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1、機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 1 2021年 4月 11日 機(jī) 械 原理及設(shè)計(jì) （ ） 第九章 鏈傳動(dòng) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 2 9-1 概 述 9-2 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 9-3 鏈傳動(dòng)的工作情況分析 9-4 滾子鏈傳動(dòng)的失效形式及功率曲線圖 9-5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9-6 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9-7 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑 第九章 鏈傳動(dòng) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 3 一工作原理 :嚙合傳動(dòng) 二優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ： 1適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，重量輕尺寸小。 2 i平 (=n1/n2)為定值，效率高。 3壓軸力小。 4在溫度高、濕度大等惡劣環(huán)境下工作 。 缺點(diǎn) ： 1 i瞬 (=w1

2、/w2)不為常數(shù)，易產(chǎn)生動(dòng)載荷 2兩軸只能平行放置 3制造成本稍高 9-1 概 述 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 4 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 5 三分類 傳動(dòng)鏈 起重鏈 輸送鏈 套筒滾子鏈 (滾子鏈 ) 齒形鏈 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 6 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 7 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 8 一滾子鏈 1結(jié)構(gòu)：滾子 1、套筒 2、銷軸 3、內(nèi)鏈板 4、外鏈條板 5 9-2 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 9 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 10 兩對(duì)間隙配合 滾子 1與套筒 2 套筒 2與銷軸 3 兩對(duì)過(guò)盈配合 內(nèi)鏈板 4與與套筒 2 外鏈板 5與銷軸

3、3 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 11 2基本參數(shù)： 節(jié)距 p、 滾子外徑 d1、 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 b1 3接頭形式： 連接鏈節(jié) 當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)， 過(guò)渡鏈節(jié) 當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)。 （ 過(guò)渡鏈節(jié) 缺點(diǎn) ：附加彎曲應(yīng)力作用） 4標(biāo)記： 例： 08A 1 88 G1243.1 83 鏈號(hào) 排數(shù) 鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) p=08 25.4/16=12.7(mm) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 12 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 13 二齒形鏈 (無(wú)聲鏈 ) 1結(jié)構(gòu)形式：一組帶有兩個(gè)齒的鏈板左右交錯(cuò) 排列，鏈齒的外側(cè)邊是直邊，工作時(shí)外側(cè)邊與鏈 輪輪齒嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。齒形鏈上設(shè)有導(dǎo)板（外導(dǎo) 板、內(nèi)導(dǎo)板），防止鏈條在工

4、作時(shí)側(cè)向竄動(dòng)。 3特點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪音、承受沖擊性 能好、工作可靠。（與套筒鏈相比） 2鉸鏈形式 圓銷式 軸瓦式 滾柱式 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 14 一運(yùn)動(dòng)不均勻性 固有特性 1平均鏈速和平均傳動(dòng)比 常數(shù) 1 2 1 2 2 1 2111 Z Z pZ pZ n n i sm 100060 pZn 100060 pZn v 9-3 鏈傳動(dòng)的工作情況分析 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 15 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 16 2瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比 假設(shè)： 緊邊位于上面水平位置。 A主動(dòng)輪： 水平方向 vx=v1cos=R1w1cos=鏈速 V 垂直方向 vy1= v1sin= R1w

5、1sin 1 11 1 11 1 1 1111 1 11 111 18 0 s i n0 18 0 s i n 18 0 c o s 18 0 c o s 18 018 0 0 18 0 Z wR Z wRv Z wRwR Z wRv ZZZ AAA oo y oo ooo 的變化 的變化 之間介于的變化 鉸鏈位置 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 17 一個(gè)鏈節(jié)中鏈速 v由小 大 小變化，垂直 vy1由減速上升后又作加速下降。每過(guò)一個(gè)鏈節(jié) 就重復(fù)一次，導(dǎo)致鏈產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)。 的整數(shù)倍為 常數(shù)為常數(shù)的條件使 常數(shù) paZZ )1( w w i c o sR c o sR w w i c o sR

