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[机械设计] 第九章 链传动
链传动的运动特性
二、链传动的附加动载荷
• 影响因素
链条的变速运动,引起附加动载荷 链的加速度:
z↓导致 , ( p )
变化范围↑
附加动载荷↑
a
dv dt
R11 sin
d
dt
R112 sin
链轮转速↑
1 时:
2
a 随变化
• 设计中应选用多齿数链轮,
小链节链条,限制转速
amax
R112
sin
多边形效应
v′变化 上下抖动
链传动的运动不均匀性—多边形效应
◆ 从动轮:
轮圆周速度 v R v / cos
其中: 2 2
2
2
2
360 z2
— 9-5
2
R2
v
cos
由 v R22 cos R11 cos
瞬时传动比 i 1 R2 cos 2 R1 cos
— 9-7
瞬时速比变化 主动轮等速,从动轮周期变速
外链板
滚子
外链板
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间 内链板
(即内外链板之间)有相对运动
滚子
套筒
销轴
那里有相对
运动?
滚子链有单排链、双排链、多排链。
多排链的承载能力与排数成正比,但由于精度的 影响,各排的载荷不易均匀,故排数不宜过多, 一般不超过4排
复习
传动链的结构特点2
2、链条接头处的固定形式有:
于开 大口 节销 距固 偶定 数, 链多 节用
A系列、节距 p = 12.7mm,单排,86节
传动链的结构特点
二、齿形链
适用于高速或运动精度要求较高的场合传动链的结构特点3
由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成; 工作时链板齿与
链轮相啮合传递运动。 又称无声链。
啮合
传动链的结构特点
传动链的结构特点3
链条链轮齿形相同,相对速度 不变,噪声小。
于开 大口 节销 距固 偶定 数, 链多 节用
于弹 小簧 节卡 距片 偶固 数定 链, 节多
用
用过
于渡
奇 数 链 节
链 节 固 定 ,
过渡链节
外链板
外链板
设计中,链节数取偶数,以避免
内使链板用过渡链节;因过渡链节使左右拉
滚子
力滚不子共线,链板受附加弯矩,承载能 力下降。
套筒
销轴
传动链的结构特点
链板为8字形的好处:
多边形效应造成
v
v R11 cos
链传动的运动不均匀性—多边形效应
◆ 小结
运动不均匀性
v 变化 前后冲击 v′变化 上下抖动
瞬时速比变化
主动轮等速 链条变速 从动轮变速
多边形效应
v R11 cos v R sin
v R v / cos
i 1 R2 cos 2 R1 cos
于弹 小簧 节卡 距片 偶固 数定 链, 节多
用
用过
于渡
奇 数 链 节
链 节 固 定 ,
过渡链节
外链板
外链板
设计中,链节数取偶数,以避免
内使链板用过渡链节;因过渡链节使左右拉
滚子
力滚不子共线,链板受附加弯矩,承载能 力下降。
套筒
销轴
复习
链板为8字形的好处:
传动链的结构 特点2
各截面等强度; 总量轻 成本低,运动惯性力小
1、链轮齿数 1)不宜过少
z↓导致 、 变化范围↑
— 自运行动车不脱均链匀常性发和附加动载荷↑ 生在哪个链轮上?
