第9章鏈傳動(dòng)§9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用§9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)§9-6滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算§9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性§9-7鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料§9-5鏈傳動(dòng)的受力分析中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制§9-1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用組成：鏈輪、環(huán)形鏈條作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同向傳動(dòng)。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授特點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比1.

鏈輪傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承的摩擦損失

；3.結(jié)構(gòu)緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；與傳齒輪動(dòng)相比5.制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：

瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，有一定的沖擊和噪聲。應(yīng)用：

廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī)床及摩托車中。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授工作范圍：傳動(dòng)比：i≤8;

中心距：a≤5~6m;

傳遞功率：P≤100KW;

圓周速度：v≤15m/s;

傳動(dòng)效率：η

≈0.95~0.98

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)外鏈節(jié)。內(nèi)外鏈節(jié)構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。當(dāng)鏈條嚙入嚙出時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滾子沿鏈輪鏈齒滾動(dòng)，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各橫截面的強(qiáng)度大致相等§9-2傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、鏈條類型滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。

齒形鏈滾子鏈套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合銷軸滾子外鏈板套筒內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內(nèi)鏈節(jié)。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授鏈條材料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：滾子套筒銷軸內(nèi)鏈板外鏈板中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p：節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。p越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)闻沛満投嗯沛湣L子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系列，常用的是A系列.pppt雙排滾子鏈中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制表9—1A系列滾子鏈的規(guī)格和主要參數(shù)48A76.2087.8347.6347.35

23.80

72.39500.422.60

鏈號(hào)08A

12.7014.387.957.853.9612.07

13.80.60

節(jié)距P

排距pt

滾子鏈節(jié)銷軸鏈板極限載荷米長(zhǎng)質(zhì)量外徑d1

內(nèi)寬b1

直徑d2

高度h2

Q(單排)q(單排)

mmmmmmmmmmmmKNkg/m10A

15.87518.11

10.169.40

5.0815.0921.81.00

12A

19.0522.78

11.9112.57

5.9418.0831.11.5016A25.4029.2915.8815.757.92

24.13

55.62.6020A31.7535.7619.0518.90

9.5330.18

86.7

3.80

24A38.1045.4422.2325.22

11.10

36.20

124.6

5.6028A

44.4548.8725.4025.22

12.70

42.24169.07.50

32A

50.8058.5528.5831.55

14.2748.26

222.410.10

40A63.5071.5539.6837.85

19.84

60.33

347.016.10

06B9.525

10.246.355.723.288.26

8.90.40

05B8.005.64

5.00

3.002.317.114.4

0.18

08B12.70

13.928.51

7.75

4.45

11.81

17.8

0.70

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則采用過渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。滾子鏈的標(biāo)記：標(biāo)記實(shí)例：08A-1×87GB1243.1-83A系列，節(jié)距12.7mm,單排，87節(jié)鏈號(hào)國(guó)標(biāo)號(hào)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)×過渡鏈節(jié)中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板的側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鏈板的成形孔內(nèi)裝入棱柱，兩棱柱相互滾動(dòng)，可減小摩擦和磨損。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成。優(yōu)點(diǎn)：與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷的能力高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。應(yīng)用場(chǎng)合：多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)40m/s）或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合。p直邊直邊O60?

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制(一)基本參數(shù)及主要尺寸

滾子鏈鏈輪的參數(shù)齒面圓弧半徑：re

齒溝圓弧半徑：

ri

齒溝角：ααmin、αmax鏈輪的節(jié)距：p----弦長(zhǎng)分度圓直徑：d1ddf=d-d1

齒頂圓直徑：da齒根圓直徑：各種鏈輪的實(shí)際斷面齒形介于最大最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)具有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入或推出嚙合，并便于加工。國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值：

鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料reriαdf360?Zp中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制表9-2鏈輪轂孔最大許用直徑dkmax(mm)中南大學(xué)專用作者：潘存云教授表9-3鏈輪主要尺寸計(jì)算公式一覽

