【文章內容簡介】 Rv 只有當鏈輪齒數 z1=z且傳動中心距為鏈節(jié)距的整數倍時，才能使β 和 γ 的變化時時相同，瞬時傳動比才能恒定不變 (i′ =1)。因此設計鏈傳動時應合理選擇參數，以期減輕振 動和動載荷。 滾子鏈傳動的主要失效形式 鏈傳動的主要失效形式有以下幾種： （ 1）鏈板疲勞破壞 :在鏈傳動中 ,由于松邊和緊邊的拉力不同 ,使得鏈條所受山東科技大學學士學位論文 ２１ 的拉力是變應力 ,當應力達到一定數值 ,且經過一定的循環(huán)次數后 ,鏈板、滾子、套筒等組件會發(fā)生疲勞破壞。這種疲勞破壞是閉式鏈傳動的主要失效形式。 （ 2） 鉸鏈磨損： 鏈節(jié)在繞上鏈輪時，銷軸 與套筒之間產生相對滑動，在不能保證充分潤滑的條件下，將引起鉸鏈的磨損。磨損導致鏈輪節(jié)距增加，鏈與鏈輪的嚙合點外移，最終將產生跳齒或脫鏈而使傳動失效。鉸鏈磨損是開式鏈傳動的主要失效形式 （ 3） 滾子和套筒的沖擊疲勞破壞 由于鏈傳動的特點，鏈條工作滾子、套筒和銷軸受到較大的沖擊載荷，經過一定次數的沖擊，最后產生沖擊斷裂。它的應力總循環(huán)次數一般在 410以內，它的載荷一般較疲勞破壞允許的載荷要大，但比一次沖擊破斷載荷為小。 （ 4） 鏈條鉸鏈的膠合 在鏈輪轉速過高時，潤滑條件惡化 ，套筒與銷軸間發(fā)生金屬直接接觸而產生很大摩擦力，其產生的熱量導致套筒與銷軸的膠合。 （ 5） 靜力拉斷 在低速重載的傳動中或者鏈突然承受很大的過載時，鏈條靜力拉斷，承載能力受到鏈元件的靜拉力強度的限制。 滾子鏈傳動的額定功率曲線 （ 1）極限傳動功率曲線在一定使用壽命和潤滑良好條件下，鏈傳動的各種失效形式的極限傳動功率曲線如圖 1 所示。曲線 1 是在正常潤滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線 2 是鏈板疲勞強度限定的極限功率；曲線 3是套筒、滾子沖擊疲勞強度限定的極限功率；曲線 4 是鉸鏈膠合限定的極山東科技大學學士學位論文 ２２ 限功率。圖 中陰影部分為實際使用的區(qū)域。若潤滑不良、工況環(huán)境惡劣時，磨損將很嚴重，其極限功率大幅度下降 。 舉例 z1＝ 1鏈節(jié)數 Lp＝ 100、單排鏈水平布置、載荷平穩(wěn)、工作環(huán)境正常、按推薦的潤滑方式潤滑、使用壽命 15000h； 鏈條 因磨損而引起的相對伸長量 Δp/p 不超過 3%。當實際使用條件與試驗條件不符時，需作適當修正，由此得鏈傳動的計算功率應滿足下列要求 rＰ 0PKKK PKPLZA ?? 式中 P0許用傳遞功率（ kW），由圖 2查??； P名義傳遞功率（ kW）； KA工作情況系數，見表 1。 KZ小鏈輪齒數系數，見表 2，當工作點落在圖 1某曲線頂點左側時（屬于鏈板疲勞），查表中，當工作點落在某曲線頂 點右側時（屬于滾子、套筒沖擊疲勞）查表中； 山東科技大學學士學位論文 ２３ KL鏈長系數，根據鏈節(jié)數，查表 3； Kp多排鏈系數，查表 4。 