z↓导致 同时啮合齿数↓ — 磨损↑
2)不宜过多
z1↑导致z2↑
— 跳齿、脱链↑
链节磨损后增长△p, →链条外移
选择
由
d
sin
p 180
z
→链条外移
d
p
sin
180 z
相同Δp下:z↑导致Δd↑
第9章 链传动
§9.1 概述 §9.2 滚子链链轮的结构及材料 §9.3 链传动的运动特性 §9.4 滚子链传动的设计计算 §9.5 链传动的布置、张紧及润滑
链传动的特点及应用
链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力
带传动是有中间挠性件的摩擦传动,链传动是有中间挠形件的啮合传动
链传动的特点及应用
链传动的运动不均匀性—多边形效应
两个特殊位置:
1 时:
2 v m in
R cos
z
vm a x
R sin
z
0 时:
vmax R11 v1
vmin
从前一个滚子开始啮合到后一个滚子也进入
啮合 的变化范围 是 1
2
1
360 z1
— 链节距对 应的中心角
主动轮等速 链条变速
v 变化 前后冲击
1
2
R112
sin
180 z1
12
2
p
⇒ 惯性力(式9-8;9-9)
注:
▪ 链传动不宜用于对运动精度有
∵ 多边形效应
较高要求的场合
运动不均匀性
∴
链传动的固有特性
附加动载荷
▪ 多级传动时,链传动尽量放在 低速级
链传动的受力分析
受力分析1
• 也需张紧
但张紧的目的与带传动 不?同
∴张紧力比带传动小得多
◆与带传动相比:啮合传动无弹滑和打滑,能保持准确的平均传动比; 初拉力小即径向压轴力小;结构尺寸比带传动小 可用于高温或灰尘大的场合
◆ 与齿轮传动相比:制造和安装精度较低,成本低; 可远距离传动;重量轻 ◆ 主要缺点:不能保持恒定的瞬时传动比;磨损后易跳齿;工作中有噪声;
不宜用于载荷变化大和急速反向的场合。 不能用于两轴交叉传动 ◆ 主要用途:适宜用在转速不高,且两轴相距较远的场合及低速重载、环境
供油量→表9-9,润滑油牌号→P183
链传动的张紧
弹
重
簧
力
自
自
动
动
张
张
紧
紧
托
张
架
紧
定
轮
期
定
张
期
紧
张
紧
链传动的润滑
人
飞
工
溅
定
润
期
滑
润
滑
油浴润滑
压力喷油润滑
滴油润滑
复习
滚子链 1、结构
◆ 内链板与套筒之间、外链板 与销轴之间为过盈联接;
◆ 滚子与套筒之间、套筒与销 轴之间均为间隙配合。
形滚成子链与条链弯轮折齿是之间 那是个滚相动对?运滑动动? ?
尽量保持两个链轮共面,否则工作中容易脱链
二、链传动的张紧
避免链条的垂度过大时产生啮合不良 张紧目的 和链条的振动现象
增加链条与链轮的啮合包角
张紧方法
三、链传动的润滑 销轴与套筒之间产生磨损,链节伸长 →抖动、掉链、 噪声等,这是影响传动寿命的主要因素
润滑方法
良好的润滑可减轻磨损、缓和冲击,是延长链传动寿命 的最有效的方法,对高速重载链传动尤为重要
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
由销轴和套筒胶合限定
小链轮转速n1 /(r/min)
转速越高,承载能力就越低,并会出现铰链胶合现象,使链条迅速失效。
2、图9-11 定量分析—设计依据
额定功率曲线
图9-11定量的表达了允许的转速和可传动的功率 — 确定链号的依据
滚子链传动的设计计算
三、主要参数选择
小节距、多排链:用于重载、a 小、i 大; 大节距、单排链:用于轻载、v小、a 大、i 小;
滚子链传动的设计计算
四、设计方法和步骤
1、 选择链轮齿数z1、z2
按 z1 ≥ 17, z2 ≤ 120 ,奇数;i ≤6 等原则选择确定
2.确定计算功率Pca
Pca
K Akz kP
P
3.确定链条型号和节距 p
6.计算链传动作用在轴上的压轴力FP — 式9-18
作业 必作 9-1,9-2,9-3,9-4,9-15,9-21 思考 9-6,9-8,9-10,9-11
例题(自学)
链传动的布置、张紧和润滑
一、链传动的布置
布置张紧和润 滑1
一般应布置在铅垂面内,尽可能避免布置在水平或倾斜平面内
紧边在上方或在下方都可以,但在上方好一些
表 9-4
滚子链链轮的结构和材料
三、链轮结构
链轮的结构和材 料1
整体式链轮
孔板式链轮
组合式链轮
◆ 小直径的链轮可制成整体式; ◆ 中等尺寸的链轮可制成孔板式; ◆ 大直径的链轮可制成组装式。
自行车?
滚子链链轮的结构和材料
四、链轮的材料
低速轻载
中碳钢
中速中载
中碳钢淬火
高速重载
低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火 中碳钢或中碳合金钢表面淬火
滚子链链轮的结构和材料
一、链轮齿形 — 按表9-2设计
链轮的结构和材料2
在已知p、z、d、df、da的前提下,只要控制好re、ri、a 就能
保证链轮齿形
——齿形设计要点
ri re
a
滚子链链轮的结构和材料
二、链轮主要尺寸
链轮的结构和材 料1
径
向 尺
d dg dk df da dg
寸
表 9-3
轴 向 尺 寸
• 受力与带传动相似
— 防止松边过松,以免跳齿、脱链
链的紧边拉力为:
F Fe Fc Ff
Ff"
其中:F e为有效圆周力: Fe Pv
Fc为离心力引起的拉力:
Ff 为悬垂拉力:
Fc qv2
( Ff max F'f , F"f ⇒ P175