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授表9-4鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制d180?Z滾子鏈鏈輪端面齒形（二）鏈輪齒形這種三圓弧一直線齒形基本上符合標(biāo)準(zhǔn)齒槽形狀范圍，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa端面齒形：三圓弧一直線中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制bg(h)r5gbB2B3ptptr5軸面齒形：圓弧+直線便于進(jìn)入或退出嚙合單排鏈輪軸面齒形多排鏈輪軸面齒形零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線指采用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工r4中南大學(xué)專用作者：潘存云教授鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式----小直徑中南大學(xué)專用作者：潘存云教授孔板式----中等直徑潘存云教授研制鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式----小直徑潘存云教授研制中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制組合式----大直徑，齒圈可更換。孔板式----中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式----小直徑潘存云教授研制中南大學(xué)專用作者：潘存云教授鏈輪的材料鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度，由于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。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制β一、鏈傳動(dòng)的速度分析鏈條的平均線速度：平均傳動(dòng)比為：R1ω1ω1分度圓瞬時(shí)線速度：鏈條的瞬時(shí)線速度沿AB方向，νAB鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動(dòng)相當(dāng)于一對(duì)多邊形輪之間的傳動(dòng)。其大小為：§9-4鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性R1鏈條的瞬時(shí)線速度沿垂直方向的分量為：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制β為相位角：鏈輪每轉(zhuǎn)過一齒，鏈速時(shí)快時(shí)慢變化一次。由此可知，當(dāng)鏈輪等速回轉(zhuǎn)時(shí)，瞬時(shí)鏈速和順時(shí)傳動(dòng)比都作周期性變化。變化范圍ββνxAB180?z1180?z1R1R1ω1鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動(dòng)。鏈速分量:ω1中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制同理，對(duì)于從動(dòng)輪，也有：ββνxAB180?z1180?z1R1R1ω1上式表明，當(dāng)主動(dòng)鏈輪作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)鏈輪隨γ、β的變化作周期性的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比：鏈速分量作周期性變化，從而使鏈條上下抖動(dòng)。由于鏈速是變化的，鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和動(dòng)載荷！只有當(dāng)Z1=Z2時(shí)，才有:i=1這種特性被稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。ω1中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制速度不均勻系數(shù)：Z11413121110987654321051015202530354045δ(%)鏈速不均勻系數(shù)變化曲線ββνxAB180?z1180?z1R1R1ω1鏈輪齒數(shù)越少，→

δ

↑，速度波動(dòng)越明顯。動(dòng)畫演示ω1中南大學(xué)專用作者：潘存云教授二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷鏈傳動(dòng)中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運(yùn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷。鏈條前進(jìn)的加速度引起的動(dòng)載荷為：從動(dòng)鏈輪的角加速度引起的動(dòng)載荷為：n↑、p↑、z↓,則→Fd1↑沖擊力為：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制ω

v

n↑、p↑,

則→相對(duì)沖擊動(dòng)載荷↑d當(dāng)鏈節(jié)嚙上鏈輪輪齒的瞬間，作直線運(yùn)動(dòng)的鏈節(jié)鉸鏈和以角速度ω作圓周運(yùn)動(dòng)的鏈輪輪齒，將以一定的相對(duì)速度突然相互嚙合，從而使鏈條和鏈輪受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。dω

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授為保證松邊垂度不至過大，安裝鏈傳動(dòng)時(shí)，應(yīng):f作用在鏈上的力有圓周拉力:離心拉力:懸垂拉力:F=1000P/vNFc=qv2NF’f=Kfqa×10-2

Nq為米長(zhǎng)質(zhì)量a--為中心距，Kf

--為垂度系數(shù)其值與鏈輪中心線與水平夾角有關(guān),見下頁適當(dāng)張緊n1n2---有效拉力§9-5鏈傳動(dòng)的受力分析F”f=(Ky

+sinα)

qa

×10-2NFf=[F’fF”f]

max

F’fF”fαa中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制0.30.511.523510302015105321.510.50.3f/α%KfFf”aFf’fα

緊邊拉力為：F1=F

+Fc+FfN松邊拉力為：F2=Fc+FfNn1n2F1F1F2F280?

60?

α=0?

20?

40?

70?

垂度系數(shù)Kf

取值中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制實(shí)際使用區(qū)域§9-6滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式1.鏈板疲勞破壞；2.滾子、套筒的沖擊疲勞破壞；3.銷軸與套筒鉸鏈的膠合；4.鏈條鉸鏈磨損；5.過載拉斷。二、功率曲線圖4321極限功率曲線n1P對(duì)應(yīng)每種失效形式，可得出一個(gè)極限功率表達(dá)式。常用線圖表示。曲線1--正常潤(rùn)滑條件下，鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線2--鏈板疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；曲線3--滾子、套筒的沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率；曲線4--鉸鏈膠合限定的極限功率；其極限功率急劇下降；密封潤(rùn)滑不良其極限功率急劇下降；中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制10152040608010015020040060080010001500200040006000小鏈輪轉(zhuǎn)速n1(r/min)0.10.150.20.40.60.811.52468101520406080100150200300功率p0(kw)48A單排A系列滾子鏈的功率曲線鏈號(hào)節(jié)距08A

12.710A15.87512A

19.0516A25.420A31.7524A38.128A44.4532A50.840A63.548A76.240A32A28A24A20A16A12A10A08A中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制上述功率曲線的特定條件:1.兩輪共面;2.

小鏈輪的齒數(shù)z1=193.鏈節(jié)數(shù)Lp=1004.載荷平穩(wěn);7.鏈條因磨損而引起的相對(duì)伸長(zhǎng)量≤3%5.按推薦的潤(rùn)滑方式6.工作壽命為15000h當(dāng)潤(rùn)滑不良或不能采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將P0值降低。鏈速vm/s≤1.5v>7

而又潤(rùn)滑不當(dāng)P0降低30~60%傳動(dòng)不可靠！1.5~715~30%推薦的潤(rùn)滑方式0.20.30.40.60.812345681020鏈速v(m/s)50.844.4538.131.7525.419.0515.87512.7鏈節(jié)距p(mm)Ι—人工定期潤(rùn)滑ΙΠ—滴油潤(rùn)滑ΠШ—油浴或

