當(dāng)前位置:首頁 > 百科知識 > 工控 > 正文

鏈傳動

鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。 鏈傳動有許多優(yōu)點,與帶傳動相比,無彈性滑動和打滑現(xiàn)象,平均傳動比準(zhǔn)確,工作可靠,效率高;傳遞功率大,過載能力強,相同工況下的傳動尺寸??;所需張緊力小,作用于軸上的壓力?。荒茉诟邷?、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。 鏈傳動的缺點主要有:僅能用于兩平行軸間的傳動;成本高,易磨損,易伸長,傳動平穩(wěn)性差,運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲,不宜用在急速反向的傳動中。

1 基本結(jié)構(gòu)

  鏈傳動是嚙合傳動,平均傳動比是準(zhǔn)確的。它是利用鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動力和運動的機械傳動。

  鏈條

  鏈條長度以鏈節(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,則需采用過渡鏈節(jié)。在鏈條受拉時,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,工作時鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鉸鏈可做成滑動副或滾動副,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40m/s)或運動精度要求較高的傳動。

  國家標(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。

  鏈輪

  鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧狀,以便于鏈節(jié)進入和退出嚙合。

  齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工時,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)計手冊。

  鏈輪齒應(yīng)有足夠的接觸強度和耐磨性,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。

  小直徑鏈輪可制成實心式;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。

2 基本類型

  按照用途不同,鏈可分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。起重鏈主要用于起重機械中提起重物,其工作速度v≤0.25m/s;牽引鏈主要用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C中移動重物,其工作速度v≤4m/s;傳動鏈用于一般機械中傳遞運動和動力,通常工作速度v≤15m/s。

  傳動鏈有齒形鏈和滾子鏈兩種。齒形鏈?zhǔn)抢锰囟X形的鏈片和鏈輪相嚙合來實現(xiàn)傳動的,如圖9-2所示。齒形鏈傳動平穩(wěn),噪聲很小,故又稱無聲鏈傳動。齒形鏈允許的工作速度可達40m/s,但制造成本高,重量大,故多用于高速或運動精度要求較高的場合。

  用于動力傳動的鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈兩種。套筒滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子組成。外鏈板固定在銷軸上,內(nèi)鏈板固定在套筒上,滾子與套筒間和套筒與銷軸間均可相對轉(zhuǎn)動,因而鏈條與鏈輪的嚙合主要為滾動摩擦。套筒滾子鏈可單列使用和多列并用,多列并用可傳遞較大功率。套筒滾子鏈比齒形鏈重量輕、壽命長、成本低。在動力傳動中應(yīng)用較廣。

  齒形鏈?zhǔn)怯娩N軸將多對具有60°角的工作面的鏈片組裝而成。鏈片的工作面與鏈輪相嚙合。為防止鏈條在工作時從鏈輪上脫落,鏈條上裝有內(nèi)導(dǎo)片或外導(dǎo)片。嚙合時導(dǎo)片與鏈輪上相應(yīng)的導(dǎo)槽嵌合(圖1)。齒形鏈傳動平穩(wěn),噪聲很小,故又名無聲鏈,常用于高速傳動。套筒滾子鏈和齒形鏈鏈輪的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由進入或退出嚙合,在嚙入時沖擊很小,在嚙合時接觸良好。

3 基本特點

  與帶傳動相比,鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,能保持準(zhǔn)確的平均傳動比;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。

  與齒輪傳動相比,鏈傳動的制造和安裝精度要求較低;中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù),因此傳動平穩(wěn)性較差,工作中有一定的沖擊和噪聲。

  鏈傳動平均傳動比準(zhǔn)確,傳動效率高,軸間距離適應(yīng)范圍較大,能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用;但鏈傳動一般只能用作平行軸間傳動,且其瞬時傳動比波動,傳動噪聲較大。由于鏈節(jié)是剛性的,因而存在多邊形效應(yīng)(即運動不均勻性),這種運動特性使鏈傳動的瞬時傳動比變化并引起附加動載荷和振動,在選用鏈傳動參數(shù)時須加以考慮。鏈傳動廣泛用于交通運輸、農(nóng)業(yè)、輕工、礦山、石油化工和機床工業(yè)等。

4 主要參數(shù)

  鏈輪齒數(shù)

  為提高鏈傳動的運動平穩(wěn)性、降低動載荷,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會很大,從而使鏈傳動較早發(fā)生跳齒失效。

  鏈條工作一段時間后,磨損使銷軸變細、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。鏈條節(jié)距變長后、鏈繞上鏈輪時節(jié)圓d向齒頂移動。

  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。

  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)生沖擊所引起的動載荷越大,反而使鏈承載能力和壽命降低。因此,設(shè)計時應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈,重載時選取小節(jié)距多排鏈的實際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。

  中心距和鏈長

  鏈傳動中心距過小,則小鏈輪上的包角小,同時嚙合的鏈輪齒數(shù)就少;若中心距過大,則易使鏈條抖動。一般可取中心距a=(30~50)p,最大中心距≤80p。

  鏈條長度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動求帶長的公式可導(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)計成可調(diào)節(jié)的;或者應(yīng)有張緊裝置。

5 設(shè)計形式

  失效形式

  鏈傳動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),鏈板會發(fā)生疲勞破壞。正常潤滑條件下,鏈板疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。

  (2)滾子、套筒的沖擊疲勞破壞鏈傳動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、高速閉式鏈傳動中。

  (3)銷軸與套筒的膠合潤滑不當(dāng)或速度過高時,銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速。

  (4)鏈條鉸鏈磨損鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長,容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時,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),可得出一個極限功率表達式。為了清楚,常用線圖表示。為在正常潤滑條件下,對應(yīng)各種失效形式的極限功率曲線。圖中陰影部分為實際上使用的區(qū)域。若潤滑密封不良及工況惡劣時,磨損將很嚴(yán)重,其極限功率會大幅度下降。

  功率曲線圖

  采用推薦的潤滑方式時,各型號A系列滾子鏈所能傳遞的功率。若潤滑不良或不采用推薦的潤滑方式時,應(yīng)將圖中值降低;當(dāng)鏈速v≤1.5m/s時,降低到50%;當(dāng)1.5m/ss時,降低到25%;當(dāng)v>7m/s而又潤滑不當(dāng)時,傳動不可靠。

  張緊裝置時,應(yīng)將計算的中心距減小2~5mm使鏈條有小的初垂度。


內(nèi)容來自百科網(wǎng)