齿顶圆直径 Da?P(0.54?tg 齿根圆直径Df?D?d
180?) Zd—滚子直径,节距P,齿数Z 4、链轮的结构型式,如图11-7 整体式(直径较小时)
孔板式(轮齿与轮毂部分成一体),中等直径可在腹板上开孔,如图11-7b
组合式:大直径链轮可作成组合式。如图11-7c,齿圆与轮毂焊接 图11-7d,齿圆与轮毂螺栓联接 5、链轮的材料
要求:1)强度;2)耐磨;3)耐冲击(在冲击载荷时)
具体有普通碳素钢,优质碳素钢和合金钢,链轮较大(要求较低时)可用铸铁,小功率传动也可用夹布胶木。 具体的材料及适用场合见表11-2
注意:1)有冲击载荷时一般采用低碳钢和低碳合金钢→渗碳淬火→回火。
2)无剧烈冲击,中等速度较大的链轮,一般采用中碳钢和中碳合金钢→淬火、回火。
3)齿数较多(特大)Z>50的链轮→采用灰铸铁 4)中小功率传动→采用普通或优质碳素钢 大小功率传动→采用合金钢
5)P<6KW,高速链传动→采用夹布胶木,噪音较小,传动平稳
6)小链轮的材料与热处理要求应高于大链轮——因为小链轮的啮合次数比大链轮多,∴磨损和冲击比大链轮严重。
第二节 链传动的运动特性
链传动的运动特性分析(为什么链传动不平稳,噪声大,i不恒定,不均匀性?)
一、链运动的运动不均匀性
链由许多刚性链节联接而成,当链与链条啮合,而绕在链轮上时,形成正多边形。
正多边形边数——(Z)(齿数) 正多边形边长——(P)(节距) 当链轮转过一周,链移动距离——ZP
当链轮转速为n1、n2,时,链的平均速度为:
Z1Pn1Z2Pn2? (m/s)
60?100060?1000平均传动比为:
nim?i?1?Z2?const(由于Z1,Z2为定值,所以平均传动
Z1n2比是准确的)
但是,在各个瞬时,链速和传动比是变化的,波动的,并不稳定。
nD2请比较:带:i瞬?1??constim?const
n2D1(1??)W 齿轮:i瞬?1?Z2Z?constantim?constant
1W2Vm?V?下面对瞬时链速和传动比是变化的进行分析和说明:
假设:链的紧边在传动过程中总是处于水平位置,并设在主动轮
以角速度?1作匀速转动。如图所示,链的速度完全取决于图中B点的
d?速度,而铰链B的速度即为主动轮的圆周速度v1?11,
2链的水平(前进)速度 V?V1cos???1d12cos?
链的垂直速度V??V1sin??W1d1sin? 2式中:V1——为A点的圆周速度
?——为链节进入啮合后某点铰链中心与轮心联线与铅垂线夹角,(或铰链中心相对于铅垂线的位置角)。
由于在工作中,销轴的位置是不断变化的,故?是变化的,?的变化范围:??(?)。 22由上式可见,链速是变化的,并且每转过一个链节,链速都要周期性变化一次,所以说,瞬时链速是变化的,链速的变化规律如图11-9。
结论:链节在运动中,作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,不恒定作有规律的周期性的波动。
d?d?cos?V对从动轮讲:V2?22? (8-8) ?112cos?2cos?,??1?1?1d2cos???constan (11-8) ?2d1cos?∴即使?1恒定,而?2随?(?,?)而变化,∴it不恒定。
只有当Z1=Z2(d1=d2),???,a(中心距)为P的整数倍时,?it?1?constant,因为此情况下?、?变化处处相同。
?2瞬时传动比:it?二、链传动的动载荷
传动过程中,动载荷原因主要有以下几个方面: ①链速V和从动轮角速度作周期性变化
速度变化,必然要引起加速度,从而引起惯性力,产生动载荷。
d1?12dvd1?1d??(?sin?)??sin? 链条前进加速度为:a?dt2dt2?1d1?12?1?12P180?2d1讨论:???时,amax?? sin???1sin??2222Z12??0时,amin?0
d1?12cos?——升降加速度 同理:a??2结论:链轮转速(n1)越高,节距(P)越大,齿数Z1越少,动载冲击越严重,噪音越大。所以说,链传动不适宜高速。
当V一定,Z1多,P小,是非常有利的。设计中,在满足承载能力的前提下,易选较小的P。
②链作直线运动,轮作圆周运动,则进入啮合时产生冲击,引起动载荷。而且,P↑,n↑→冲击↑
③张紧不适当,松边垂度过大,在起动、制动、反向、载荷突然变化
等情况下,必出现惯性冲击,产生动载荷。
④链的垂直速度变化,使链抖动(横向振动),引起动载荷。 三、链传动的受力分析
不计动载荷,链传动中主要作用力有: 1、工作拉力F1——作用于主动边
1000PF1? P——功率(KW) V——链速(V/m)
V2、离心拉力:F2=qV2,作用于全链长 q——每米链长质量(kg/m)
V<7m/s时可不考虑F2。
3.垂度拉力:F3——是由于链下垂时,重力引起的拉力,作用于
qga?kfqga(N)
8(f/a)Kf——垂度系数,表11-3 a——中心距
考虑以上部分,得: 紧边拉力 F=F1+F2+F3 松边拉力 F=F1+F2
4、作用于轴上载荷FQ
一般取FQ≈1.2 KA F1 ,KA——工作情况系数。见P225。
链全长F3?
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