第六章链传动

1、第六章 链传动第五节链传动的布置、张紧和润滑第五节链传动的布置、张紧和润滑第四节第四节 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性第二节第二节 滚子链和链轮滚子链和链轮第一节第一节 概述概述本章小结本章小结第一节第一节 概概 述述 链传动是应用较广的一种机械传动，它是由装在两平行轴上的主动链轮1、从动链轮2及绕在两轮上的环形链条3所组成(如图6-1)。一、一、 链传动的工作原理和类型链传动的工作原理和类型 链传动是以链条作为中间挠性件，通过链条、链节与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力 的，因此链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动。传动链的主要类型有套筒

2、滚子链(如图6-1)和齿形链(如图6-2)。图图6-1 链传动简图链传动简图6-2 齿形链齿形链二、链传动的特点和应用二、链传动的特点和应用优点：优点：1）平均传动比准确，压轴力小）平均传动比准确，压轴力小；2）效率较高，容易实现多轴传动；）效率较高，容易实现多轴传动；3）安装精度要求较低，成本低；）安装精度要求较低，成本低；4）适用于中心距较大的传动。）适用于中心距较大的传动。缺点：缺点：1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定；）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定；2）传动的平稳性差，有噪音。）传动的平稳性差，有噪音。 链传动主要用在链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场

3、合转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。 广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。 内链板与套筒之间、外链板与销内链板与套筒之间、外链板与销 轴之间为过盈联接；轴之间为过盈联接； 滚子与套筒之间、套筒与销轴之滚子与套筒之间、套筒与销轴之 间均为间隙配合。间均为间隙配合。滚子链分为滚子链分为单排链单排链、双排链双排链、多排链多排链。一、滚子链的结构与尺寸一、滚子链的结构与尺寸外链板内链板套筒滚子销轴p 链上相邻两铰链中心之间的距离链上相邻两铰链中心之间的距离 称为称为链节距链节距，用，用 p 表示。表示。（图63） 排数越多，承载

4、能力越高，但各排链受排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故载不均现象越严重，故排数不宜过多排数不宜过多。 内、外链板均为内、外链板均为“” 型。型。第二节第二节 滚子链和链轮滚子链和链轮滚子链的结构2链条的接头形式有：链条的接头形式有：链节数为奇数时，接头处须用链节数为奇数时，接头处须用过渡链节过渡链节。 链的长度用链的长度用链节数链节数 Lp 表示。表示。（图6-5）用用弹簧卡片弹簧卡片固定固定用用开口销开口销固定固定过渡链节过渡链节二、滚子链的标准二、滚子链的标准滚子链已经标准化，其滚子链已经标准化，其尺寸规格尺寸规格见见表表61 。为避免使用过渡链节，为避免使用过渡链节，

5、链节数最好为偶数链节数最好为偶数。链条的接头处的固定形式有：用开口销固定，多用于大节距链弹簧卡片固定，多用于小节距链滚子链的结构及标准滚子链的结构及标准滚子链的标准 这种齿形已经标准化，由标准成型刀这种齿形已经标准化，由标准成型刀具加工，故具加工，故链轮图上不必绘之端面齿形链轮图上不必绘之端面齿形，只注明只注明“齿形按齿形按3R GB124465规定制造规定制造”即可。即可。链轮1三、链轮的齿形、结构与材料三、链轮的齿形、结构与材料1. 链轮的基本参数及主要尺寸链轮的基本参数及主要尺寸常用的链轮常用的链轮端面齿形端面齿形由三段圆弧和一由三段圆弧和一段直线组成，简称段直线组成，简称三圆弧一直线齿

6、形三圆弧一直线齿形。2. 链轮的轴面齿形链轮的轴面齿形 ( 应符合应符合GB1244-65的规定的规定 )。 ddadfabcdarrr213zo2o1o3160dfdad（表（表63图）图）链轮2链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。3. 链轮的结构链轮的结构链节距链节距 p 、齿数、齿数 z 链轮尺寸计算公式链轮尺寸计算公式分度圆直径：分度圆直径：齿顶圆直径齿顶圆直径 da齿根圆直径：齿根圆直径：zpd180sinrfddd 图中应注明：图中应注明： 见（表6-2）整体式链轮孔板式链轮组合式链轮整体式：整体式：孔板式：孔板式：组合式：组合式：小直径的链轮小

