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９.４　普通Ｖ 带传动的维护
９.４.１　带传动的失效形式
带传动的失效形式主要有两种: 一种是打滑。 由于有效圆周力超过带与带轮面之间的极限摩擦力。 带在带轮面上发生明显的全面滑动。 而使带不能正常传动。 另一种是带的疲劳破坏。 带在工作时的应力随着带的运转而变化。 是交变应力。 转速越高。 带越短。 单位时间内带绕过带轮的次数越多。 带的应力变化就越频繁。 长时期工作。 当应力循环次数达到一定值时。 传动带将会产生脱层、撕裂。 最后导致疲劳断裂。 从而使带传动失效。
９.４.２　Ｖ 带传动的张紧、安装和维护
１.Ｖ 带传动的张紧
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９.４　普通Ｖ 带传动的维护
带在工作一段时间后会产生塑性变形而松弛。 影响带传动的正常工作。 为了保证带传动的传动能力。 使带产生并保持一定的初拉力。 必须对带进行定期检查与重新张紧。 常见的带传动的张紧方式有以下两种方式:
(１) 调整中心距
常见的通过调整中心距的张紧方法可分为定期张紧装置和自动张紧装置两大类。在垂直或接近垂直的传动中。 可以采用如图９-１０ 所示的摆架式结构。 电动机固定在摇摆架上。 用旋动调节螺钉上的螺母来调节。 在水平或倾斜不大的传动中。 可采用如图９-１１所示滑道式结构。 电动机装在机座的滑道上。 旋动调节螺钉推动电动机。 调节中心距以控制初拉力。 然后固定。 自动张紧装置将装有带轮的电动机安装在摆动架上。 利用电动机的自重张紧传动带。 通过外载荷大小的变化而自动调节张紧力。 如图９-１２ 所示。
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９.４　普通Ｖ 带传动的维护
(２) 采用张紧轮
采用张紧轮进行张紧。 一般用于中心距不可调的情况。 通常将张紧轮置于带的松边内侧且尽量靠近大带轮处。 如图９-１３ 所示。
２.Ｖ 带传动的安装和维护
为了延长带的使用寿命。 保证传动的正常运行。 必须重视正确的使用和维护保养。
１) 安装时。 两带轮轴线应平行。 两轮相对应轮槽的中心线应重合。 否则会加速带的磨损。 降低带的寿命。 带传动的正确安装如图９-１４ 所示。
２) 安装Ｖ 带时应按规定的初拉力张紧。 也可凭经验。 对于中等中心距的带传动。 以按下１５ ｍｍ 为宜。 如图９-１５ 所示。
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９.４　普通Ｖ 带传动的维护
３) 选用Ｖ 带时要注意型号和长度。 型号要和带轮轮槽尺寸相符合。 新旧不同的Ｖ 带不能同时使用。
４) 装拆时不能硬撬。 应先缩短中心距。 然后再装拆胶带。 装好后再调到合适的张紧程度。
５) 带传动不需要润滑。 使用中注意防止润滑油流入带与带轮的工作表面。
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９.５　链传动
９.５.１　链传动概述
１.链传动的组成和类型
如图９-１６ 所示。 链传动由轴线平行的主动链轮１、从动链轮２、链条３ 以及机架组成。靠链节和链轮齿的啮合来传递运动和动力。
按照用途的不同。 链传动可分为传动链、起重链和牵引链。 传动链主要用于一般机械传动。 起重链和牵引链用于起重机械和运输机械。 在传动链中。 又分为短节距精密滚子链(简称滚子链)、短节距精密套筒链(简称套筒链)、齿形链和成形链四类。 如图９-１７ 所示。
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９.５　链传动
２.链传动的特点和应用
链传动为具有中间挠性件的啮合传动。 与带传动相比较。 其主要特点是:
１) 链传动无弹性滑动和打滑现象。 能获得准确的平均传动比。 但瞬时传动比不恒定。在工况相同时。 链传动结构更为紧凑。 传动效率较高。
２) 链传动所需张紧力小。 故链条对轴的压力较小。
３) 链传动可在高温、油污、潮湿、泥沙等环境恶劣情况下工作。
４) 链传动平稳性差。 有噪音。 磨损后易发生跳齿和脱链。 急速反向转动的性能差。
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９.５　链传动
９.５.２　滚子链
１.滚子链的结构
滚子链结构如图９-１８ 所示。 由内链板１、外链板２、套筒３、销轴４ 和滚子５ 组成。 内链节由内链板与套筒组成。 内链板与套筒之间为过盈配合连接。 套筒与滚子之间为间隙配合。 滚子可绕套筒自由转动。 外链节由外链板和销轴组成。 外链板和销轴之间也是过盈配合连接。 内、外链板之间用销轴和套筒以间隙配合相连接。 构成活动铰链。 当链条啮入和啮出时。 内外链节相对转动。 滚子沿链轮轮齿滚动。 减少轮齿与链条的磨损。 内、外链板一般都制作成“８” 字形。 以减轻重量并保持链板各横截面的强度大致相等。 链条的各零件由碳素钢或合金钢制成。 并经热处理。 以提高其耐磨性和强度。
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９.５　链传动