6、 c o swR c o sR v w c o swRc o svv 21 2 1 s 1 2 2 1 s 2 11 2 2 222 B從動(dòng)輪 ： 結(jié)論： 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 18 節(jié)距 P 大 (齒數(shù)少 ) 運(yùn)動(dòng)不均勻性則明顯 （因?yàn)榇藭r(shí) 、 變化范圍大） 由上面分析可知，隨著 、 角的不斷變 化，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是不斷變化的，即 使主動(dòng)輪以等角速度回轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪的角速度 也將周期性地變動(dòng)。 分析 綜上所述 ：將上述現(xiàn)象稱為鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不 均勻性，由于此特征是由于圍繞在鏈輪上的 鏈條形成了正多邊形所致，故又稱為鏈傳動(dòng) 的多邊形效應(yīng)。 -不可消除 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 19

7、二動(dòng)載荷 不可避免 1速度沖擊 2 p w Z 180 is i nwRa s i nwR dt d s i nwR dt dv a c o swRv 1 2 o 11m a x 1 2 111 11 說(shuō)明 ：轉(zhuǎn)速 w愈高，節(jié)距 p愈大，齒數(shù) Z 愈少動(dòng)載荷愈大 2振動(dòng)沖擊 3嚙合沖擊 4慣性沖擊 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 20 三受力分析 eQ21 fc2 fce1 2 ff 2 ff 2 e e FKFFQ FFF FFFF N10qas i nKF N10qaKF.3 qvF.2 v P 1000F.1 壓軸力 松邊拉力 緊邊拉力 垂度拉力 離心拉力 有效圓周力 取大者 壓軸系數(shù) 機(jī)

8、械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 21 一失效形式 1鏈的疲勞破壞：鏈板、套筒、滾子 3鏈的鉸鏈膠合：轉(zhuǎn)速很高時(shí)發(fā)生，限制 極限轉(zhuǎn)速 2鏈的鉸鏈磨損 4鏈的過(guò)載拉斷 9-4滾子鏈傳動(dòng)的失效形式及功率曲線圖 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 22 二極限功率曲線圖 4 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 23 三額定功率曲線圖： P0 （ 圖見(jiàn)書(shū) ） 特定條件： Z1=19， Lp=100節(jié)，單排 Lh=15000h 水平布置，兩輪共面 載荷平穩(wěn) 按推薦潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑 鏈磨損后的相對(duì)伸長(zhǎng)量 3% 若為非推薦潤(rùn)滑方式，應(yīng)降低 P0值 當(dāng)與條件不同時(shí)，要引入一系列的修正 系數(shù)。 KA 工作情況系數(shù)， Kz 齒數(shù)系數(shù)，

9、 KL 鏈長(zhǎng)系 數(shù)， Kp 多排鏈系數(shù)。 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 24 一原始數(shù)據(jù)： 功率 P、轉(zhuǎn)速 n1、 n2(或 i)、中心距 a及工作條件等 二設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1選擇鏈號(hào)，確定尺寸 (節(jié)距、排數(shù)、長(zhǎng)度 ) 2定實(shí)際中心距 a 3鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9-5 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 25 三主要參數(shù)選擇 1傳動(dòng)比 i 一般要求 i(=n1/n2)6 推薦 i=23.5 原因 ： i大 包角小 嚙合齒數(shù)少 易磨損或跳齒 2齒數(shù) Z1和 Z2 Z1： Z1少 結(jié)構(gòu)緊湊 Z1過(guò)少 運(yùn)動(dòng)不均勻性增加 動(dòng)載荷增加 鏈節(jié)間相對(duì)轉(zhuǎn)角 增加 鉸鏈易磨損 Fe(=1000P/v)增加

10、 壓力增加 易損壞 Z1不能太小，一般 Zmin17 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 26 Z2： Z2=i *Z1 Z 過(guò)大 結(jié)構(gòu)龐大 易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象 壽命降低 Z2不能太大， Zmax120 Z p Z p Z pp dddd Z p d ooo o 180 s i n 180 s i n 180 s i n 180 s i n 鏈節(jié)距增長(zhǎng)量 P 與嚙合圓外移量 d的關(guān)系 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 27 當(dāng) p一定時(shí)， Z大 外移量 d大， 故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪 上 Z p Z p Z pp dddd Z p d ooo o 180 s i n 180 s i n 180 s