7、直径的链轮中等尺寸的链轮中等尺寸的链轮大直径的链轮大直径的链轮4. 链轮的材料链轮的材料通常，小链轮用较好的材料。通常，小链轮用较好的材料。（图（图6-6）链轮分度圆：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。11-2 链传动的运动特性1第三节第三节 链传动的运动特性链传动的运动特性一、平均链速和平均传动比一、平均链速和平均传动比在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链节距边形的边长等于链节距 p。 平均链速为：平均链速为：1000601000602211pnzpnz 平均传动比为：平均传动比为：1221

8、zznni （是恒定的）（是恒定的）c运动特性2 链速是周期性变化的，链速是周期性变化的，链节距越大链节距越大，齿数越少齿数越少，链速的变化就越大链速的变化就越大。二、瞬时链速和瞬时传动比 当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的。都是周期性变化的。从动轮上从动轮上 c点点 的速度：的速度：coscoscos112r瞬时传动比：瞬时传动比：coscos1221rri链的水平速度：链的水平速度：cos11r 垂直速度：垂直速度：sin111r 动画演示)22(11)/360(11z)22(22)/36

9、0(22z22rcoscos12ddA2121链传动的动载荷3三、链传动的动载荷三、链传动的动载荷 链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。 链轮的链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少转速越高、链节距越大、齿数越少，则动载荷就越大。则动载荷就越大。动载荷（惯性力）为：动载荷（惯性力）为：maF d最大加速度为：最大加速度为：221maxpa 链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击越强烈。越强烈。 链传动链传动不宜用于高速及

10、要求传动比恒定的场合不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。 链传动的不均匀性称为链传动的链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应多边形效应。 只有只有z1z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时时，瞬时 i 才恒定。才恒定。受力分析PF100012. 离心力拉力离心力拉力22qF 3. 悬垂拉力悬垂拉力链传动的受力分析链传动的受力分析1. 工作拉力工作拉力 （作用于紧边）（作用于紧边）（作用于全长）（作用于全长）qgaKFf3（作用于全长）式中：式中： q每米链长质量每米链长质量(kg/m)。链速链速功率功率式中：式中： Kf垂度系数垂度系数，见，见表表113。

11、g重力加速度重力加速度a中心距中心距紧边拉力紧边拉力321FFF松边拉力松边拉力 32FF 压轴力压轴力： 12 . 1FKFAQ（可见，链受的是变载荷）式中式中：KA工作情况系数工作情况系数11-3 滚子链传动的设计计算1第四节 滚子链传动的设计计算一、滚子链传动的失效形式一、滚子链传动的失效形式1）链板疲劳）链板疲劳2）铰链的磨损）铰链的磨损3）滚子、套筒的冲击疲劳）滚子、套筒的冲击疲劳4）销轴与套筒工作面的胶合）销轴与套筒工作面的胶合5）链的静力拉断）链的静力拉断（磨损过大将导致脱链）二、额定功率曲线二、额定功率曲线 每种失效形式都会限定链每种失效形式都会限定链传动所能传递的功率。传动所

12、能传递的功率。 各种失效形式所限定的额各种失效形式所限定的额定功率曲线，定功率曲线，见图见图6-6。额定功率额定功率P0/kW小链轮转速小链轮转速n1 /(r/min)0 0链板疲劳限定滚子、套筒冲击疲劳限定销轴和套筒胶合限定 各种型号滚子链在各种型号滚子链在特定试验条件特定试验条件下的下的额定功率曲线额定功率曲线见见图图6-9。（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）、单排链、载荷平稳等）磨损限定p + pp)sin(180zpd当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正。当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正。 三、设计计算准则三、设计计算准则 设计的已知条件：

13、传动用途、工作情况、原动机种类、传递功设计的已知条件：传动用途、工作情况、原动机种类、传递功率、链轮转速以及对结构尺寸的要求等。率、链轮转速以及对结构尺寸的要求等。 设计的内容包括：确定链轮齿数、链节距、链条排数、链节数、设计的内容包括：确定链轮齿数、链节距、链条排数、链节数、传动中心距、材料和结构尺寸、作用在轴上的压力及选择润滑方式传动中心距、材料和结构尺寸、作用在轴上的压力及选择润滑方式等。等。 按链传动的速度一般可分为：低速链传动，按链传动的速度一般可分为：低速链传动， ；中速链传动，；中速链传动， ；高速链传动，高速链传动， 。低速链传动通常按静强度设计；中、高速链传动则。低速链传动通

