机械设计基础—常用零部件设计 教学课件 作者 李贵三 第七章 链传动设计.ppt

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1、第七章链传动设计第一节链传动概述第二节链条和链轮第三节链传动的运动分析和受力分析第四节滚子链传动的设计计算第五节链传动的合理布置和润滑第一节链传动概述一、链传动的结构和类型图7-1链传动简图二、链传动的特点与应用1链传动的主要优点2链传动的主要缺点3链传动的应用第二节链条和链轮一、链条传递动力用的链条，按结构的不同主要有滚子链和齿形链两种。图7-2滚子链的结构图7-3双排滚子链图7-4滚子链的接头形式图7-5齿形链的结构a)内导式齿形链b)外导式齿形链齿形链又称无声链，如图7-5它由许多齿形链板以铰链连接而成，工作时链齿与链轮

2、齿互相啮合。链板齿形的两侧为直线，一般夹角为60°。为了防止链条在工作时从链轮上脱落，齿形链上装有导板，分内导式（图7-5a）和外导式（图7-5b）两种。二、链轮1链轮的尺寸参数图7-6滚子链链轮端面齿形1链轮的尺寸参数链轮上被链条节距等分的圆称为分度圆，其直径用d表示(图7-6a)。若已知节距p、滚子直径d1和链轮齿数z，则链轮主要尺寸的计算式为分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径2链轮的齿形图7-7滚子链链轮轴向齿形3链轮的结构链轮的结构（图7-8）与链轮的直径有关。小直径的链轮可制成实心式（图7-8a）；中等尺寸的链

3、轮可制成孔板式（图7-8b）；大直径的链轮常采用齿圈可更换的组合式结构（图7-8c），链轮齿因磨损而失效后可更换齿圈。链轮轮毂部分可参考带轮进行设计。图7-8链轮的结构第三节链传动的运动分析和受力分析一、链传动的运动分析链轮每转一周带动链条转过的长度为zp，所以链条的平均速度v为链传动的平均传动比为1链条的瞬时速度图7-9链传动的速度分析2瞬时传动比链传动的瞬时传动比为链传动的瞬时传动比是变化的。即使主动轮是匀速转动的，从动轮的转速也是变化的3链传动的动载荷链传动在工作过程中，链条和从动轮都作周期性变速运动，因而和从

4、动链轮相连的零件也将作周期性变速运动，从而引起动载荷。动载荷的大小与回转零件的质量和加速度有关。图7-10链条与链轮啮合瞬间的冲击1）链速变化引起的动载荷Fd12）从动链轮因角加速度引起的动载荷为一力矩Md23）链节与链轮啮合的瞬间，由于链条与链轮间存在相对速度v0，故将引起链条与链轮间的冲击，如图7-10所示二、链传动的受力分析链在工作过程中，紧边和松边的拉力不等。若不计传动中的动载荷，链的紧边受到的拉力F1是由链传递的有效圆周力Fe、链的离心力Fc和链条松边垂度引起的悬垂拉力Ff三部分组成，即链的松边所受的拉力F2由Fc及

5、Ff两部分组成，即有效圆周力二、链传动的受力分析图7-11悬垂拉力计算示意图二、链传动的受力分析离心力引起的拉力悬垂拉力计算示意图悬垂拉力Ff的大小与链条的松边垂度及传动的布置方式有关，在Ff′和Ff″中选大者。链作用在轴上的压力Fr可由下式求得第四节滚子链传动的设计计算一、链传动的失效形式二、滚子链传递的功率三、滚子链传动的参数选择与设计计算一、链传动的失效形式链传动的失效主要表现为链条的失效。链条的失效形式主要有以下几种。1链条疲劳破坏2链条冲击破坏3链条铰链的磨损4链条铰链的胶合5链条的过载拉断二

6、、滚子链传递的功率链传动的各种失效形式都在一定条件下限制了它的承载能力。因此，在选择链条型号时，必须全面考虑各种失效形式产生的原因和条件，从而确定链条能传递的额定功率P0主动链轮所传递的功率是输入功率P。假如已知输入扭矩T，则P可由下式计算考虑到链传动的实际工作条件与试验条件不完全一致，因此，必须对链传动的输入功率P进行修正。修正功率图7-12在特定条件下获得的A系列滚子链的额定功率曲线图7-13小链轮齿数系数f2对于低速传动（v≤0.6m/s），链传动的主要失效形式为链条的过载拉断，设计时必须对静强度进行计算。通常校核链条

7、的静强度安全系数S，其计算公式为三、滚子链传动的参数选择与设计计算在链传动设计时，通常已知传动用途，工作情况，原动机种类，传递的功率P，链轮转速n1、n2（或传动比i），结构尺寸要求等，需要设计链条节距p，排数，链条链长节数X，传动中心距a，大、小链轮齿数z1、z2，轴压力Fr和润滑方式等。三、滚子链传动的参数选择与设计计算1.传动比i传动比过大，则链条在小链轮上的包角就会过小，参与啮合的齿数太少，每个轮齿承受的载荷增大，将加速轮齿的磨损，且易出现跳齿和脱链现象，破坏正常啮合。2.链轮齿数z1、z2小链轮的齿数对工作平稳性

8、及其使用寿命影响很大。小链轮齿数少，则动载荷增大，传动平稳性差。3.中心距a和链长节数X中心距a增大后，链的长度将增加，链条应力循环次数将减少；同时链的磨损较慢，有利于延长链的寿命；小链轮上包角增大，啮合轮齿多，对传动有利。三、滚子链传动的参数选择与设计计算4.链节距p和排