机械设计课件濮良贵9

额定功率曲线
设计
(四)滚子链传动的设计计算 1. 已知条件和设计内容 已知条件
传递的名义功率P 主动轮转速n1 从动轮转速n2 或传动比i 工作条件等
设计内容
链号、排数、链长Lp 链轮齿数z1 、z2 传动中心距a
链轮结构
设计计算
2. 设计步骤和方法 (1) 链轮齿数z1 、z2和传动比
① 小链轮齿数z1 Z1影响v但不宜过少
48A
76.20
87.83
47.63
47.35
23.80
72.39
500.4
22.60
链轮齿形
§9-3 滚子链链轮的结构和材料 链轮齿形的设计应保证：（1）尽量减少链节与链轮啮合时的冲
击和接触应力；（2）有一定能力适应链条因磨损而导致的节距
增长；（3）方便加工制造和安装。
工作情况
§9-4 链传动的工作情况分析 (一)链传动的运动特性
受力分析
(三) 链传动的受力分析
Fe F1
链传动的紧边拉力：F1=Fe+Fc+Ff 松边拉力：F2= Fc+Ff 其中：
Fe——有效圆周力： Fe =1000P／v
Fc ——离心力引起的拉力： Fc =qv2 Ff ——链条松边垂度引起的悬垂拉力： 链传动链条受变应力→疲劳破坏 F2
设计
§9-5 滚子链传动的设计计算 (一) 链传动的失效形式
§9-1 链传动的特点和应用
组成:
主动链轮、从动链轮、链条 具有中间挠性件的啮合传动
(一) 链传动的特点
与带传动相比，链传动的特点是：没有弹性滑动和打滑，能保证准确 的平均传动比，传动效率高；不需要很大的张紧力，轴压力较小；传 递功率大，过载能力强；能在低速、重载下较好地工作；可在温度较 高、湿度较大、有油污、腐蚀等恶劣条件下工作。 与齿轮传动相比，链传动的特点是：容易安装，成本低廉，能实现远 距离传动，而结构比较轻便。其不足之处是：运转时不能保证恒定的 瞬时链速和瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作时有冲击和噪声， 只能用于平行轴间的传动等。
表9-1
链号
滚子链规格和主要参数
排距pt 滚子外径 d1 内链节内 宽b1 销轴直径 d2 内链板高 度h2 极限拉伸 载荷（单 排）FQ① (kN) 3.00 5.72 7.75 7.85 9.40 12.57 15.75 18.90 25.22 25.22 31.55 37.85 2.31 3.28 4.45 3.96 5.08 5.94 7.92 9.53 11.10 12.70 14.27 19.84 7.11 8.26 11.81 12.07 15.09 18.08 24.13 30.18 36.20 42.24 48.26 60.33 4.4 8.9 17.8 13.8 21.8 31.1 55.6 86.7 124.6 169.0 222.4 347.0 每米质量 （单排） q (kg/m) 0.18 0.40 0.70 0.60 1.00 1.50 2.60 3.80 5.60 7.50 10.10 16.10
动载荷
(二) 链传动的动载荷
v v1 cos R11 cos
动载荷：速度变化引起的惯性载荷
分析： • v越大→动载↑冲击↑噪音↑，多边形效应越明显 结论：链传动常用于速度较低的场合，v15m/S • p越大→动载↑冲击↑噪音↑ ，但承载能力越大 结论： 满足使用功能的前提下，尽量取小p 一般，高速重载时，宜选小节距多排链；低速重载时，宜选大节距单排链 • z1越小→动载↑冲击↑噪音↑ 结论： 一般z1 17, 传动比 i 越小， z1可越多
排距pt 滚子外径 d1 内链节内 宽b1 销轴直径 d2 内链板高 度h2 极限拉伸 载荷（单 排）FQ① (kN) 3.00 5.72 7.75 7.85 9.40 12.57 15.75 18.90 25.22 25.22 31.55 37.85 2.31 3.28 4.45 3.96 5.08 5.94 7.92 9.53 11.10 12.70 14.27 19.84 7.11 8.26 11.81 12.07 15.09 18.08 24.13 30.18 36.20 42.24 48.26 60.33 4.4 8.9 17.8 13.8 21.8 31.1 55.6 86.7 124.6 169.0 222.4 347.0 每米质量 （单排） q (kg/m) 0.18 0.40 0.70 0.60 1.00 1.50 2.60 3.80 5.60 7.50 10.10 16.10
中心距计算系数表9-7
张紧、润滑
§9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护
润滑
润滑
压力供油
油池或飞溅 滴油
定期人工
润滑
润滑
油的牌号看链的品牌型号
开式传动定期清洗
大功率传动油冷却
张紧
张紧
1. 链传动的平均速度和平均传动比
v
z1 pn1 60 1000 z pn 2 2 (m / s) 60 1000
n1 z2 i n2 z1
1. 链传动的平均速度和平均传动比 2. 链传动的运动不均匀性
多边形效应→瞬时 v 和 i 都是变化的
v1 R11 A点的圆周速度 链速 v v1 cos R11 cos