載荷種類 電動機或汽輪機 內燃機 載荷平穩(wěn) 中等沖擊 較大沖擊 表 1 1z 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 ZK 1 ZK? 1 表 2 在圖中的位置 位于功率曲線頂點左側時（鏈板疲勞） 位于功率曲線頂點右側時（滾子套筒沖擊疲勞） LK 100?????? PL 100?????? PL 表 3 修正系數 KL 排數 pz 1 2 3 4 5 山東科技大學學士學位論文 ２４ pk 1 表 4 多排鏈系數 Kp 滾子鏈傳動的設計步驟和傳動參數選擇 （ 1）傳動比 i 鏈的傳動比一般 ≤8 ，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到 10。如傳動比過大，則鏈包在小鏈輪上的包角過小，嚙合的齒數太少，這將加速輪齒的磨損，容易出現跳齒，破壞正常嚙合 。 通常包角最好不小于 120，推薦傳動比 i=2~，我們選擇 i= （ 2）鏈輪齒數 z1和 z2首先應合理選擇小鏈輪齒數 z1。小鏈輪齒數不宜過少，過少時，傳動不 會 平穩(wěn)、動載荷及鏈條磨損加劇，摩擦消耗功率增大，鉸鏈的比壓加大及鏈的工作拉力增大。但是 z1不能 太大，因為 z1大， z2更大，不僅增大傳動尺寸，而且鉸鏈磨損后容易引起脫鏈 、跳齒， 將縮短鏈的使用壽命。 我們選擇 Z1=26,Z2≈ 42。 若鏈條的鉸鏈發(fā)生磨損，將使鏈條節(jié)距變長、鏈輪節(jié)圓 d39。向齒頂移動。節(jié)距增長量 Δp 與節(jié)圓外移量 Δd 的關系 10z1 8 0s inpd ???? 由此可知 Δp 一定時，齒數越多節(jié)圓外移量 Δd 就越大，也越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現象。 滾子鏈的小鏈輪齒數按下表推薦范圍選擇。 傳動比 1～ 2 3～ 4 5～ 6 〉 6 1z 31～ 27 25～ 23 21～ 17 17 山東科技大學學士學位論文 ２５ 大鏈輪齒數 z2按 z2=i， z1確定，一般應使 z2≤120 。 在選取鏈輪齒數時，應同時考慮到均勻磨損的問題。由于鏈節(jié)數最好選用偶數，所以鏈輪齒數最好選質數或不能整除鏈節(jié)數的數。 （ 3）鏈速和鏈輪的極限轉速 鏈速的提高受到動載荷的限制，所以一般最好不超過 12m/s。 （ 4）鏈節(jié)距 鏈節(jié)距愈大，鏈和鏈輪齒各部尺寸也愈大，鏈的拉曳能力也愈大，但傳動的速度不均勻性、動載荷、噪聲等都將增加。因此設計時，在承載能力足夠的 前提 下，應取較小節(jié)距的單排鏈，高速重載時，可選用小節(jié)距的多排鏈。 （ 5）鏈的長 度和中心距 若鏈傳動中心距過小，則小鏈輪上的包角也小，同時嚙合的鏈輪齒數也減少；若中心距過大，則易使鏈條抖動。一般可取中心距 a=(30~50)p，最大中心矩 amax≤80p 。 鏈的長度常用鏈節(jié)數 Lp 表示。按 鏈 傳動求 鏈 長的公式可導出 1382 242263502221(2221222???????????）π（）π zzpzzpaLp 式中 a鏈傳動的中心矩。 由此算出的鏈的節(jié)數，必須圓整為整數，且最好為偶數。然后根據圓整后的鏈節(jié)數用下式計算實際中心矩： 22642(8)24226138()24226138(428224pa2221222121????????? ?????????????????????????? ????????? ???］）πZZZZLZZLPP 山東科技大學學士學位論文 ２６ 為了便于安裝鏈條和調節(jié) 鏈的張緊程度，一般中心距設計成可以調節(jié)的。若中心距不能調節(jié)而又沒有張緊裝置時，應將計算的中心距減小 2～5mm。