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滚子链和链轮


项目七 链传动
概述 滚子链和链轮 链传动的运动特性 滚子链传动的设计计算 链传动的布置、张紧及润滑

(一)教学要求
1、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀 性 2、掌握链传动失效形式和设计计算方法

(二)教学的重点与难点
链传动的失效形式和设计方法

一、概述
(一)

链传动的组成、工作原理、特点及应用
1.组成: 主动链轮、从动 链轮、链条、封闭 装置、润滑系统和 张紧装置等。 2.工作原理: 两轮间以链条为中间挠性元件的啮合传动来传递运 动和动力。

3.特点
优点: ①平均传动比准确; ②链传动不需很大的初拉力,轴上压力小; ③传动效率高; ④承载能力高 ⑤可进行远距离传动; ⑥成本低。 缺点: ①瞬时传动比不恒定; ②传动中有一定的动载荷和冲击,传动不平稳; ③传动时有噪音。

4.应用
链传动主要适于要求工作可靠,两轴相距较远,不宜采 用齿轮传动,要求平均传动比准确但不要求瞬时传动比 准确的场合。它可以用于工作条件恶劣的场合,广泛用 于农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属 切削机床、摩托车、自行车等。 链传动适用的一般范围为:传动比:i≤8,功率 P≤100KW,链速V≤12-15m/s,传动效率为0.950.98。

(二)链传动的类型:
1.按用途的不同分: 起重链:用于提升重物 曳引链:运输机械; 传动链:用于传递运动和动力 2.按传动链结构形式分: 滚子链 齿形链 成型链

齿形链由多排链片铰接而成,比滚子链工作平稳、噪声 小,承受冲击载荷能力强,但结构较复杂,成本较高。 滚子链的应用最为广泛,本章只讨论滚子链。

二、滚子链和链轮
(一)滚子链的结构
滚子链由内链板1、 外链板2、 套筒3、 销轴4和滚子5组成。 外链板与销轴、 内链 板与套筒之间采用过 盈配合, 而销轴与套筒、 滚子与套筒之间为间 隙配合。 滚子链结构动画展示

内、外链板均为8字形, 且交错连接并构成铰链, 这样既 可保证链板各横截面等强度, 又可以减轻链的质量, 节约材 料。 相邻两滚子轴线间的距离称链为节距, 用p表示。p值愈 大 , 链的各部分尺寸愈大, 承载能力愈高, 且在齿数一定时, 链轮尺寸随之增大。 滚子链有单排或多排结构, 排数愈多, 承载能力愈高, 但各 排链受载不均匀现象愈严重。一般链的排数不超过4排。

单排滚子链

多排滚子链

滚子链的接头形式 当链节数为偶数时, 采用开口销或弹簧卡来固定

当链节数为奇数时, 需用一个过渡链节, 由于过渡 链节的弯链板工作时受到附加弯曲应力, 因此应尽量避 免使用奇数链节。

(二)滚子链的标准
我国目前使用的滚子链的标准为GB/T1243-1997,分 为A、B两个系列,常用的是A系列,其主要参数见表9.1。 国际上链节距均采用英制单位,我国标准中规定链节距采 用米制单位。对应于链节距有不同的链号,用链号乘 25.4/16所得的数值即为链节距。 滚子链标记:链号—排数×链节数 标准号 例如:A系列滚子链,节距为19.05mm,双排,链节 数为100,其标记为 12A—2×100 GB/T1243—1997

(三) 链轮
1、链轮的齿形 链轮的齿形应能使链条能顺利的进入和退出与轮 齿的啮合,使其不易脱链,且应该形状简单,便于加 工。链轮的齿形已有国家标准, 并用标准刀具以范成 法加工。根据GB/T1243—1997的规定, 链轮端面 的齿形推荐采用“三圆弧一直线” 的形状(三段圆弧 aa、ab、cd和一段直线bc)。

2.链轮的主要尺寸

3.链轮的材料 一般为中碳钢淬火处理;高速重载用低碳钢渗碳淬火 处理;低速时也可用铸铁等温淬火处理;小链轮对材料 的要求比大链轮高(当大链轮用铸铁时,小链轮用钢)。

4、链轮的结构 小直径链轮可做成整体式(图a); 中等直径链轮多 用孔板式(图b);大直径链轮可制成组合式(图c、 d), 此时齿圈与轮心可用不同材料制造。

(a)

(b)

(c) (d)

实心式

孔板式

齿圈组合式

8.3 链传动的运动特性 具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如同具有柔 性的传动带绕在正多边形的带轮上,多边形的边长和边 数分别对应于链条的节距p和链轮的齿数z。

链的平均速度为:
v= z1n p znp 1 = 2 2 60×1000 60×1000
n z2 1 = n2 z1

链传动的平均传动比为: i =

上下运动分速度 v′ = v sin β = 1

d1ω 1 cos β 链条铰链A点的前进分速度 v = v cos β = 1 2

链传动中,链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变 化的,链轮的节距越大,齿数越少,链速的变化就越大。 当主动链轮匀速转动时,从动链轮的角速度以及链传动 的瞬时传动比都是周期性变化的,因此链传动不宜用于对运 动精度有较高要求的场合。

d1ω 1 sin β 2

四、链传动的设计计算
(一)链传动的失效形式
1.链板疲劳破坏; 2.滚子和套筒的冲击疲劳破坏; 3.链条铰链的磨损; 4.链条铰链的胶合; 5.链条过载拉断。

(二)链传动的主要参数及选择
1.链的节距和排数 2.小链轮齿数和传动比 3.链节数与中心距
LP0 Z1 + Z2 2a0 Z2 ? Z1 2 p = + +( ) π 2 p 2 a0

Z2 ? Z1 Z2 ? Z1 2 Z2 ? Z1 2 ? p? ) + (LP ? ) ?8( ) ? a = ?(LP ? 4? 2 2 2 π ? ? ?

五、链传动的布置、张紧与润滑
(一)链传动的布置

(二)链传动的张紧

重 力 自 动 张 紧

托 架 自 动 张 紧

张 紧 轮 定 期 张 紧

(三)链传动的润滑
链传动的润滑对链传动的工作能力和寿命有重要影响。 必须按推荐的方式进行润滑。 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为:L-AN32、L-AN46、L-AN68等 全损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动,可在润滑油中加入MoS2、 WS2等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合,允许涂抹润滑脂,但应定 期清洗与涂抹。

推荐的润滑方式





1、链传动的类型、特点及应用 2、套筒滚子链结构、标准及链轮的结构 3、链运动的运动特性 4、链传动失效形式和设计计算方法

复习思考题
1、链传动设计中限制小链轮齿数不小于9齿是为了 。 ①防止脱链现象 ②防止小链轮转速过高 ③提高传动平稳 性 ④保证链轮轮齿的强度。 2、链传动中当其它条件不变的情况下,传动的平稳性随 链条节距P的 。 ①减小而提高 ②减小而降低 ③增大而提高 ④增大而不变。 3、链传动中合理的链条长 。

①应等于奇数倍链节距 ②应等于偶数倍链节距 ③可以 为任意值 ④按链轮齿数来决定


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