模块十 链 传 动

1、第十章第十章 链传动链传动 第一节第一节 概述概述 一、链传动的组成及类型一、链传动的组成及类型 链传动是由主动链轮1、从动链轮2和链条3等组成 （图10-1）。它是靠链条和链轮轮齿的啮合来传递平行 轴间的运动和动力。 图10-1 链传动的组成 按用途的不同，链传动分为传动链、起重链和牵引 链。起重链和牵引链用于起重机械和运输机械。传动链 主要用于一般机械传动。 根据结构的不同，传动链又可分为滚子链、套筒链、 齿形链和成形链，分别如图10-2a、b、c、d所示。 图10-2 传动链的类型 a) 滚子链 b) 套筒链 c) 齿形链 d) 成形链 二二 、链传动的特点和应用、链传动的特点和应用 链

2、传动主要有以下特点： 1 由于是啮合传动，链与链轮间没有滑动现象， 故能保证平均传动比不变。 2 链传动不需要初拉力，工作时对轴的作用力较小。 3可在高温、低温、多尘、油污、潮湿、泥沙等恶劣环境 下工作。 4由于瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差，有冲击和噪 声，且磨损后发生跳齿，不宜用于高速和急速反向场合。 链传动适用于两平行轴线中心距较大、瞬时传动比无严格 要求以及工作环境恶劣的场合，广泛用于农业、采矿、冶金、 石油化工及运输等各种机械中。 目前，链传动所能传递的功率可达3600kW，常用P100kW 以下；链速V可达（3040）m/s，常用V15m/s；传动比最大可 达15，一般i6；效率

3、=0.940.97；中心距a6m。 图10-3 单排滚子链结构 a) 滚子链构成 b) 单排外链节 c) 单排内链节 第二节 滚子链和链轮 一、滚子链的结构和标准 滚子链有单排、双排和多排。单排滚子链的结构 如图10-3所示，它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒 4、滚子5组成。 两片外链板与销轴采用过盈配合，构成外链节。两片 内链板与套筒也构成过盈配合，构成内链节。销轴穿过套 筒，将内、外链节连接成链条。套筒、销轴间为间隙配合， 这样，内、外链节可相对转动。滚子与套筒间也为间隙配 合，当链与链轮啮合时，链轮齿面与滚子之间形成滚动摩 擦，可减轻链条与链轮轮齿的磨损。链板制成字形，使 链板各截面

4、强度大致相等，并减轻重量。 滚子链的接头形成如图10-4所示。当链条的链节数 为偶数时，内外链板正好相接，接头处用开口销或弹簧 卡锁紧(见图10-4a、b)，前者常用于大节距，后者一般 用于小节距。当链条的链节数奇数时，需要采用过渡链 节。(见图10-4c)，由于过渡链板是弯的，承载后其承受 附加弯矩，使承载能力降低20%，所以链节数尽量不用 奇数。 图10-4 滚子链的接头形式 a）开口销 b）弹簧卡 c）过渡链节 滚子链上相邻两销轴中心间的距离称为节距，用p 表示，它是链传动的基本特性参数。节距越大，链条各 零件的尺寸越大，其承载能力也越大。因此，当传递的 功率较大时，可采用多排链。如图1

5、0-5所示为常用的双 排链，排距用pt表示。 图10-5 双排滚子链结构 多排链的承载能力与排数 成正比。由于受到制造精度的 影响，各排受力难以均匀，故 排数不宜过多，一般不超过四 排。 滚子链已标准化，它的基本参数与尺寸见表10-1。 表内的链号数乘以25.4/16mm即为节距值。链号中的后 缀表示系列。其中A系列是我国滚子链的主体，供设计用， B系列主要供维修用。 表10-1 滚子链的基本参数与尺寸 二、滚子链链轮 滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形应保证 链条能平稳而顺利地进入和退出啮合，受力均匀，不易 脱链，并便于加工。 链轮的齿形有国家标准。GB1244-85规定了滚子链 链轮的

