《机械设计》 第12章 链传动设计 Chapter 12 Design of Chain Drives.pptVIP

Chapter 12 Design of Chain Drives Chapter 12 Design of Chain Drives PART Ⅱ Design of Mechanisms and Drives in Common Use 机械设计 Mechanical Design 12.1 Introduction 概述 链传动(chain drives)是由装在平行轴上的主、从动链轮(sprocket; sprocket-wheel; sprocket gear; chain wheel)和绕在链轮上的环形链条(chain)所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。 The Composition of Belt Drives—— Chain Chain wheel Chain wheel The Types of Chain Drives—— 按链条结构的不同，链传动主要有滚子链(roller chain )传动和齿形链(tooth-chain; silent chain)传动两种类型。 单排滚子链 双排滚子链 链节头 齿形链 Characteristics of Chain Drives—— 链传动与带传动比较，具有下列主要特点：①无滑动，可以得到较准确的传动比(平均传动比)；②传动效率较高，达到98％；③不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；④可以在比较恶劣的环境（如高温、多尘、湿度大等）中使用；⑤瞬时速度不均匀，传动平稳性较差，有噪声。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装要求较低；中心距较大时其传动结构简单。 链传动广泛应用于各种机械的动力传动中。目前，链传动最大传动功率达到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。一般的链传动使用范围是：传递功率小于100kW，速度小于12m/s～15m/s，传动比小于8。 Tooth Forms of Chain Wheels of Roller Chains—— 三圆弧一直线齿形 12.3 Working Condition Analysis of Chain Drives 链传动工作情况分析 1. 链传动的运动不均匀性 因为链条呈多边形状绕在链轮上，引起链传动运动不均匀。通常将这一现象称为链传动的多边形效应(polygonal action)。 链传动的瞬时链速和瞬时传动比都是变化的。链水平运动的瞬时速度、链条垂直运动的瞬时速度均作周期性变化，从而使链条上下抖动，瞬时传动比不能得到恒定值 。 2. 链传动的动载荷 链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。链的加速度愈大，动载荷也将愈大。链轮转速愈高、链节距愈大、链轮齿数愈少，动载荷都将增大。 链沿垂直方向分速度也作周期性地变化，使链产生横向振动，这也是链传动产生动载荷的原因之一。 链节进入链轮的瞬时，链节与链轮轮齿以一定的相对速度啮合，链与轮齿将受到冲击，并产生附加动载荷。这种现象，随着链轮转速的增加和链节距的加大而加剧。使传动产生振动和噪声。 若链张紧不好、链条松弛，在起动、制动、反转、载荷变化等情况下，将产生惯性冲击，使链传动产生很大的动载荷。 由于链传动的动载荷效应，链传动不宜用于高速。 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）、离心拉力。 3. 链传动的受力分析 12.4 Design and Calculation of Roller Chain Drives 滚子链传动的设计计算 1. 失效形式 链板疲劳破坏——链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 滚子套筒的冲击疲劳破坏——链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。 销轴与套筒的胶合——润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。 链条铰链磨损——铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。 过载拉断——这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。 2. 主要参数选择 传动比——链传动的传动比一般?8，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允许到10。如传动比过大，则链包在小链轮上的包