鏈傳動工作情況分析

鏈傳動的運動分析 1．鏈傳動的運動不均勻性 鏈條進入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動的運動情況和繞在正多邊形輪子上的帶傳動很相似，見圖1。邊長相當于鏈節距p，邊數相當于鏈輪齒數z。鏈輪每轉一周，鏈移動的距離為zp，設z1、z2為兩鏈輪的齒數，p為節距（mm），n1、n2為兩鏈輪的轉速（r/min），　則鏈條的平均速度v（m/s）為 v=z1pn1/60*1000=z2pn2/60*1000 由上式可得鏈傳動的平均傳動比 i=n1/n2=z2/z1 事實上，鏈傳動的瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的。分析如下：設鏈的緊邊在傳動時處于水平位置，見圖1。設主動輪以等角速度ω1轉動，則其分度圓周速度為R1ω1。當鏈節進入主動輪時，其銷軸總是隨著鏈輪的轉動而不斷改變其位置。當位于β角的瞬時，鏈水平運動的瞬時速度 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β=0時，鏈速最大，vmax=R1ω1；當β=±φ1/2時，鏈速最小，vmin=R1ω1cos(φ1/2) 。因此，即使主動鏈輪勻速轉動時，鏈速v也是變化的。每轉過一個鏈節距就周期變化一次，見圖2。 同理，鏈條垂直運動的瞬時速度v`=R1ω1sinβ也作周期性變化，從而使鏈條上下抖動。圖2 鏈速變化規律從動鏈輪由于鏈速v≠常數和γ角的不斷變化（圖1），因而它的角速度ω2=v/R2cosγ也是變化的。 鏈傳動比的瞬時傳動比i為 i=ω1/ω2=R2cosγ/R1cosβ 顯然，瞬時傳動比不能得到恒定值。因此鏈傳動工作不穩定。 2．鏈傳動的動載荷 鏈傳動在工作時產生動載荷的主要原因是： (1) 鏈速和從動鏈輪角速度周期性變化，從而產生了附加的動載荷。鏈的加速度愈大，動載荷也將愈大。鏈的加速度為 可見，鏈輪轉速愈高、鏈節距愈大、鏈輪齒數愈少，動載荷都將增大。 (2) 鏈沿垂直方向分速度 也作周期性地變化，使鏈產生橫向振動，這也是鏈傳動產生動載荷的原因之一。 (3) 鏈節進入鏈輪的瞬時，鏈節與鏈輪輪 齒以一定的相對速度嚙合，鏈與輪齒將受到沖擊，并產生附加動載荷。如圖3所示，根據相對運動原理，把鏈輪看作靜止的，鏈節就以角速度-w 進入輪齒而產生沖擊。這種現象，隨著鏈輪轉速的增加和鏈節距的加大而加劇。使傳動產生振動和噪聲。 (4) 若鏈張緊不好、鏈條松弛，在起動、制動、反轉、載荷變化等情況下，將產生慣性沖擊，使鏈傳動產生很大的動載荷。 由于鏈傳動的動載荷效應，鏈傳動不宜用于高速。 鏈傳動的受力分析 安裝鏈傳動時，只需不大的張緊力，主要是使鏈松邊的垂度不致過大，否則會產生顯著振動、跳齒和脫鏈。若不考慮傳動中的動載荷，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在運動中產生的離心拉力 FC=qv2　 　（N） 式中：q為鏈的每米長質量，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時的垂度系數，與安裝角β有關（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，有沖擊和振動時取大值。