6、端面齿槽形状，如图10-6所示，即为三圆弧（dc、 ba、aa）和一直线（ ）齿形。 图10-6 链轮端面齿形 cb 当链轮采用标准齿形时，在链轮零件图上不必绘制其 端面齿形，只需注明链轮的基本参数和主要尺寸，并 注明“齿形按GB1244-85规定制造”即可。 链轮的主要尺寸及计算公式见表10-2。 链轮的轴向齿廊可查表10-3。 表10 - 3图 轴向齿廓 表10 - 2 滚子链链轮主要尺寸 表10-3 轴向齿廊（摘自GB1244-85） 图10-7 链轮的结构 a）实心轮 b）孔板式 c）组合式 d）焊接式 链轮的结构与链轮的直径有关。小直径可制成实心 式（图10-7a）；中等直径的可制成

7、孔板式（图10-7b）， 大直径时常采用齿圈可更换的组合式（图10-7c）或焊接 结构（图10-7d）。 一、链传动的失效形式 1链板的疲劳破坏 在传动中，由于松、紧边拉力不同，使得滚子链各 元件都受变应力作用。经过一定循环次数后，链板将出 现疲劳破坏。在正常润滑条件下，链板疲劳强度是决定 链传动承载能力的主要因素。 2滚子和套筒的冲击破坏 经常起动、反转、制动会使链传动产生较大的惯性冲 击，使销轴、套筒、滚子产生冲击疲劳破坏。 第三节 滚子链传动的设计 3铰链的磨损 链传动时，相邻链节间要发生相对转动，因而使销轴 与套筒、套筒与滚子间发生摩擦，引起磨损，而磨损后会 使链节距变大，极易引起跳齿

8、或脱链。 4销轴与套筒的胶合 在高速、重载时，链条所受冲击载荷、振动较大，销 轴与套筒接触表面难以维持连续的油膜，导致摩擦严重而 产生高温，易发生胶合。 5链条的过载拉断 低速、重载，链条会因静强度不足而被拉断。 二、额定功率曲线 链传动的不同失效形式 限定了传动的承载能力。在 特定的实验条件下（小链轮 齿数Z1=19、链节数 Lp=100），并根据理论计算 可求得链传动不发生失效时 所能传递的额定功率P0。为 便于应用将它绘制成额定功 率曲线。图10-8所示为A系 列滚子链的额定功率曲线。 图10-8 额定功率曲线 三、滚子链传动的设计计算 1.链传动的平均速度及传动比 1）平均速度 链轮转

9、动一周，链条转过的长度为zp， 则链的平均速度为 100060100060 2211 pnzpnz av （10-1） 式中， V为平均链速(m/s)；Z1，Z2分别为主动链轮和从 动链轮的齿数；n1，n2主动链轮和从动链轮的转速（r/min）； p为节距（mm)。 2）链传动的平均传动比 （10-2）iav=n1/n2=Z2/Z1 2.功率计算 1) 当V0.6m/s时，链传动能传递的功率为 A mLZ mLzA K KKKP P KKKPPK 0 0 (10-3) 式中, P链传动所能传递的功率，单位为kW； P0特定条件下单排链传递的额定功率，单位为kW； Kz小链轮齿数因数，查表104

10、； KL链长因数，查表10-5； Km多排链因数，查表10-6； KA工作情况因数，查表10-7。 设计时，先计算出所需的额定功率P0 mLz A KKK PK P 0 (10-4) 再根据P0 和小链轮的转速n1，查图10-8确定滚子链的型号。 2) 当V0.6m/s时 对于链速V0.6 m/s的低速链传动，因其主要失效 形式是链条的静力拉断，故应按静强度校核。根据已 知条件，可参考图10-8初选链号，然后校核链的静强 度安全系数S，其计算公式为 S FK Qm S A (10-5) 式中， S安全系数； Q单排链的极限拉伸载荷，单位为N； m链条排数； KA工作情况系数； F链的工作拉力，

11、F=1000P/V，单位为N； S静强度安全系数许用值，取S=48。 3.链传动主要参数的选择 1) 传动比i 通常链传动的传动比i7，推荐i=23.5。 2）齿数Z1、Z2 选择时可参照表108。 4中心距a和链节数Lp 一般取中心距a0 =（30 50）p，推荐a0=40p， 最大中心距amax=80P。 链条的长度常用链节数Lp表示，链条总长为L=pLp 0 2 12210 p a p 2 zz 2 zz p a 2L 计算出的Lp应圆整成相近的偶数。 由Lp计算理论中心距a： 2 12 2 21 p 21 p 2 zz 8 2 zz L 2 zz L 4 p a （10-6） （10-7） 四、 链传动的布置 链传动的