第14章链传动

1、14.1 概述概述定语：以链为中间拉曳件的扰性啮合传动定语：以链为中间拉曳件的扰性啮合传动14.1.1 优缺点优缺点优点：平均传动比是定值优点：平均传动比是定值 轴压力小；中心距较大，可用于多轴传动轴压力小；中心距较大，可用于多轴传动 效率高，结构紧凑效率高，结构紧凑 环境要求低，容易安装，成本低环境要求低，容易安装，成本低缺点：只用于平行轴缺点：只用于平行轴 工作噪音大，不宜在载荷变化很大和急速反工作噪音大，不宜在载荷变化很大和急速反 向的传动中应用向的传动中应用 瞬时传动比不是恒定值，有振动冲击瞬时传动比不是恒定值，有振动冲击传动形式传动形式根据工作性质和结构的不同，有不同的分法。根据工作

2、性质和结构的不同，有不同的分法。传动链常用：传动链常用： 套筒链套筒链 套筒滚子链套筒滚子链齿形链齿形链成形链成形链14.1.2 链的种类链的种类14.1.3 应用范围应用范围根据工作性质分：传动链根据工作性质分：传动链用于传递动力用于传递动力 起重链起重链 曳引链曳引链既传递运动又起重既传递运动又起重kWP100smv/15)53(8ismv/20smv/25. 0sm/42p 节距；节距；Lp 链节数，链节数，取偶数；取偶数；z 链轮齿数，链轮齿数，取奇数。取奇数。滚子链应用较多，且为标准件，滚子链应用较多，且为标准件，其主要参数包括：其主要参数包括：14.2 链传动的零件和材料链传动的零

3、件和材料14.2.1 传动链传动链mmp164 .25 链号链节距链的型号链的型号英制英制np 排数排数齿形链齿形链为改善套筒滚子链的不足而出现的：为改善套筒滚子链的不足而出现的：针对噪音大：设计链条时采用共轭曲线针对噪音大：设计链条时采用共轭曲线 减小振动冲击噪音减小振动冲击噪音针对磨损严重：选用滚柱式、轴瓦式、针对磨损严重：选用滚柱式、轴瓦式、 圆销式等结构，同时圆销式等结构，同时 可采用减摩材料可采用减摩材料优点：工作平稳，噪音小，允许的链优点：工作平稳，噪音小，允许的链 速较高，承受冲击载荷能力高，速较高，承受冲击载荷能力高， 轮齿受力均匀，但价格贵，重轮齿受力均匀，但价格贵，重 量重

4、，以及对安装要求较高。量重，以及对安装要求较高。14.2.2 链轮链轮基本参数：节距基本参数：节距p，齿数，齿数z 主要尺寸主要尺寸分度圆直径分度圆直径齿齿 形：三圆弧一直线形：三圆弧一直线链轮结构：整体式，孔板式，链轮结构：整体式，孔板式， 齿圈可更换式齿圈可更换式zpd0180sin14.2.3链和链轮的材料链和链轮的材料主要失效形式：主要失效形式： 磨损，塑性变形磨损，塑性变形材料要求：具有耐磨性（表面硬度高）；材料要求：具有耐磨性（表面硬度高）； 能承受振动冲击（芯部韧性好）能承受振动冲击（芯部韧性好）常用材料：中碳钢常用材料：中碳钢表面淬火表面淬火 中速中载中速中载 低碳钢低碳钢表面

5、渗碳表面渗碳 高速重载高速重载 铸铁铸铁 低速轻载低精度低速轻载低精度得平均传动比：得平均传动比：1221zznni平均平均传动比为常数平均传动比为常数14.3 链传动的运动特性链传动的运动特性14.3.1 传动比、链速和速度不均匀性传动比、链速和速度不均匀性链的平均平均速度：链的平均平均速度：1000/1000/2211pnzpnzv现假定：现假定：主动边总处于水平位置，主动边总处于水平位置，链轮抽象成正多边形，边长为链轮抽象成正多边形，边长为 p 。cos)2/(111dv水平的变化范围：的变化范围：2211而：而：101360z所以：所以：z1，1，水平方向，水平方向v 的变化的变化主动

6、轮上主动轮上sin)2/(111dv垂直max11min1cos)2/(dv水平0max1垂直v11max1)2/(dv水平max11max1sin)2/(dv垂直cos)2/(222dv水平的变化范围：的变化范围：2222而而202360z链条的水平方向速度相同即链条的水平方向速度相同即瞬时传动比：瞬时传动比：112221coscosddi瞬时瞬时速比周期性变化，瞬时速比周期性变化，称为称为多边形效应多边形效应。同理从动轮上同理从动轮上sin)2/(222dv垂直水平水平21vv整理后得：整理后得：瞬时传动比为定值的条件：瞬时传动比为定值的条件：z1=z2，d1=d2，=且同步变化即且同步变

