主要失效形式是: (1) 链条疲劳破坏。 链条各元件在变应力作用下,经过一定 循环次数,链板发生疲劳断裂,滚子、套筒表面出现疲劳点蚀
链 传 动
(1)传动比I 传动比受链轮最小齿数和最大齿数的限制,且外廓尺寸也不能过大,传动比 过大时,小链轮上的包角α1将会太小,同时啮合的齿数也太少,将加速轮齿的 磨损。因此,通常要求包角α1不小于120°。一般取传动比i≤7,推荐i=2~ 3.5。当工作速度较低(v<2m/s),且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时,允 许i≤10。
1.1 概述
(2)滚子链链轮 滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形满足下列要求: 1)保证链条能平稳而顺利地进入和退出啮合。 2)受力均匀,不易脱链。 3)便于加工。 链轮的齿形有国家标准。GB 1244—1985规定了滚子链链轮的端面齿槽形 状,如图11.5所示,即为三圆弧(dc、ba、aa′)和一直线(cb)齿形。 由于链轮采用标准齿形,所以在链轮工作图上不必绘制其端面齿形,只需在 图的右上角注明基本参数和“齿形GB 1244—1985制造”字样即可。
1.2 链传动的运动特性
链条绕上链轮后,在啮合区域的部分链将折成正多边形,因此链传动相当于 一对多边形轮子之间的传动,见图11.9。设z1、z2为两链轮的齿数,p为节距 (mm),n1、n2为两链轮的转速(r/min),则链条线速度(简称链速)为
图11.9 链传动的运动分析
1.3 滚子链传动设计
1.1 概述
图1.1 传动链的类型
1.1 概述
1.滚子链传动
(1)滚子链的结构和标准 滚子链由内链板1、套筒4、外链板2和销轴3组成,见图1.2。内链板与套筒 、外链板与销轴均为过盈配合,套筒与销轴、滚子与套筒之间均采用间隙配合 ,因此,内、外链板在链节屈伸时可相对转动。当链与链轮啮合时,链轮齿面 与滚子之间形成滚动摩擦,可减轻链条与链轮轮齿的磨损。内、外链板制成 “∞”字形,可使其剖面的抗拉强度大致相等,同时亦可减小链条的自重和惯 性力。组成链条的各零件,由碳钢或合金钢制成,并进行热处理,以提高强度 和耐磨性。 滚子链相邻两滚子中心的距离称为链节距,用p表示,它是链条的主要参数 。节距p越大,链条各零件的尺寸越大,所能承受的载荷越大。 滚子链可制成单排链和多排链(如双排链或三排链),见图1.2和图1.3。排数 越多,承载能力越大。由于制造和装配精度,会使各排链受力不均匀,故一般 不超过4排。
链传动
(3)链轮的 材料
链轮的几何参数和尺寸
链轮的几何参数和尺寸(续)
(4)链轮的结构
链轮的结构如图9.7所示, 小直径链轮可做成整体式 (见图8(a)); 中等直径链轮多用孔板式(见图(b)); 大直径
链轮可制成组合式(见图(c)、(d)), 此时齿圈与轮心可用不
同材料制造。
(a)
(b)
一、链传动的失效形式
1. 链的疲劳破坏
在链传动中, 由于松边和紧边 的拉力不同, 使得链条所受的拉力 是变应力, 当应力达到一定数值, 且 经过一定的循环次数后, 链板、 滚 子、 套筒等组件会发生疲劳破坏。 这种疲劳破坏是闭式链传动的主要 失效形式。
链板疲劳断裂
2.铰链磨损
链节在绕上链轮时,销轴与套筒之间产生相对滑动, 在不能保证充分润滑的条件下,将引起铰链的磨损。磨 损导致链轮节距增加,链与链轮的啮合点外移,最终将 产生跳齿或脱链而使传动失效。铰链磨损是开式链传动 的主要失效形式。 3.滚子和套筒的冲击疲劳破坏 由于链传动的特点,链条工作滚子、套筒和销轴受到较 大的冲击载荷,经过一定次数的冲击,最后产生冲击断裂。 它的应力总循环次数一般在104 以内,它的载荷一般较疲劳 破坏允许的载荷要大,但比一次冲击破坏载荷要小。
方法: 调整中心距; 取掉一两个链节; 用张紧轮(紧压松边靠近小链轮)
链传动的张紧装置
二、链传动的润滑
链传动的良好润滑能缓和冲击、 减小摩擦、 减轻 磨损; 不良的润滑会降低链的使用寿命。 链传动的润滑方式可根据图9.11选取。 具体润滑装 置见图9.12。 润滑时应设法在链活动关节的缝隙中注入 润滑油, 并均匀地分布在链宽上。 常用的润滑油有 LAN32、 L-AN46、 L-AN68、 L-AN100等。
链传动
摘要链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
链传动-结构链传动链传动是啮合传动,平均传动比是准确的。
它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。
1.链条链条长度以链节数来表示。
链节数最好取为偶数,以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接,接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。