14、常按静强度设计；中、高速链传动则按功率曲线设计。按功率曲线设计。设计计算3四、链传动的主要参数的选择四、链传动的主要参数的选择1链轮齿数链轮齿数 z通常通常 i7，推荐的传动比，推荐的传动比 i 2 3.5。 计算大链轮齿数计算大链轮齿数 z2 = i z1。z1过少过少运动不均匀性严重。运动不均匀性严重。2传动比传动比 ii，则小轮包角，则小轮包角。应保证应保证小轮包角小轮包角120。选取选取 z1z2 过大过大链节磨损链节磨损容易导致容易导致脱链脱链 。故。故限制限制 zmax120。)sin(180zpd通常，通常， 链速不超过链速不超过12m/s，否则，动载荷会过大。，否则，动载荷会过

15、大。3.链节距低速重载低速重载大节距大节距高速轻载高速轻载小节距小节距 中心距小，传动比大时，选用小节距多排链；中心距大，传动中心距小，传动比大时，选用小节距多排链；中心距大，传动比小时，选用大节距单排链。比小时，选用大节距单排链。4.中心距中心距 一般取一般取 a=(3050)p，设计时可初选，设计时可初选 a=40p，最大取，最大取amax=80p ，当有张紧轮装置或有托板时可取当有张紧轮装置或有托板时可取a80p 。链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。链传动的中心距过大或过

16、小对传动都会造成不利影响。五、滚子五、滚子链传动的设计计算链传动的设计计算1、中高速链传动设计步骤（1）确定链轮齿数 z1 z2（表6-6）（2）确定链节距和排数（3）校核链速（4)初选中心距及确定链节数（5）确定链传动的实际中心距（6）计算作用在链轮轴上的压轴力2、低速链传动的静强度计算 11-4 链传动的合理布置和润滑第五节 链传动的合理布置和润滑一、一、链传动的合理布置链传动的合理布置 如表如表6-131）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；二、链传动的张紧二、链传动的张紧目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。目的：避免链的垂度过大，产生

17、啮合不良和链条的振动现象。2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置；）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置；3）链传动最好紧边在上，松边在下。）链传动最好紧边在上，松边在下。弹簧力张紧弹簧力张紧砝码张紧砝码张紧定期调整张紧定期调整张紧（见图（见图611）链传动的布置、张紧及润滑链传动的布置（1）链传动的布置、张紧及润滑链传动的布置（2）链传动的布置（3）链传动的布置、张紧及润滑链传动的布置、张紧及润滑链传动的张紧弹簧自动张紧 重力自动张紧托架自动张紧张紧轮定期张紧i 、a 为任意值为任意值两轮轴在同一铅垂两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大面内，下垂量增大会减少下链轮的有会减少下链

18、轮的有效啮合齿数，降低效啮合齿数，降低传动能力，为此应传动能力，为此应采用：采用：1)中心距可调；中心距可调；2)设张紧装置；设张紧装置；3)上下两轮错开。上下两轮错开。传动参数传动参数 正确布置正确布置 不正确布置不正确布置 说说 明明 i 60p两轮轴在同一水平两轮轴在同一水平面，松边应在下面。面，松边应在下面。否则松边下垂量增否则松边下垂量增大后松边与紧边相大后松边与紧边相碰，须经常调整中碰，须经常调整中心距。心距。表表 续续 二、张紧装置二、张紧装置 弹簧力弹簧力 重力重力 调整位置调整位置 调整位置调整位置 三、三、 链传动的润滑链传动的润滑润滑方式润滑方式1.1. 人工给油；人工给

19、油；2.2. 油杯滴油；油杯滴油；3.3. 油浴润滑、飞溅给油；油浴润滑、飞溅给油；4.4. 用油泵强制润滑和冷却。用油泵强制润滑和冷却。润滑油牌号：润滑油牌号：L-AN32、L-AN46、L-AN68 环境温度高或载荷大取粘度高的，环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取低的。反之取低的。甩油环甩油环合理布置和润滑2三、链传动的润滑三、链传动的润滑 润滑油推荐采用牌号为：润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN66等全损耗系统用油。等全损耗系统用油。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。 良

20、好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动寿命的最主要因素。寿命的最主要因素。人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑压力喷油润滑润滑方法：润滑方法：链传动的合理布置和润滑链传动的合理布置和润滑齿形链的结构特点齿形链的结构特点齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。轮轮齿相啮合而传递运动。与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。齿形链按铰链结构不同可分为圆