节距p
(m) 05B 06B 08B 08A 10A 12A 16A 20A 24A 28A 32A 40A 8.00 9.525 12.70 12.70 15.875 19.05 25.40 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 5.64 10.24 13.92 14.38 18.11 22.78 29.29 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 5.00 6.35 8.51 7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68
1. 链的疲劳破坏 变应力链板疲劳断裂， 套筒、滚子表面疲劳点蚀 2. 链条铰链的磨损 压力+相对转动磨损链节伸长脱链 3. 链条铰链的胶合 高速+冲击油膜破坏温度↑ 胶合 4. 链条的静力破坏 低速(v<0.6m/s)过载 断裂 设计准则： 失效形式 额定功率曲线:表示一定条件下链传动允许传递的功率 链的型号及尺寸
节距p
(m) 05B 06B 08B 08A 10A 12A 16A 20A 24A 28A 32A 40A 8.00 9.525 12.70 12.70 15.875 19.05 25.40 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 5.64 10.24 13.92 14.38 18.11 22.78 29.29 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 5.00 6.35 8.51 7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68
一对多边形轮的传动
β变化范围: 1 1 : 0 2 2
:
180 180 0 z z
180 180 R11 R11 cos z z
v : R11 cos
链条每转过一个链节，链速变化一次，齿数越少 (节距p越大)， 变化范围越大，链速变化越大, 运动不均匀性越大。
(一)链传动的运动特性
1. 链传动的平均速度和平均传动比 2. 链传动的运动不均匀性
v1' v1 sin 变化
v v2 cos v1 cos R11 cos R22 cos
i
振动
1 R2 cos 2 R1 cos
变化
只有在z2=z1,链传动中心距恰好是节距的整数倍(即=)时, i=常数（1）
链速v （m/s） 齿数z1 0.6~3 17 表1 小链轮齿数z1选择 3~8 21 >8~25 25 >25 35
② 大链轮齿数z2：z2= i z1 不宜过多，一般z2≤120
p p d 180 180 sin sin z z ③ 传动比： 一般i≤6 d
(2) 确定计算功率Pca
节距p 链长Lp 链节数 偶数 接头型式 弹簧卡 开口销
奇数
过渡链节
标记
滚子链的标记： 链号—排数—整链链节数 标准编号 例：滚子链的标记 A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链： 08A—1—88 GB/T1243—1997
25 4 p 链 号 16
表
表9-1
链号
Fra Baidu bibliotek
滚子链规格和主要参数
Pca= KA P
(3) 链节距p (最主要参数)
工况系数（表9-6）
齿数系数（图9-13）
Pca
K AK z P Kp
多排系数（P178）
查链号 确定节距（表9-1）
1.两链轮安装在水平轴上，两链轮共面； 2.小链轮齿数z1=19，链长Lp=100节； 3.载荷平稳，按推荐的方式润滑； 4.能连续15000小时满负荷运转； 5.链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。
48A
76.20
87.83
47.63
47.35
23.80
72.39
500.4
22.60
中心距
(4) 中心距 a 和链节数Ｌp
a0＝(30～50) p , amax＝80 p
z1 z2 a0 z2 z1 2 p Lp 2 ( ) 2 p 2 a0
圆整
a f1 p[2Lp ( z1 z2 )]
(二) 链传动的额定功率
设计准则： 失效形式 额定功率曲线: 表示特定条件下链传动允许传递的功率
特定实验条件:
1.两链轮安装在水平轴上，两链轮共面；
2.小链轮齿数z1=19，链长Lp=100节；
3.载荷平稳，按推荐的方式润滑； 4.能连续15000小时满负荷运转； 5.链条因磨损引起的相对伸长量不超过3% 1.铰链磨损限定 2.链板疲劳强度限定 3.滚子、套筒冲击疲劳强度限定 4.销轴和套筒胶合限定 5.非正常润滑条件下铰链磨损限定
分类
链传动分类
按用途不同分： 传动链——常用于一般机械传动 (v≤ 15 m/s) 起重链——用于起重机械 (v≤ 0.25 m/s) 输送链——用于运输(v≤ 2~4 m/s)
滚子链 齿形链
滚子链的结构
1-内链板 4-套 筒
过盈配合
3-销 轴 2-外链板 5-滚 子
间隙配合
过盈配合
参数
链条参数