链传动的设计.ppt

第11章 链传动设计 链传动的特点 链传动是在两个或多于两个链轮之间用链作为挠性拉曳元件的一种啮合传动； 链传动是一种应用较为广泛的机械传动，他的特点介于齿轮传动和皮带传动之间。 它是由链条和主、从动链轮所组成。 链传动的主要优点是：没有滑动；工况相同时，传动尺寸比较紧凑；不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；效率较高，可以达到η≈98% ；能在温度较高、湿度较大的环境中使用等；需要时轴间距离可以很大。 链传动的缺点是：只能用于平行轴间的传动；瞬时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳；不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用；工作时有噪声；制造费用比带传动高等。 链传动的应用：链传动主要用于要求工作可靠，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。广泛用于农业、采矿、冶金、起重、运输、石油、化工、纺织等各种机械的动力传动中。 目前，最大传递功率达到5000 kW，最高速度达到40m/s，最大传动比达到15，最大中心距达到8m。由于经济及其他原因，链传动的传动功率一般小于100 kW，速度小于15m/s，传动比小于8。 11.1.2 链的分类 按照工作性质的不同：传动链、起重链、曳引链。 最常用的是传动链。传动链主要用来传递动力，通常都在中等速度( 20 m/s)以下工作。 起重链主要用在起重机械中提升重物，其工作速度不大于0.25m/s。 曳引链主要用在运输机械中移动重物，其工作速度不大于2 m/s－4 m/s。 传动链主要分为：套筒链、套筒滚子链(简称滚子链)、齿形链和成型链。 滚子链的链板一般做成8字形，以使它的各个横截面具有接近相等的抗拉强度，同时也减少了链的重量和运动时的惯性力。 节距P是链的基本特性参数。滚子链的节距是指链在拉直情况下，相邻滚子外圆中心之间的距离。 套筒和销轴间的接触面积称为铰链承压面，它的投影面积 A为 当传递大功率时，可以用双排链或多排链。把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链。 多排链的排数一般不超过3－4排，因为排数的增加会导致各排受力不均增加。 当载荷大而要求排数多时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。 链的节数根据实际需要而定，通过链接头链接。 当一根链的链节数为偶数时采用连接链节； 当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。 过渡链节的链板受有附加弯矩，最好不用，但在重载、冲击、反向等繁重条件下工作时，采用全部由过渡链节构成的链，柔性较好，能减轻冲击和振动。 滚子链的标记为： 11.2.2 齿形链 齿形链又称无声链，它是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成； 链齿外侧是直边，工作时链齿外侧边与链轮轮齿相啮合实现传动，其啮合的齿楔角有60??????? 和70o两种，前者用于节距p≥9.525mm，后者用于p<9.525mm。其中楔角为60??????? 的齿形链传动因较易制造，应用较广。 齿形链既适宜于高速传动，又适宜于传动比大和中心距小的场合，其传动效率一般为95%～98%，润滑良好的传动可达98%～99%。 和滚子链比较，齿形链具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好(有严重冲击载荷时，最好采用带传动)和轮齿受力较均匀等优点； 价格较贵、重量较大并且对安装和维护的要求也较高。 齿形链的铰链形式主要有三种形式：圆销式、轴瓦式、滚柱式。 11.3 链轮结构和材料 链轮轮齿的齿形应保证链节能自由地进入和退出啮合； 在啮合时应保证良好的接触，同时它的形状应尽可能地简单。 链轮齿形已经标准化，链轮设计主要是确定其结构尺寸。 滚子链链轮 齿形链链轮 链和链轮的材料 链轮材料应能满足强度和耐磨性的要求； 在低速、轻载、平稳传动中，链轮可采用中碳钢制造； 中速、中载时，采用中碳钢淬火处理，其硬度 >40HRC； 高速、重载、连续工作的传动，采用低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火(如用15、20Cr、12CrNi3等钢淬硬至55HRC-60HRC)或中碳钢、中碳合金钢表面淬火(如用45、40Cr、45Mn、35SiMn、35CrMo等钢淬硬到40HRC－50HRC)。 载荷平稳、速度较低、齿数较多时，也允许采用 的铸铁制造链轮。 由于小链轮的啮合次数比大链轮多，因此对材料的要求也比大链轮高。当大链轮用铸铁制造时，小链轮通常都用钢。 11.4 链传动的运动特性 链的水平方向的加速度 链的垂直方向分速度 相对啮合冲击动能 若链条松弛，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。 11.5 链传动的受力分析 工作拉力 ： 离心拉力 ： 垂度拉力 ： 紧边总拉力： 松边总拉力： 轴上的载荷： 11.6 滚子链