机械设计 链传动

第三节 滚子链传动的设计计算

一、链传动的主要失效形式

1）链板疲劳：正常润滑及中速的主要失效形式

2）链节的磨损：磨损后伸长（主要是销轴铰链磨损），造成脱链，跳齿，P227

3）冲击疲劳破坏：反复起制动、反转或受众多冲击载荷时，动载荷大，经多次冲击、销轴、滚子、套筒最终产生冲击断裂

4）胶合（重载高速）：铰链元件接触面之间的胶合 5）轮齿的过度磨损 6）（当低速重载V<0.6m/s，可能发生过载拉断、塑性变形等静强度破坏

二、额定功率曲线

1）额定功率曲线的由来，P225，图11-11，在良好的润滑条件下，

1为由链板疲劳限定的功率；

2为滚子、套筒冲击疲劳破坏限定的功率曲线； 3为销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线；

4为铰链磨损限定的功率曲线在1上方，没画出。 若润滑不好或工况恶劣，其功率较良好的润滑下低得多。

2）图11-12 A系列套筒滚子链额定功率曲线图（先看图再讲） 为避免上述失效，在特定的试验条件下经试验确定数据绘制而成。

试验条件：单列，水平布置，载荷平稳，Z1=19，i=3，LP=100P, th=15000h，ΔP/P≤3% (节距长度增量≤3%)

图中，纵轴表示的是不同型号滚子链的许用传递功率（单根）P0 当实际工作条件与上述试验条件不同时，应对P0进行修正。取一系列修正系数：小链轮齿数系数KZ、多排链系数Km和工作情况系数KA等。

KP设计时，应满足的条件是：P0?A

KzKmKZ——小链轮齿数系数 表11-4，由防止的失效形式不同，故KZ

不同。

当工作点落在帐篷曲线顶点左侧时，查表中的KZ，设计时，往往先假设！

左侧时——表示为链板疲劳（主要外板） 当工作点落在曲线顶点右侧时，查表中的K'Z

右侧时——表示套筒与滚子冲击疲劳

当V<0.6m/s时属低速链，主要失效为：过载拉断——按静强度计算

静强度条件为：

ZPQS??4~8 （7-17）

KA?F1?F3式中：F1——紧边拉力（N） Q——链板的拉伸极限载荷（N），表11-1

ZP——链的排数

KA——工况系数 表8-9

三、主要参数的选择

1．

传动比

由于i过大时，会使小轮包角?1小，啮合齿数减少，则轮齿受力大，加速轮齿的磨损，导致“跳齿”，所以，通常限制，i?7， ?1?120?

2． 链轮齿数 （1）Z1不能过少，原因是：

当Z1少时，①重量轻，但传动不均性和动载荷增大；

②当P一定时，Z1少，d1小，但Ft（=2T/ d1）↑，使链受拉力增加，加速轮与链的破坏

③使链节间的相对转角?角增大，功率损失增加，磨

损大；

（2）Z2不能过大，原因是：

Z2过多——重量大，且Z过多容易脱链，由于分度圆直径的增加

?p量?d?，显然，Z2越多，?d越大，在大轮上容易脱链。，

180?sin()Z所以，Z2需加以限制，通常Z2?iZ1?120。

结论：1齿数过多，过少均不好，必须限制齿数，两面限制。

2考虑到，为了使轮齿和链条的各链节能均匀磨损，链轮的齿数最好成绩选：质数或不能整除链节数的数。

3． 链速V v大，则动载荷大，故通常限制v<12m/s，如果链和轮的质量好，最高可达20——30m/s。

4．

链节距P

P大，则承载能力大，但是，质量大，速度不均匀大，动载荷增

加。所以，应合理选择P。

设计时，在满足使用要求的前提下，应选取较小的P。

5．

中心距和链长

通常以节距倍数来表示链长LP，考虑到链接头的形式，LP最好选为偶数。

1）初选a0

∵a过小时则?过小（包角），参加啮合齿数少，总的LP也少，在一定的V下，链节应力循环次数增加，寿命下降，但a过大，除不紧凑外，且使链的松边颤动。

一般推荐：初选a0=(30~50P)，amax=80P 当有张紧链装置时，可选a0>80P 当结构要求给定a时，则按给定计算 2）计算LP（链节数）

Z?Z12PLZ?Z22a0 LP??1??(2)P2P2?a0（11-14）

? 圆整为整数（最好为偶数） ? 计算实际中心距a，11-15 四、 链传动的设计计算 已知：P，载荷性质，工作条件，n1，n2 ?求Z1、Z2?P，列数，a，润滑方式等。

例11-1

第四节 链传动的合理布置和润滑

一、 合理布置

原则：

1、两链轮的回转平面应布置在同一垂直平面内，否则容易“脱链”和影响正常啮合，产生不正常磨损。

2、两轮中心线最好是水平或与水平面夹角小于45° 3、尽量紧边在上

二、张紧方法 （不同于带）

其目的不取决于工作能力，而会由垂度大小决定，垂度过大，会引起啮合不良和链条振动。

常用张紧方法见图11-16 三、润滑与防护

1）润滑

润滑有利于缓冲、减小摩擦、降低磨损，润滑良好否对承载能力与寿命大有影响。润滑方式按图11-17选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。

Ⅰ——人工定期；Ⅱ——滴油润滑；Ⅲ——油浴或飞溅润滑；Ⅳ——压力喷油润滑

润滑油牌号按机械设计手册选（普通机械油），运动粘度约为20~40st

2）防护

封闭护罩——目的是：安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要等

齿形链传动计算简介（自学）