PAGEPAGEPAGE7第10章鏈傳動(dòng)基本要求：了解鏈傳動(dòng)的類型、滾子鏈的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；了解鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；了解鏈傳動(dòng)的張緊和潤(rùn)滑。重點(diǎn)：鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)；鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。難點(diǎn)：鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)時(shí)：課堂教學(xué)：2學(xué)時(shí)。教學(xué)方法：多媒體結(jié)合板書。10.1鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)由裝在平行軸上的主、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成，以鏈作中間撓性件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動(dòng)力。鏈傳動(dòng)類型：傳動(dòng)鏈、起重鏈和曳引鏈。鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。目前，鏈傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于工況較為惡劣、傳動(dòng)比精度要求不是很高的農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、森工和環(huán)衛(wèi)機(jī)械及摩托車中。10.2鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)和幾何尺寸10.2.1鏈條鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接頭處可用彈簧夾或開口銷鎖緊。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則需采用過渡鏈節(jié)。在鏈條受拉時(shí)，過渡鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。齒形鏈由許多沖壓而成的齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成，為避免嚙合時(shí)掉鏈，鏈條應(yīng)有導(dǎo)向板(分為內(nèi)導(dǎo)式和外導(dǎo)式)。齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鉸鏈可做成滑動(dòng)副或滾動(dòng)副，滾柱式可減少摩擦和磨損，效果較軸瓦式好。與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷的能力高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、也較重，所以它的應(yīng)用沒有滾子鏈那樣廣泛。齒形鏈多用于高速(鏈速可達(dá)40m/s)或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑、齒溝圓弧半徑和齒溝角的最大和最小值(詳見GB1244-85)。各種鏈輪的實(shí)際端面齒形均應(yīng)在最大和最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，并便于加工。符合上述要求的端面齒形曲線有多種。最常用的齒形是“三圓弧一直線”，即端面齒形由三段圓弧()和一段直線()組成。10.2.2鏈輪鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧狀，以便于鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合。齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工時(shí)，在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形，但須繪出鏈輪軸面齒形，以便車削鏈輪毛壞。軸面齒形的具體尺寸見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。鏈輪齒應(yīng)有足夠的接觸強(qiáng)度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材料一般應(yīng)優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳素鋼(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰鑄鐵(如HT200)等。重要的鏈輪可采用合金鋼。鏈輪的結(jié)構(gòu)如上圖所示。小直徑鏈輪可制成實(shí)心式；中等直徑的鏈輪可制成孔板式；直徑較大的鏈輪可設(shè)計(jì)成組合式，若輪齒因磨損而失效，可更換齒圈。鏈輪輪轂部分的尺寸可參考帶輪。10.2.3主要參數(shù)及選擇1、鏈輪齒數(shù)為提高鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、降低動(dòng)載荷，小鏈輪齒數(shù)多一些為好。但小鏈輪齒數(shù)也不宜過多，否則=i會(huì)很大，從而使鏈傳動(dòng)較早發(fā)生跳齒失效。鏈條工作一段時(shí)間后，磨損使銷軸變細(xì)、使套筒和滾子變薄，在拉伸載荷F的作用下，鏈條的節(jié)距伸長(zhǎng)。鏈條節(jié)距變長(zhǎng)后、鏈繞上鏈輪時(shí)節(jié)圓d向齒頂移動(dòng)。一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)以避免使用過渡接頭。為使磨損均勻，提高壽命，鏈輪齒數(shù)最好與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)，若不能保證互質(zhì)，也應(yīng)使其公因數(shù)盡可能小。2、鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，理論上承載能力越高。