文档介绍：华南理工大学
第9章链、轴与滚动轴承疲劳强度设计
滚动轴承疲劳寿命设计
轴的疲劳强度设计
套筒滚子链的疲劳强度设计
链传动具有运动不均匀性的特征。这是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的,称为链传动的多边形效应。链传动的主要失效形式是疲劳破坏或胶合。确定套筒滚子链传动的承载能力,都采用以疲劳强度为主的多种失效形式的计算方法。
套筒滚子链的疲劳强度设计
(b)
(a)
链传动的运动特性

R1
ω1
ψ1
β
O1
A
v 1
v1′
v
ψ 2
β
R2
O2
ω 2
γ
B
v2
v
v2′
γ
图链传动的速度分析
当链绕在链轮上,链节与相应的轮齿啮合后,这段链条将曲折成多边形一部分()。
该多边形的边长为链条的节距 p,边数等于链轮齿数z。链轮每转一圈,随之转过的链长为z p,故链的平均速度为:
式中,z1、z2——主、从动链轮齿数;
n1、n2——主、从动链轮转速, r/min;
p——链的节距,mm。
()
链传动的平均传动比为
()
式中,z1、z2——主、从动链轮齿数;
n1、n2——主、从动链轮转速, r/min;
2. 链传动的平均速度与平均传动比
(a)
R1
ω1
ψ1
β
O1
A
v 1
v’1
v
β
如图所示,链轮转动时,绕在链轮上的链条其销轴轴心沿链轮节圆运动,而链节其余部分的运动轨迹不在节圆上。若主动链轮的节圆半径为 R1,并以等角速度1 转动时,轴心A 作等速圆周运动,其速度v1=R11。
为了便于分析,设链传动在工作时,主动边始终处于水平位置。这样 v1 可分解为沿链条前进方向的水平速度 v 和上下垂直运动的分速度 v’1,其值分别为:
()
式中,——过轴心 A 的半径与垂线间的夹角。
R1
ω1
ψ1
β
O1
A
v 1
v’1
v
β
由图中可知:链条的每一链节在主动链轮上对应的中心角为1(1 = 360/z),则角的变化范围为(-1/2 ~+ 1/2 )。显然,当= 1/2时,链速最小;当= 0时,链速最大。所以,主动链轮作等速回转时,链条前进的瞬时速度 v 周期性地由小变大,又由大变小,每转过一个节距就变化一次。与此同时,v′1的大小也在周期性地变化,导致链条在铅垂方向产生周期性的振动。
设从动轮角速度为2,圆周速度为v2,由图可知
()
(b)
ψ 2
R2
O2
ω 2
γ
B
v2
v
v2′
γ
又因 v1= R11,而有
所以瞬时传动比为:
()
随着角和角的不断变化,链传动的瞬时传动比也是不断变化的。当主动链轮以等角速度回转时,从动链轮的角速度将周期性地变化。只有在z1 = z2,且传动的中心距恰为节距 p 的整数倍时,传动比才可能在啮合过程中保持不变,恒为1。