第一節 概 述... 1

一、滾子鏈的結構和規格... 1

二、齒形鏈... 3

三、鏈輪... 3

概 述

文本框:    圖8-1  鏈傳動的組成  鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成(見圖8–1),它靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來傳遞運動和動力。

與帶傳動比較,鏈傳動有結構緊湊,作用在軸上的載荷小,承載能力較大,效率較高(一般可達96~97%),能保持準確的平均傳動比等優點。但鏈傳動對安裝精度要求較高,工作時有振動和沖擊,瞬時速度不均勻等現象。

鏈傳動適用于兩軸相距較遠,要求平均傳動比不變但對瞬時傳動比要求不嚴格,工作環境惡劣(多油、多塵、高溫)等場合。它廣泛應用于冶金、輕工、化工、機床、農業、起重運輸和各種車輛等的機械傳動中。

鏈有多種類型,按用途可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈三種。起重鏈和牽引鏈用于起重機械和運輸機械。在一般機械中,最常用的是傳動鏈。傳動鏈的主要類型有短節距精密滾子鏈(簡稱滾子鏈)和齒形鏈等,其中以滾子鏈應用最廣。本章主要討論滾子鏈傳動的有關設計問題。

 

 

文本框:    圖8–2  滾子鏈的組成  滾子鏈由內鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成(見圖8–2)。內鏈板與套筒間、外鏈板與銷軸間均為過盈配合,套筒與銷軸間則為間隙配合,形成動聯接。工作時內、外鏈節間可以相對撓曲,套筒則繞銷軸自由轉動。為了減少銷軸與套筒間的磨損,在它們之間應進行潤滑。滾子活套在套筒外面,嚙合時滾子沿鏈輪齒廓滾動,以減小鏈條與鏈輪輪齒間的磨損。內、外鏈板均制成8字形,以使鏈板各橫截面的抗拉強度大致相同,并減輕鏈條的重量及慣性力。

相鄰兩銷軸軸心線間的距離稱為節距,用p表示,它是鏈的主要參數。節距p越大,鏈的各元件的尺寸也大,承載能力也越高,但重量也增加,沖擊和振動也隨之加大。因此,傳遞功率較大時,為減小鏈傳動的外廓尺寸,減小沖擊、振動可采用小節距的多排鏈(見圖8–3)。四排以上的傳動鏈可與生產廠家協商制造。

為了使鏈聯成封閉環狀,鏈的兩端應用聯接鏈節聯接起來,聯接鏈節通常有三種形式(見圖8–4)。當組成鏈的總鏈節為偶數時,可采用開口銷或彈簧夾將接頭上的活動銷軸固定。當鏈節總數為奇數時,可采用過渡鏈節聯接。鏈條受力后,過渡鏈節的鏈板除受拉力外,還受附加彎矩,其強度較一般鏈節低。所以在一般情況下,最好不用奇數鏈節。