链条上相邻两销轴的中心距称为链的节距。 用ｐ 来表示。 它是链传动最重要的参数。节距越大。 链条各零件的尺寸越大。 所能传递的功率也越大。 滚子链可制成单排和多排。排距用ｐｔ 表示。 图９-１９ 所示双排链结构。 多排链一般应用于传递较大功率。 但由于受到制造和装配精度的影响。 各排所受到的载荷大小往往不均匀。 因此。 多排链的排数不宜过多。一般不超过四排。
链条长度用链节数来表示。 链节数最好取为偶数。 以便链条连成环形时。 链条一端的外链板刚好与另一端的内链板相接。 接头处可用开口销[如图９-２０ (ａ) 所示] 和弹簧夹[如图９-２０ (ｂ) 所示] 将销轴进行轴向固定并锁紧。 当链节数为奇数时。 则需采用过渡链节[如图９-２０ (ｃ) 所示]。 在链条受拉时。 过渡链节还要承受附加的弯曲载荷。 因此在设计时应尽量避免采用奇数链节数。
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９.５　链传动
滚子链已标准化。 标准为ＧＢ/ Ｔ １２４３—２００６。 分为Ａ、Ｂ 两个系列。 Ａ 系列一般供设计使用。 Ｂ 系列主要供维修使用。 常用的Ａ 系列滚子链的主要参数和尺寸见表９-４。 表中的链号乘以２５.４/１６ ｍｍ 即为节距ｐ 值。 从表中可以看出。 链号越大。 链的尺寸就越大。 承载能力越强。
２.滚子链链轮
滚子链链轮是链传动的主要零件。 链轮的齿形应易于加工。 受力均匀。 不易脱链。 保证链条平稳、顺利地进入和退出啮合。
ＧＢ １２４３—２００６ 规定了链轮的基本结构参数。 链轮齿槽形状。 如图９-２１ 所示。
链轮的主要尺寸计算公式为(ｄ１ 为滚子直径。 其值见表９-４)。
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９.５　链传动
链轮端面齿形的其他尺寸和轴面齿形的结构尺寸的计算公式可查阅机械设计手册。链轮的结构如图９-２２ 所示。 直径较小的链轮可制成实心式[图９-２２ (ａ)]。 中等直径的链轮可制成孔板式。 如[图９-２２ (ｂ)]。 直径较大的链轮可制成组合式结构。 通过焊接、铆接或螺栓连接等方式装配在一起[图９-２２ (ｃ)、(ｄ)]。
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９.５　链传动
链轮轮齿应有足够的接触强度和耐磨性。 故齿面多经热处理。 小链轮的啮合次数必大于大链轮的啮合次数。 所受冲击力也大。 因此所用材料一般优于大链轮。 齿面硬度应较高。链轮常用的材料有碳素钢( 如Ｑ２３５、Ｑ２７５、４５ 钢等)、灰铸铁( ＨＴ２００) 和铸钢(ＺＧ３１０—５７０) 等。
９.５.３　平均链速和平均传动比
链条是由刚性链节通过销轴铰接而成。 当链条与链轮啮合时。 在啮合区的部分链将折成正多边形。 此正多边形的边长相当于链节距ｐ (ｍｍ)。 设ｚ１、ｚ２ 为主、从两链轮的齿数。ｎ１、ｎ２ 为主、从两链轮的转速。 链轮每转一周。 链条所转过的链长为ｚｐ。 则链条速度(简称链速) 为
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９.５　链传动
９.５.４　链传动的主要失效形式
链传动的主要失效形式有以下几种:
１) 链板疲劳破坏。 在传动中。 由于松边和紧边的拉力不同。 使得滚子链受到变应力作用。 当经过一定的循环次数。 链板会发生疲劳破坏。 在正常润滑条件下。 疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 疲劳破坏是闭式链传动的主要失效形式。
２) 链条铰链胶合。 由于销轴与套筒在链条的内部。 润滑条件最差。 当润滑不当、链速过高或载荷较大时。 销轴和套筒的工作表面会发生胶合。 胶合限定了链传动的极限转速。
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９.５　链传动
３) 链条铰链磨损。 链传动时。 相邻链节间要发生相对转动。 同时链条的销轴和套筒之间又要承受较大比压。 使得链条磨损。 铰链磨损后链节变长。 容易引起跳齿或脱链。 开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时。 极易引起铰链磨损。 从而急剧降低链条的使用寿命。
４) 链条过载拉断。 在低速(ｖ <０.６ ｍ/ ｓ) 重载或严重过载的传动中。 由于载荷超过链条的静力强度。 使得链条被拉断。
５) 套筒、滚子冲击疲劳破坏。 链传动的啮合冲击首先由滚子套筒承受。 在经历一定次数的冲击后。 套筒、滚子会发生冲击疲劳破坏。 这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。
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９.５　链传动
９.５.５　链传动的润滑和布置
１.链传动的润滑
链传动的润滑能够减少磨损、缓和冲击、延长链条的使用寿命。 常见润滑方式和原理见表９-５。
２.链传动的布置