若链节数为奇数时,则需采用过渡链节。
在链条受拉时,过渡链节还要承受附加的弯曲载荷,通常应避免采用。
齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成,为避免啮合时掉链,链条应有导向板(分为内导式和外导式)。
齿形链板的两侧是直边,工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。
铰链可做成滑动副或滚动副,滚柱式可减少摩擦和磨损,效果较轴瓦式好。
与滚子链相比,齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高;但结构复杂、价格较贵、也较重,所以它的应用没有滚子链那样广泛。
齿形链多用于高速(链速可达40m/s)或运动精度要求较高的传动。
国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大和最小值(详见GB1244-85)。
各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。
这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。
但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,并便于加工。
符合上述要求的端面齿形曲线有多种。
最常用的齿形是“三圆弧一直线”,即端面齿形由三段圆弧( )和一段直线( )组成。
链结构2.链轮链轮轴面齿形两侧呈圆弧状,以便于链节进入和退出啮合。
齿形用标准刀具加工时,在链轮工作图上不必绘制端面齿形,但须绘出链轮轴面齿形,以便车削链轮毛坏。
轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。
链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性,故齿面多经热处理。
小链轮的啮合次数比大链轮多,所受冲击力也大,故所用材料一般应优于大链轮。
常用的链轮材料有碳素钢(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。
第九章 链传动
2、滚子链的接头形式:为了得到环形链条,采用不同接头 偶数链节时:用弹簧卡片或钢丝锁销固定。 奇数链节时:用过渡链节。 滚子链连接形式 3、链长:用链节数表示,链条节数尽可能取偶数。 4、滚子链和链轮啮合的基本参数:P、d1、b1。 节距 P:滚子链的主要参数,节距越大,传递的功率越大。
◆按用途不同:传动链 - 常用在一般机械传动 起重链 - 起重机和运输机械 输送链 / (其他类型) 详细说明
◆特点和应用 与带传动相比: 优点:1)能保持准确的平均传动比; 2)传动效率高 - 可达 = 0.95~0.98%; 3)作用在轴上的压力较小 – 不需要很大的张紧力; 4)相同条件下结构紧凑; 5)能在高温、低速重载等恶劣环境条件下工作。 缺点:瞬时速度不均匀,传动平稳性较差,有噪声。 与齿轮传动相比: 优点:1)制造和安装精度要求不高; 2)成本低,适于远距离传动; 3)结构简单。 缺点:不能保持恒定传动比,传动中有周期性动载菏,啮合冲击 ,急速反向转动性能差。 ◆应用:广泛应用于各种机械动力传动。最大功率达3600kw ,最高速度达到40m/s,最大传动比达到15,最大中心距达到8m. 一般的链传动:传递功率<100kw,速度<12-15m/s,传动比<8。
◆特点:与滚子链相比,工作平稳,噪声较小,允许链速较 高,承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀。但结构复杂,装 拆困难,价格较高,重量较大。
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件,链轮齿形已经标准化。链轮设计 主要是确定其结构及尺寸,选择材料和热处理方法。 (一)链轮的基本参数、主要尺寸 基本参数:配用链条的节距p、滚子外 径d1、排距p1、内链节内宽b1和链轮齿数z。 链轮的主要尺寸见下图,链轮毂孔的直 径应小于其最大许用直径dkmax →表9-4。主 要尺寸→根据表9-3的计算公式计算。
链传动
§1 概述链传动工作原理与特点1、工作原理:(至少)两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。
但非共轭曲线啮合,靠三段圆弧(bc cd ab aa ,,,)一直线啮合。
其磨损、接触应力冲击均小,且易加工。
2、组成;主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。