這樣可使鏈條有小的初垂度，以保持鏈傳動的張緊 鏈傳動的潤滑 潤滑方式 潤滑方法 供油量 人工潤滑 定期在鏈條松邊內、外鏈板間隙中注油 每班注油一次 滴油潤滑 具有簡單外殼，用油杯滴油 單排鏈每分鐘供油 5～20 滴，速度高取最大值 油浴潤滑 采用密封外殼，鏈條從油池中通過 鏈條浸油深度約 6～12mm，視鏈速而定 飛濺潤滑 采用密封外殼，在鏈輪側邊安裝甩油盤飛濺潤滑。甩油盤圓周速度 v≥ 3m/s。當鏈條的寬度大于 125mm 時，鏈輪兩側各裝一個甩油盤 鏈條不得浸油，甩油盤浸油深度 12～ 15mm 噴油潤滑 采用密封外殼，油泵供油，循環(huán)油可起冷卻作用，噴油口設在鏈條齒嚙入處 每個噴油口供油量可根據鏈節(jié)距及鏈速的大小查閱機械設計手冊 山東科技大學學士學位論文 ２７ 潤滑對鏈傳動影響很大，良好的潤滑將減少磨損，緩和沖擊，延長鏈條的使用壽命。潤滑方式的選擇應當按照下圖進行。潤滑油推薦使用LAN32， LAN46 和 LAN68 號全損耗系統用油。低溫條件下取 LAN32油。對于開式或低溫重載傳動可在潤滑油中加入 MoS2， WS2 等添加劑。折疊自行車的潤滑方式 我們選擇油潤滑。 自行車材料選用及分析 碳纖維 （ CERP) 碳纖維車架的特征是「 輕、不彎曲、沖擊吸收性好 」，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性能，在技術上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等山東科技大學學士學位論文 ２８ 級的碳纖維來制作車架。雖然存在上述的現實問題，但是碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優(yōu)點，可以制造 9kg 左右的輕量自行車，這種碳纖維輕量自行車，登坡時最能體現其優(yōu)點，登坡順利而爽快。而不會像一些輕的鋁合金車架，登坡時感到有一種向后拉的力量。 碳纖維是把碳纖維用樹脂凝固成形的東西。非常輕，但它是具有方向性的材料 (拉伸強但容易斷 )，因此采用把薄料層層重疊的方法來解決缺點。 ●碳纖維車架的優(yōu)點 (1).可以制作重量輕的車架 碳纖維車架是把碳纖維對著發(fā)生應力的方向層層疊而得到強度。碳纖維車架非常輕，這是它的密度和強的拉伸強度構成的。 ZGL 碳纖維車架非常輕，是國內第一家專業(yè)生產碳纖維自行車整車及各種零配件的公司。 中國 第一輛大陸產碳纖維自行車廠家。碳架在 11..2kg重 (2).沖擊吸收性好 碳纖維用來制作殘疾者運動時用的假腿，或者特殊的彈簧等被用在各領域。利用它的吸收沖擊力優(yōu)異的性能，制作不用避震器的自行車。如 SCOTT廠的 ELEVATED 車架是著名的。但是各個廠家之間的品質差異較大，有的很硬，因此這種車架乘騎后才能知道好或者不好。 (3).可以制造各種形狀的車架 山東科技大學學士學位論文 ２９ 碳纖維的基本成型方法是，在模具上鋪上纖維片然后流入樹脂并燒固?？梢灾瞥筛鞣N形狀的車架。如 TREK 的 Y車架是著名的。 ●碳纖維車架的缺點 (1).復雜的應力計算 構成碳纖維車架的是碳纖維，它的特點是拉伸強度強，但剪斷強度弱，加工時需要進行復雜的應力計算 (縱剛性、橫剛性 )，根據計算把碳纖維片重疊成型。加工技術各廠家各異，應選擇有經驗而可靠廠家的制品是很重要的。