鏈傳動(dòng)工作情況分析

鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 1．鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性 鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況和繞在正多邊形輪子上的帶傳動(dòng)很相似，見圖1。邊長(zhǎng)相當(dāng)于鏈節(jié)距p，邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈移動(dòng)的距離為zp，設(shè)z1、z2為兩鏈輪的齒數(shù)，p為節(jié)距（mm），n1、n2為兩鏈輪的轉(zhuǎn)速（r/min），　則鏈條的平均速度v（m/s）為 v=z1pn1/60*1000=z2pn2/60*1000 由上式可得鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比 i=n1/n2=z2/z1 事實(shí)上，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是變化的。分析如下：設(shè)鏈的緊邊在傳動(dòng)時(shí)處于水平位置，見圖1。設(shè)主動(dòng)輪以等角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng)，則其分度圓周速度為R1ω1。當(dāng)鏈節(jié)進(jìn)入主動(dòng)輪時(shí)，其銷軸總是隨著鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷改變其位置。當(dāng)位于β角的瞬時(shí)，鏈水平運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度 等于銷軸圓周速度的水平分量。即鏈速v v=cosβR1ω1 角的變化范圍在±φ1/2之間，φ1=360。/z1。當(dāng)β=0時(shí)，鏈速最大，vmax=R1ω1；當(dāng)β=±φ1/2時(shí)，鏈速最小，vmin=R1ω1cos(φ1/2) 。因此，即使主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鏈速v也是變化的。每轉(zhuǎn)過一個(gè)鏈節(jié)距就周期變化一次，見圖2。 同理，鏈條垂直運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度v`=R1ω1sinβ也作周期性變化，從而使鏈條上下抖動(dòng)。圖2 鏈速變化規(guī)律從動(dòng)鏈輪由于鏈速v≠常數(shù)和γ角的不斷變化（圖1），因而它的角速度ω2=v/R2cosγ也是變化的。 鏈傳動(dòng)比的瞬時(shí)傳動(dòng)比i為 i=ω1/ω2=R2cosγ/R1cosβ 顯然，瞬時(shí)傳動(dòng)比不能得到恒定值。因此鏈傳動(dòng)工作不穩(wěn)定。 2．鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷 鏈傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生動(dòng)載荷的主要原因是： (1) 鏈速和從動(dòng)鏈輪角速度周期性變化，從而產(chǎn)生了附加的動(dòng)載荷。鏈的加速度愈大，動(dòng)載荷也將愈大。鏈的加速度為 可見，鏈輪轉(zhuǎn)速愈高、鏈節(jié)距愈大、鏈輪齒數(shù)愈少，動(dòng)載荷都將增大。 (2) 鏈沿垂直方向分速度 也作周期性地變化，使鏈產(chǎn)生橫向振動(dòng)，這也是鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因之一。 (3) 鏈節(jié)進(jìn)入鏈輪的瞬時(shí)，鏈節(jié)與鏈輪輪 齒以一定的相對(duì)速度嚙合，鏈與輪齒將受到?jīng)_擊，并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。如圖3所示，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，把鏈輪看作靜止的，鏈節(jié)就以角速度-w 進(jìn)入輪齒而產(chǎn)生沖擊。這種現(xiàn)象，隨著鏈輪轉(zhuǎn)速的增加和鏈節(jié)距的加大而加劇。使傳動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 (4) 若鏈張緊不好、鏈條松弛，在起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下，將產(chǎn)生慣性沖擊，使鏈傳動(dòng)產(chǎn)生很大的動(dòng)載荷。 由于鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷效應(yīng)，鏈傳動(dòng)不宜用于高速。 鏈傳動(dòng)的受力分析 安裝鏈傳動(dòng)時(shí)，只需不大的張緊力，主要是使鏈松邊的垂度不致過大，否則會(huì)產(chǎn)生顯著振動(dòng)、跳齒和脫鏈。若不考慮傳動(dòng)中的動(dòng)載荷，作用在鏈上的力有：圓周力（即有效拉力）F、離心拉力FC和懸垂拉力Fy 。如圖所示。鏈在傳動(dòng)中的主要作用力有： （1）鏈的緊邊拉力為　　F1=F+FC+Fy　　（N） （2）鏈的松邊拉力為 　　F2=FC+Fy　　　（N） （3）圍繞在鏈輪上的鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的離心拉力 FC=qv2　 　（N） 式中：q為鏈的每米長(zhǎng)質(zhì)量，Kg/m； 　　　v為鏈速m/s 。 （4）懸垂拉力 可利用求懸索拉力的方法近似求得 Fv=Kvqga　　　　（N） 式中：　a為鏈傳動(dòng)的中心距，m ； g為重力加速度，g=9.81m/s2 Kv為下垂量y=0.02a時(shí)的垂度系數(shù)，與安裝角β有關(guān)（圖12.12），見表。鏈作用在軸上的壓力FQ可近似地取為FQ=(1.2~1.3)F，有沖擊和振動(dòng)時(shí)取大值。