3、特点(与带、齿轮传动比较)优点:①平均速比i m 准确,无滑动;②结构紧凑,轴上压力Q 小;③传动效率高η=98%;④承载能力高P=100KW ;⑤可传递远距离传动a max =8mm ;⑥成本低。
缺点:①瞬时传动比不恒定i ;②传动不平衡;③传动时有噪音、冲击;④对安装粗度要求较高。
4、应用:适于两轴相距较远,工作条件恶劣等,如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。
中低速传动:i≤8(I=2~4),P≤100KW,V≤12-15m/s ,无声链V max =40m/s 。
(不适于在冲击与急促反向等情况下采用)§2滚子链和链轮一、链传动的主要类型1)按工作特性分:起重链——用于提升重物——V≤0.25m/s;牵(线)引链——运输机械——V≤2~4m/s;传动链——用于传递运动和动力——V≤12~15m/s。
优点:结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。
2)传动链接形式分:套筒链;(套筒)滚子链—属标准件 选用、合理确定链轮与链条尺寸,—短节距精密滚子链;齿形链;成型链四种。
1、套筒滚子链(结构与特点)动配合,可相对运动,相当于活动铰链,承压面积A(投影)——宽×长 投影组成:5滚子;4套筒;3销轴;2外链板;1内链板当链节进入、退出啮合时,滚子沿齿滚动,实现滚动摩擦,减小磨损。
套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合(压配)固联,使内、外链板可相对回转。
为减轻重量、制成“8”字形,亦有弯板。
这样质量小,惯性小,具有等强度。
磨损:——主要指滚子与销轴截面之间磨损。
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§8-4 链传动的受力分析
安装链传动时,只需不大的张紧力,主要是使链松边 的垂度不致过大,否则会产生显著振动、跳齿和脱链。若 不考虑传动中的动载荷,作用在链上的力有:圆周力(即 有效拉力)Fe、离心拉力FC和悬垂拉力Ff。
— 垂直分速度,使链条上下 移动,消耗功率。
由: 1 1
2
2
可见1 const 时,
vx const
1—— 链节距对应的中心角,
பைடு நூலகம்
1
360 z1
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结论:
1)每一链节从进入到脱离啮合,链条前进的瞬时速度周期 性变化: 小-大-小 产生噪音、振动和动载荷。
2) p , z
Fd1 mac
ac
dvx dt
d dt
Rt1 cos
R112 sin
180 / z1
acmax
R112
sin
180 z1
12 p
2
p 2R1 sin(180 / z1)
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❖ 从动链轮因角加速度引起的动载荷为:
Fd 2
J R2
d2
dt
❖ J-从动系统转化到从动链轮轴上的转动惯量;
传动链
起重链
链传动应用: 农业机械 轻工、化工机械 起重、运输机械 汽车、机床 采矿机械
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输送链
自行车、摩托车 广泛应用在 挖掘机(恶劣工作条件)
其它低速重载场合
§ 8-2 传动链的结构特点
传动链可分为:滚子链、齿形链
一. 滚子链(套筒滚子链)
组成: ❖ 内、外链板,套筒,销轴,滚子
瞬时速度变化
3)垂直分速度亦周期性变化,使链条抖动。
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从动轮
2
x R2 cos
R11 cos R2 cos
瞬时传动比
is
1 2
d2 cos d1 cos
这种由于围绕在链轮上的链条形 成了正多边形而造成的传动运动不均 匀性的特征,称为链传动的多边形效 应。这是链传动的固有特性。
配合状况: ❖ 内链板、套筒之间—过盈配合 ❖ 外链板、销轴之间—过盈配合 ❖ 套筒、销轴之间—间隙配合,
使内外链板能相对转动 ❖ 链板形状的特点→等强度
内链板 外链板 套筒 销轴 滚子
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接头形式:
偶数链节常用 奇数链节需用过度链节
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滚子链的标准:
由于β、γ都随时间的变
化而变化,虽然ω1是定值, ω2随β、γ变化而变化,瞬 时传动比is随之变化。这种 变化是周期性的。
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“多边形效应”——由于链条绕在链轮上形成正多边形,从而造成 链传动的运动不均匀性