链传动布置时。 链轮两轴线应平行。 两链轮应位于同一平面内。 一般易采用水平或接近水平的布置。 中心连线与水平线的夹角一般小于４５°。 并使松边在下方。
３.链传动的张紧
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９.５　链传动
链条在使用过程中会因磨损而逐渐伸长。 为防止松边垂度过大而引起啮合不良、松边颤动和跳齿等现象。 应使链张紧。 常见张紧方法有调整中心距和采用张紧装置。 张紧轮可用链轮也可用滚轮。 一般设在松边外侧。 如图９-２３ 所示。 利用弹簧自动张紧[图９-２３ (ａ)]。 利用所挂重物自动张紧[图９-２３ (ｂ)]。 对于大中心距的链传动可采用压板张紧。 如图９-２３ (ｃ) 所示。
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图９-１　带传动的组成
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图９-２　带传动的类型
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图９-３　同步带传动
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图９-４　齿孔带传动
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图９-５　带传动的工作原理
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图９-６　带传动的应力分布
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图９-７　带传动的弹性滑动
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图９-８　普通Ｖ 带的结构
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表９-１　普通Ｖ 带截面尺寸
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表９-２　普通Ｖ 带的基准长度及长度系数
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表９-２　普通Ｖ 带的基准长度及长度系数
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图９-９　带轮典型结构形式
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图９-１０　摆架式定期张紧装置
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图９-１１　滑道式定期张紧装置
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图９-１２　自动张紧装置
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图９-１３　张紧轮张紧
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图９-１４　带传动的正确安装形式
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图９-１５　带的张紧程度
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图９-１６　链传动的组成
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图９-１７　传动链的类型
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图９-１８　滚子链结构
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图９-１９　双排链结构
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图９-２０　链节的接头形式
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表９-４　Ａ 系列滚子链主要参数和尺寸
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图９-２１　齿槽形状
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图９-２２　链轮的结构
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表９-５　链传动常见的润滑方式
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图９-２３　链传动的张紧
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