飛濺潤(rùn)滑ШⅣ—壓力噴油滑潤(rùn)Ⅳ

中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制?p與?d’

之間的關(guān)系：1、鏈輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比大鏈輪的齒數(shù):

z2=iz1P+?p鏈條鉸鏈磨損后，節(jié)距將邊長(zhǎng)，鏈輪節(jié)圓將向齒頂移動(dòng)。?p一定時(shí):

z

↑→?d’↑→越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。一般取：

z2≤120因?yàn)槎噙呅涡?yīng)，為使鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，小鏈輪齒數(shù)不宜過少。d分度圓直徑節(jié)距增長(zhǎng)量,節(jié)圓外移量d’180?zp三、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法表9-8

小鏈輪的齒數(shù)z1鏈速vm/s0.63~33~8≥8

>25齒數(shù)z1≥17≥21

≥25

≥35Z1過少→運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)↑；Z1過大→結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量

↑d’+?d’中南大學(xué)專用作者：潘存云教授一般鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，為使磨損均勻，鏈輪齒數(shù)最好取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。優(yōu)選數(shù)列：17、19、21、23、25、38、57、76、95,114傳動(dòng)比：i≤6-----一般情況下

2≤

i≤3.5----推薦值6≤

i≤10----當(dāng)v<2m/s且載荷平穩(wěn)時(shí)傳動(dòng)比過大時(shí)，由于鏈條在小鏈輪上的包角過小，將減少嚙合齒數(shù)，因而易出現(xiàn)跳齒或加速齒的磨損，故應(yīng)采用二級(jí)或二級(jí)以上的傳動(dòng)。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授表9-9

工作情況系數(shù)KA2、確定計(jì)算功率計(jì)算功率：Pca=KAP，KA為工作情況系數(shù)，P為名義傳遞功率。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制3、鏈的節(jié)距節(jié)距越大，承載能力高，但嚙合瞬間的沖擊也越大。ω-ωp2）高速重載時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈。鏈的節(jié)距越大，其承載能力越高。根據(jù)相對(duì)原理，當(dāng)鏈輪以ω運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈節(jié)以－ω進(jìn)入輪齒而產(chǎn)生沖擊。d1確定節(jié)距的原則：1）為使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長(zhǎng)，應(yīng)盡量選用較小節(jié)距的單排鏈；3）中心距小，傳動(dòng)比大時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈。從經(jīng)濟(jì)上考慮4）中心距大，傳動(dòng)比小時(shí)，應(yīng)選用大節(jié)距單排鏈。允許采用的節(jié)距可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1確定。當(dāng)實(shí)際工作條件與特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)P0值加以修正.中南大學(xué)專用作者：潘存云教授表9-10

修正系數(shù)kz和kL小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz位于功率曲線頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)（鏈板疲勞）鏈長(zhǎng)系數(shù)KL位置位于功率曲線頂點(diǎn)右側(cè)時(shí)（滾子套筒沖擊疲勞）表9-11

多排鏈系數(shù)km排數(shù)123456Km1.01.72.53.34.04.6許用功率：19z11.0819z11.5100Lp0.26100Lp0.5中南大學(xué)專用作者：潘存云教授一般取：

a=(30~50)p4、中心距和鏈節(jié)數(shù)

a

過小→α↓→同時(shí)嚙合的齒數(shù)↓，在相同速度下，循環(huán)次數(shù)增多，容易疲勞和磨損。a

過大→鏈條容易抖動(dòng)。amax=80p鏈條節(jié)數(shù)：中心距：

計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整，并取偶數(shù)！為便于安裝和調(diào)節(jié)張緊程度，中心距一般應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的。按帶傳動(dòng)公式導(dǎo)出此式若中心距不能調(diào)整，而又沒有張緊裝置時(shí)，應(yīng)將計(jì)算中心距減小2~5mm,這樣可使鏈條有小的初垂度，保持蓮傳動(dòng)的張緊。中南大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制5．小鏈輪轂孔最大直徑根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)確定鏈輪轂孔的最大直徑dkmax，若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動(dòng)的參數(shù)。11131517192123258.010131620252831349.25111520242933374212.7182228344147515715.875223037455159657319.0527

3646536272808825.438516174849510912031.755064809310812213715238.1

60799511212914816518450.88010512915217720022424944.45719111113215317519621763.510313216319322425427831076.2127163201239276311343372p/mmZ中南大學(xué)專用作者：潘存云教授6．低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于鏈速v＜0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，因抗拉靜力強(qiáng)度不夠而破壞的可能性很大，故應(yīng)進(jìn)行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算安全系數(shù)：n—鏈的排數(shù)；單排鏈的極限拉伸載荷(KN)鏈號(hào)05B06B08B08A10A12A16A20A24A

28A32A40A48AFlim

4.4

8917.813.821.831.155.686.7124.6169.0222.4347.0500.4Flim----單排鏈的極限拉伸載荷；Fl----鏈的緊邊工作拉力，單位N;KA----鏈傳動(dòng)的工作情況系數(shù)中南大學(xué)專用