链传动的运动不均匀性的后果: 1)产生冲击、振动和噪音; 2)引起附加动载荷。
减小运动不均匀性的措施: 1)p ;
2)z ; 3)1 (n1 ) 。
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二. 链传动的动载荷
❖ 链传动在工作过程中,链条和从动轮都是作周期性变速运动,因而 造成和从动轮相连的零件也产生周期性的速度变化,从而引起动载 荷。动载荷的大小与回转件的质量和加速度的大小有关。
链条前进的加速度引起的动载荷Fd1为
◆ 与带传动相比,链传动能保持准确的平均传动比,径向压轴 力小,适于低速情况下工作。 ◆ 与齿轮传动相比,链传动安装精度要求较低,成本低廉,可 远距离传动。 ◆ 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高,且两轴相距较远, 以及其它不宜采用齿轮传动的场合。
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四、分类及应用
按用途分类:
传动链:在机械中用来传 递运动和动力,v≤20m/s 输送链:在输送机械中用 来输送物料或机件, v=2~4m/s 起重链:在起重机械中用 来提升重物, v≤0.25m/s
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三、特点
❖ 优点:
❖ 远距离传动 ❖ 工作可靠, 效率η较高 ❖ 平均传动比恒定 i = z2/z1 ❖ 压轴力Fp小于带传动的 ❖ 结构紧凑(与带传动比较)
❖ 缺点:
❖ 运动不均匀 (z小、 p大 →不均匀↑) ❖ 瞬时传动比不恒定 ❖ 传动平稳性差(冲击、振动大,噪
音高→动载荷 → 不宜高速传动)外 廓尺寸大
主要内容
链传动的工作原理、类型及应用,工作情况分 析,多边形效应,链传动的设计
❖ 本章难点
❖
链传动的工作情况——运动不均匀性分析,
设计计算时参数的合理选择。
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§8-1 链传动的组成、特点和应用
一、构成
❖ 主动链轮、从动链轮、链
二、工作原理
❖ 靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力 ❖ 有中间挠性件的啮合传动
❖ 缺点:结构复杂,价格较高,且制造较难
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§8-3 链传动的工作情况分析
一 、链传动的运动特性
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动中 交替呈现相割和相切。
——多边形效应
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链轮为正多边形,其边长等于链条的节距P, 边数等于链轮齿数Z。 链的速度V和平均传动比i:
主要参数:
1)节距: p 2)滚子外径: d1 3)内链板内宽: b1 4)排距: pt
系列:
A系列 B系列
见P166表8-1。
标记: 链号 排数 - 链节数 标准编号 08A - 2 - 88 GB/T1243-1997
p 链号 25.4 mm 16
单排、多排:单排、双排、多排(小于4)
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ω
❖ 2-从动链轮的角速度; ❖ R2-从动链轮的分度圆半径;
链轮的转速越高、节距越大、齿数越少,则传动的动载荷就越大。 链节和链轮啮合瞬间的相对速度,也将引起冲击和动载荷; 链节距越大,链轮的转速越高,则冲击越强烈。
减少动载荷的措施:
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1)p ;
2)z ; 3)1 (n1 ) 。
二. 齿形链
❖ 无声链 结构: ❖ 链板(带两个齿,交错并列铰接) 、
导板(防侧向窜动)
❖ 由许多以铰链连接的齿形链板锁构成 传动平稳,无声链;链板的齿形与链轮轮 齿互相啮合
特点:
❖ 优点:传动平稳、无噪声,承受冲击性能 好,工作可靠
❖ 适宜场合:高速传动或运动精度要求较高, 传动比大和中心距较小
v z1n1 p z2n2 p (m / s) 60 1000 60 1000
i n1 z2 n2 z1
实际上,瞬时链速和从动轮角速度2及瞬时传动比is都是变化的
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主动轮 1 R11
x 1 cos R11 cos
— 水平分速度,即链速,使 链条前进,传递功率。
vy1 1 sin R11 sin