11、i n 180 s i n 討論 或 當(dāng) d 一定時(shí)， Z大 允許 增長(zhǎng)量 p小， 故跳齒脫鏈易發(fā)生于大鏈輪 上 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 28 為什么鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)齒。 問(wèn)題 因?yàn)殒湽?jié)數(shù)通常為偶數(shù)，為考慮磨損均 勻，故 鏈輪齒數(shù)應(yīng)選與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù) 的奇數(shù)齒。 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 29 3節(jié)距 p和排數(shù) p大尺寸大 承載能力大。 p過(guò)大 運(yùn)動(dòng)不均勻性明顯 動(dòng)載荷增加 振動(dòng)噪音增加。 應(yīng)盡量選 小節(jié)距單排鏈。（小節(jié)距多排鏈） 4中心距 a和鏈節(jié)數(shù) Lp a： a過(guò)小 單位時(shí)間的屈伸次數(shù)增加 易磨損和疲勞 包角小 同時(shí)嚙合的齒數(shù)少 輪齒受載大 a過(guò)大 鏈松邊上下

12、抖動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn) 推薦 a0=(3050)p amax=80p 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 30 a004.0002.0a aaa 2 ZZ 8 2 ZZ L 2 ZZ L 4 p a 2 ZZ a p p a2 2 ZZ LL 2 12 2 21 p 21 p 2 12 0 021 pp 實(shí)際中心距 ： 鏈節(jié)數(shù) Lp與中心距 a0之間的關(guān)系 a是為了保證松邊有一個(gè)合適的安裝 垂度 f時(shí)中心距的減小量。 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 31 四設(shè)計(jì)計(jì)算 1中高速鏈傳動(dòng) (v 0.6 m/s)： pLz A 0 ApLz0 KKK PK P PKKKKP 式中 P0 特定條件的極限功率 P 名義

13、功率 KA 工作情況系數(shù) Kz 齒數(shù)系數(shù) KL 鏈長(zhǎng)系數(shù) Kp 多排鏈系數(shù) 2低速鏈傳動(dòng) (v0.6m/s) ：靜載荷計(jì)算 84 FK nQs 1A ca 式中 Q 單排鏈的極限拉伸載荷 n 鏈排數(shù) F1 緊邊拉力 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 32 五 設(shè)計(jì)過(guò)程 1選擇鏈輪齒數(shù) Z1、 Z2 2計(jì)算功率 Pca 3確定鏈條的鏈節(jié)數(shù) Lp 4計(jì)算傳動(dòng)所需功率 p0（ P0） 5根據(jù)額定功率曲線確定鏈條的型號(hào)及鏈條的 節(jié)距 p 6確定鏈長(zhǎng) L、中心距 a及中心距的減小量 a 7驗(yàn)算鏈速 8演算小鏈輪的輪轂孔 dk （查表 9 4） 9計(jì)算在軸上的壓軸力 Q 10必要時(shí)校核鏈的靜力強(qiáng)度（防止過(guò)載拉

14、 斷） 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 33 一鏈輪齒形 應(yīng)滿足的 要求： 形狀 ：三圓弧一直線 aa ab cd 弧 bc線 二鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸 整體式 孔板式 組合式 Z 180 s in p d o 三材料 碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、夾布膠木 9-6 滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 34 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 35 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 36 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 37 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 38 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 39 一布置 1宜布置于低速級(jí) 2宜采用水平或接近水平布置：一般 45o 3兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)

15、4宜松邊在下緊邊在上 （與帶傳動(dòng)比較） 9-7 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑 二潤(rùn)滑 人工潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、油浴潤(rùn)滑、壓力潤(rùn)滑 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 40 三張緊 張緊目的：避免在鏈條垂度過(guò)大時(shí)產(chǎn)生嚙合不 良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條與鏈 輪的嚙合包角。 張緊方法 取走幾節(jié) 調(diào)整中心距 采用張緊輪、壓板等 采用張緊輪時(shí)一般 在外側(cè)緊壓在松邊靠近 小鏈輪 處，可以是鏈輪，也可以是滾輪，其 直徑與小鏈輪相近。 與帶輪用張緊輪張緊比較，有何不同之處。 比較它們松邊與緊邊的位置。 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 41 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 42 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 43 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 44 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系 課件 45 本章結(jié)束 謝 謝 大 家 ！ 謝 謝 大 家 ！