FSAE_鏈傳動設(shè)計1.doc

9.3鏈傳動的設(shè)計一、鏈傳動的運動分析1、鏈傳動的運動不均勻性在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距。動畫演示鏈的平均速度為：鏈傳動的平均傳動比為：當(dāng)主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時鏈條鉸鏈A點的圓周速度前進分速度上下運動分速度2、鏈傳動的運動不均勻性可以看出鏈條的前進速度和上下抖動速度都是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。從動鏈輪的角速度為：鏈傳動的瞬時傳動比為：當(dāng)主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比都是周期性變化的。鏈傳動的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。3、鏈傳動的動載荷鏈傳動中的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都是周期性的變速運動，從而引起動載荷。鏈條前進的加速度引起的動載荷為：從動鏈輪的角加速度引起的動載荷為：鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則傳動的動載荷就越大。鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，也將引起沖擊和動載荷，鏈節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越強烈。二、鏈傳動的設(shè)計計算1、失效形式和額定功率鏈傳動的失效形式有鏈的疲勞破環(huán)、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合以及鏈條的靜力拉斷。右圖示為潤滑良好的單排鏈的額定功率曲線圖。由圖可見，在中等速度的鏈傳動中，鏈傳動的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強度；隨著鏈輪轉(zhuǎn)速的增高，鏈傳動的多邊形效應(yīng)增大，傳動能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度，轉(zhuǎn)速越高，傳動能力就越低，并會出現(xiàn)鉸鏈膠合現(xiàn)象，使鏈條迅速失效。2、系列滾子鏈的額定功率曲線滾子鏈額定功率曲線1-由鏈板疲勞強度限定；2-由滾子、套筒沖擊疲勞強度限定；3-由銷軸和套筒膠合限定左圖所示為A系列滾子鏈的額定功率曲線，它是在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下得出的，設(shè)計時可根據(jù)小鏈輪的轉(zhuǎn)速n1從圖中查出這種型號的鏈條允許傳遞的額定功率P0，額定功率曲線適合于鏈速v0.6m/s的場合。當(dāng)鏈傳動的實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實驗條件不符時，應(yīng)引入小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz、鏈長系數(shù)KL、多排鏈系數(shù)KP和工作情況系數(shù)KA進行修正。額定功率曲線是在推薦的潤滑方式下得到的，當(dāng)不能滿足推薦的潤滑方式時，應(yīng)降低額定功率P0。3、滾子鏈傳動的設(shè)計步驟和方法.鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)z1少可減小外廓尺寸，但齒數(shù)過少，將會導(dǎo)致：1）傳動的不均勻性和動載荷增大；2）鏈條進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈磨損加??；3）鏈傳動的圓周力增大，從而加速了鏈條和鏈輪的損壞。增加小鏈輪齒數(shù)對傳動有利，但如z1選得太大時，大鏈輪齒數(shù)Z2將更大，除增大了傳動的尺寸和質(zhì)量外，還易發(fā)生跳齒和脫鏈，使鏈條壽命降低。鏈輪齒數(shù)的取值范圍為17z120。小鏈輪的齒數(shù)可根據(jù)鏈速選擇。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù)，為考慮磨損均勻，小鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取奇數(shù)。通常限制鏈傳動的傳動比i6，推薦的傳動比i23.5。2.確定計算功率計算功率是根據(jù)傳遞的功率，并考慮到載荷性質(zhì)和原動機的種類而確定的3.鏈的節(jié)距鏈的節(jié)距越大，承載能力就越高，但傳動的多邊形效應(yīng)也要增大，振動沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。所以設(shè)計時應(yīng)盡量選取小節(jié)距的單排鏈或多排鏈?？紤]到鏈傳動的實際工作條件與標(biāo)準(zhǔn)實驗條件的不同，引入修正系數(shù)Kz，KL和KP，則鏈所需傳遞的功率為：鏈條節(jié)距P可根據(jù)功率P0和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1由額定功率曲線選取。4.鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)鏈傳動的中心距過大或過小對傳動都會造成不利影響。設(shè)計時一般取中心距a0=(3050)p，最大取a0max=80p。鏈條的長度以鏈節(jié)Lp數(shù)來表示，鏈節(jié)數(shù)為：計算出的Lp應(yīng)圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)，鏈傳動的理論中心距為：為了保證鏈條松邊有一個合適的安裝垂度f，實際中心距應(yīng)比理論中心距小一些。5.小鏈輪轂孔最大直徑根據(jù)小鏈輪的節(jié)距和齒數(shù)由鏈輪轂孔直徑表確定鏈輪轂孔的最大直徑dkmax，若dkmax小于安裝鏈輪處的軸徑，則應(yīng)重新選擇鏈傳動的參數(shù)（增大z1或p）。6.鏈傳動的壓軸力鏈傳動的壓軸力可近似取為：式中：Fe為鏈傳遞的有效圓周力，單位為N；KFp為壓軸力系數(shù)，對于水平傳動KFp=1.15，對于垂直傳動KFp=1.05。7.低速鏈傳動的靜力強度計算對于鏈速v0.6m/s的低速鏈傳動，因抗拉靜力強度不