但如上節(jié)所述：節(jié)距越大，由鏈條速度變化和鏈節(jié)嚙入鏈輪產(chǎn)生沖擊所引起的動(dòng)載荷越大，反而使鏈承載能力和壽命降低。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈，重載時(shí)選取小節(jié)距多排鏈的實(shí)際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。3、中心距和鏈長(zhǎng)鏈傳動(dòng)中心距過小，則小鏈輪上的包角小，同時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)就少；若中心距過大，則易使鏈條抖動(dòng)。一般可取中心距a=(30～50)p，最大中心距≤80p。鏈條長(zhǎng)度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動(dòng)求帶長(zhǎng)的公式可導(dǎo)出由此算出的鏈節(jié)數(shù)須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。運(yùn)用上式可解得由求中心距a的公式：為便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度，一般應(yīng)將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的；或者應(yīng)有張緊裝置。若中心距不能調(diào)節(jié)而又無張緊裝置時(shí)，應(yīng)將計(jì)算的中心距減小2～5mm使鏈條有小的初垂度。10.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)10.3.1失效形式鏈傳動(dòng)的失效形式主要有以下幾種：(1)鏈板疲勞破壞鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復(fù)作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)，鏈板會(huì)發(fā)生疲勞破壞。正常潤(rùn)滑條件下，鏈板疲勞強(qiáng)度是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。(2)滾子、套筒的沖擊疲勞破壞鏈傳動(dòng)的嚙入沖擊首先由滾子和套筒承受。在反復(fù)多次的沖擊下，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)，滾子、套筒可能會(huì)發(fā)生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發(fā)生于中、高速閉式鏈傳動(dòng)中。(3)銷軸與套筒的膠合潤(rùn)滑不當(dāng)或速度過高時(shí)，銷軸和套筒的工作表面會(huì)發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。(4)鏈條鉸鏈磨損鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長(zhǎng)，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動(dòng)、環(huán)境條件惡劣或潤(rùn)滑密封不良時(shí)，極易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。(5)過載拉斷這種拉斷常發(fā)生于低速重載的傳動(dòng)中。在一定的使用壽命下，從一種失效形式出發(fā)，可得出一個(gè)極限功率表達(dá)式。為了清楚，常用線圖表示。圖9-1所示為在正常潤(rùn)滑條件下，對(duì)應(yīng)各種失效形式的極限功率曲線。圖中陰影部分為實(shí)際上使用的區(qū)域。若潤(rùn)滑密封不良及工況惡劣時(shí)，磨損將很嚴(yán)重，其極限功率會(huì)大幅度下降，如圖中虛線所示。10.3.2功率曲線圖采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，各型號(hào)A系列滾子鏈所能傳遞的功率。若潤(rùn)滑不良或不采用推薦的潤(rùn)滑方式時(shí)，應(yīng)將圖中值降低；當(dāng)鏈速v≤1.5m/s時(shí)，降低到50%；當(dāng)1.5m/s＜v≤7m/s時(shí)，降低到25%；當(dāng)v＞7m/s而又潤(rùn)滑不當(dāng)時(shí)，傳動(dòng)不可靠。圖10-1鏈傳動(dòng)失效形式的極限功率曲線10.4鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置10.4.1鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑至關(guān)重要。合宜的潤(rùn)滑能顯著降低鏈條鉸鏈的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式有四種：1）人工定期用油壺或油刷給油；2）用油杯通過油管向松邊內(nèi)外鏈板間隙處滴油；3）油浴潤(rùn)滑或用甩油盤將油甩起，以進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑；4）用油泵經(jīng)油管向鏈條連續(xù)供油，循環(huán)油可起潤(rùn)滑和冷卻的作用。如圖所示，封閉于殼體內(nèi)的鏈傳動(dòng)，可以防塵、減輕噪聲及保護(hù)人身安全。潤(rùn)滑油可選用L-AN32、L-AN46、L-AN68全損耗系統(tǒng)用油，環(huán)境溫度高或載荷大時(shí)宜取粘度高者；反之粘度宜低。10.4.2鏈傳動(dòng)的布置張緊鏈傳動(dòng)的兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)；一般宜采用水平或接近水平的布置，并使松邊在下邊。鏈傳動(dòng)的張緊方法很多，最常見的是通過改變中心距來調(diào)整張緊程度。采用張緊輪張緊如圖10-2所示。圖10-2鏈傳動(dòng)張緊裝置本章小結(jié)1．鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。2．鏈傳動(dòng)的失效形式鏈板疲勞破壞、滾子、套筒的沖擊疲勞破壞、銷軸與套筒的膠合、鏈條鉸鏈磨損、過載拉斷。3．鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式人工定期用油壺或油刷給油、用油杯通過油管向松邊內(nèi)外鏈板間隙處滴油、油