第10章 链传动 《机械设计基础（第3版）》教案.doc

PAGE PAGE PAGE 7 第10章 链传动 基本要求：了解链传动的类型、滚子链的结构及应用；了解链传动的运动特点、滚子链传动的设计计算；了解链传动的张紧和润滑。 重 点：链传动的结构、主要参数；链传动的设计计算。 难 点：链传动的设计计算 。 学 时：课堂教学：2学时。 教学方法：多媒体结合板书。 10.1 链传动的类型、特点和应用 链传动由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。 链传动类型：传动链、起重链和曳引链。 链传动的主要优点是：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减　少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；中心距较大时其传动结构简单。 　　链传动的主要缺点是：瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。 　　目前，链传动广泛应用于工况较为恶劣、传动比精度要求不是很高的农业、矿业、冶金、起重、运输、石油、化工、森工和环卫机械及摩托车中。 10.2 链传动的结构、主要参数和几何尺寸 10.2.1 链条 　　链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。在链条受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。 齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板(分为内导式和外导式)。齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可减少摩擦和磨损，效果较轴瓦式好。与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。齿形链多用于高速(链速可达40m/s)或运动精度要求较高的传动。 　 　国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大和最小值(详见GB1244-85)。各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，并便于加工。符合上述要求的端面齿形曲线有多种。最常用的齿形是“三圆弧一直线”，即端面齿形由三段圆弧()和一段直线()组成。 10.2.2 链轮 链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。 齿形用标准刀具加工时，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，但须绘出链轮轴面齿形，以便车削链轮毛坏。轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。 　　链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经热处理。小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般应优于大链轮。常用的链轮材料有碳素钢(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。重要的链轮可采用合金钢。 　　链轮的结构如上图所示。小直径链轮可制成实心式；中等直径的链轮可制成孔板式；直径较大的链轮可设计成组合式，若轮齿因磨损而失效，可更换齿圈。链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。 10.2.3 主要参数及选择　 　1、链轮齿数 　 为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷，小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多，否则=i会很大，从而使链传动较早发生跳齿失效。　　　 　　链条工作一段时间后，磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄，在拉伸载荷F的作用下，链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。 　　一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀，提高寿命，链轮齿数最好与链节数互质，若不能保证互质，也应使其公因数尽可能小。 　　2、链的节距 　　链的节距越大，理论上承载能力越高。但如上节所述：节距越大，由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大，反而使链承载能力和寿命降低。因此，设计时应尽可能选用小节距的链，重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。 　　3、中心距和链长 　　链传动中心距过小，则小链轮上的包角小，同时啮合的链轮齿数就少；若中心距过大，则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30～50)p，最大中心距≤80p。 　　链条长度用链的节数表示。按带传动求带长的公式可导出 　　　　 　　由此算出的链节数须圆整为整数，最好取为偶数。 　　运用上式可解得由求中心距a的公式： 　　　　 为便于安装链条和调节链的张紧程度，一般应将中心距设计成可调节的；或者应有张紧装置。若中心距不能调节而又无张紧装置时，应将计算的中心距减小2～5mm使链条有小的初垂度