圖8–3 多排鏈

圖8-4 聯接鏈節

對于在重載、沖擊、正、反向轉動等繁重條件下工作的鏈傳動,如果全部采用由過渡鏈節組成的彎板滾子鏈,由于它的柔性較好,因而能減輕沖擊和振動。

傳動用滾子鏈已標準化,分A、B兩系列,我國以A系列為主體(用于設計和出口,B系列用于維修和出口),表8–1列出了幾種常用滾子鏈的基本參數和尺寸。

表8–1 滾子鏈的基本參數和尺寸(摘自GB1243.1–83

鏈號

節距p

排距pt

滾子外徑

d1max

內鏈節內寬

b1min

銷軸直徑

d2max

鏈板高度

h2max

極限拉伸載荷

(單排)Qmin

每米質量

(單排)q

mm

mm

mm

mm

mm

mm

N

kg/m

08A

12.70

14.38

7.95

7.85

3.96

12.07

13800

0.60

10A

15.875

18.11

10.16

9.40

5.08

15.09

21800

1.00

12A

19.05

22.78

11.91

12.57

5.95

18.08

31100

1.50

16A

25.40

29.29

15.88

15.75

7.94

24.13

55600

2.60

20A

31.75

35.76

19.05

18.90

9.54

30.18

86700

3.80

24A

38.10

45.44

22.23

25.22

11.10

36.20

124600

5.60

28A

44.45

48.87

25.40

25.22

12.70

42.24

169000

7.50

32A

50.80

58.55

28.53

31.55

14.29

48.26

222400

10.10

40A

63.50

71.55

39.68

37.85

19.34

60.33

347000

16.10

48A

76.20

87.83

47.63

47.35

23.30

72.39

500400

22.60

注:使用過渡鏈節時,其極限拉伸載荷按表列數值的80%計算。

標記示例:鏈號08A、單排、86個鏈節長的滾子鏈標記為

08A-1×86 GB1243.1–83

二、齒形鏈

齒形鏈由若干組齒形鏈板交錯排列,用鉸鏈相互聯接而成(見圖8–5)。鏈板兩側工作面為直邊,夾角為60°,靠鏈板工作面和鏈輪輪齒的嚙合來實現傳動。齒形鏈的鉸鏈可以是簡單的圓柱銷軸,也可以是其它形式。如圖4–5a、b所示為軸瓦式齒形鏈和滾柱式齒形鏈。

a)

b)

圖8-5 齒形鏈

a) 軸瓦式齒形鏈 b) 滾柱式齒形鏈

由于齒形鏈的齒形及嚙合特點,其傳動較平衡,承受沖擊性能好,輪齒受力均勻,噪音較小,故又稱無聲鏈。它允許較高的鏈速,特殊設計的齒形鏈傳動最高鏈速可達40m/s。但它結構比滾子鏈復雜、價格較高、重量較大,所以目前應用較少。

本章僅介紹A系列滾子鏈及其傳動的設計。

三、鏈輪

如圖8–6所示表示了幾種不同形式的鏈輪結構。鏈輪損壞主要是由于輪齒的磨損,所以尺寸較大的鏈輪最好采用齒圈可以更換的結構(見圖8–6c)。

a)

b)

c)

圖8-6 鏈輪結構

鏈輪輪齒的齒形應保證鏈節能自由地進入和退出嚙合。在嚙合時應保證良好的接觸,有較大的容納鏈條節距因磨損而增長的能力,形狀應盡可能簡單,便于加工。如圖8–7所示為國家標準GB1244–85規定的滾子鏈鏈輪的齒形,其幾何尺寸及計算公式列于表8–2和表8–3中。

軸向齒廓見圖8–8,其尺寸計算見表8–4。

圖8-7 滾子鏈鏈輪齒形

圖8-8 滾子鏈鏈輪軸向齒廓

表8–2 滾子鏈鏈輪主要尺寸計算

表8–3 滾子鏈鏈輪齒槽形狀計算

表8–4 滾子鏈鏈輪軸向齒形計算

鏈輪材料應滿足強度和耐磨性要求。在低速、輕載或平穩傳動中,鏈輪可采用低、中碳鋼制造;中速、中載無劇烈沖擊時,采用中碳鋼淬火處理,其齒面硬度HRC>40~45;高速、重載或連續工作的傳動,采用低碳合金鋼表面滲碳淬火(如用15Cr、20Cr等鋼滲碳淬硬至HRC=50~60)或中碳合金鋼表面淬火(如用40Cr、35CrMnSi、35CrMo等鋼淬硬到HRC=40~50)。低速、輕載且齒數較多時(z>50),也允許用不低于HT150的鑄鐵鏈輪。

由于小鏈輪的嚙合次數比大鏈輪多,因此對材料的要求也比大鏈輪高,當大鏈輪用鑄鐵時,小鏈輪通常都用鋼。

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