7、化即紧边长度为链节距的整数倍时，紧边长度为链节距的整数倍时，i瞬时瞬时=114.3.2 链传动的动载荷链传动的动载荷1、水平方向速度变化引起的动载荷；、水平方向速度变化引起的动载荷； 由此可见：链速愈大、越大、由此可见：链速愈大、越大、z越小，动载荷越大。越小，动载荷越大。2、垂直方向的速度变化，引起链条的横向振动，产生动载荷；、垂直方向的速度变化，引起链条的横向振动，产生动载荷；3、链条与链轮相啮合时，冲击产生动载荷，并产生噪音，加、链条与链轮相啮合时，冲击产生动载荷，并产生噪音，加 速链的损坏和齿轮的磨损；速链的损坏和齿轮的磨损； 冲击能量为：冲击能量为：4、安装不好产生的附加动载荷：、安

8、装不好产生的附加动载荷： 链条过松，在起动、制动、反转、载荷变化时易产生惯性链条过松，在起动、制动、反转、载荷变化时易产生惯性 冲击，产生动载荷冲击，产生动载荷sinsin21111ddtdddtdva水平22sin211211maxpdaa时，当21为常数CCnqpEk/2314.4 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（2）离心拉力）离心拉力（3）垂度拉力）垂度拉力垂度过小，必须以很大的张力拉紧，增加链的磨损和轴承的载荷垂度过小，必须以很大的张力拉紧，增加链的磨损和轴承的载荷垂度过大，影响正常的啮合垂度过大，影响正常的啮合紧边拉力紧边拉力松边拉力松边拉力轴轴 压压 力力

9、smvkWPNvPF/:)(/10001)(22NqvF 中心距:)(3aNqgaKFf44024016:00fffffKKKKK垂直水平321FFFF32FFF1312 . 12FKFFFAQKA为工作情况系数为工作情况系数平稳：平稳：1.01.2中等冲击：中等冲击：1.21.4严重冲击：严重冲击：1.41.714.5 滚子链传动的设计滚子链传动的设计已知条件与设计内容已知条件与设计内容已知：传递功率，主动轮的转速（或传动比或从动轮转速），中心距或中心距的范围。已知：传递功率，主动轮的转速（或传动比或从动轮转速），中心距或中心距的范围。要求设计：链的型号（标准）；几何尺寸：链节的多少，链的长

10、度及其他参数要求设计：链的型号（标准）；几何尺寸：链节的多少，链的长度及其他参数 链轮：结构设计，包括齿形设计链轮：结构设计，包括齿形设计 使用维护使用维护链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式正常润滑的链传动，铰链元件的疲劳破坏正常润滑的链传动，铰链元件的疲劳破坏决定链传动承载能力的主要因素；决定链传动承载能力的主要因素；链条铰链的磨损链条铰链的磨损影响因素：压力，相对转动的角度，节距的不均匀性等影响因素：压力，相对转动的角度，节距的不均匀性等链条铰链的胶合链条铰链的胶合转速过高，压力增大，润滑不良，油膜破坏引起的破坏形式转速过高，压力增大，润滑不良，油膜破坏引起的破坏形式 限制了极限转速

11、限制了极限转速多次冲击破断多次冲击破断是一种超过允许工作载荷多倍，甚至几十倍，但又小于一次冲击就是一种超过允许工作载荷多倍，甚至几十倍，但又小于一次冲击就 使元件破断的冲击载荷，如反复起动、制动、反转时的惯性力使元件破断的冲击载荷，如反复起动、制动、反转时的惯性力链条过载拉断链条过载拉断速度较低时，尖峰载荷过大时速度较低时，尖峰载荷过大时14.5.1 额定功率曲线额定功率曲线14.5.2 额定功率额定功率试验条件：试验条件：Z1=19LP=100单列链水平布置单列链水平布置载荷平稳载荷平稳工作环境正常工作环境正常按推荐的润滑方式按推荐的润滑方式使用寿命使用寿命15000hp/p3%0PKKPK

12、PPZAC841fCAQPFFFKFZS静强度计算：静强度计算：链轮齿数链轮齿数小链轮齿数小链轮齿数 z1 愈多，愈多，传动愈平稳，动载荷减小。传动愈平稳，动载荷减小。通常取通常取 z1 17， 且传动比且传动比 i 越小，越小， z1可越多。可越多。大链轮齿数大链轮齿数 z2 i z1 ，但常取但常取 z2 120，14.5.3 链传动主要参数的选择链传动主要参数的选择传动比传动比i8，推荐，推荐 23.5，影响传动的尺寸及小轮的包角，影响传动的尺寸及小轮的包角，1200，避免磨损及跳齿，避免磨损及跳齿以防止脱链以防止脱链节距节距 p节距节距 p 越大，承载能力越大。越大，承载能力越大。但但

13、 p 过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。所以，高速重载时，宜选小节距多排链；所以，高速重载时，宜选小节距多排链；低速重载时，宜选大节距单排链；低速重载时，宜选大节距单排链；极限转速（影响动载荷）与制造质量，安装精度，链节极限转速（影响动载荷）与制造质量，安装精度，链节距，齿数、材料等有关距，齿数、材料等有关V12m/s，图，图14.17为极限转速与最佳转速为极限转速与最佳转速中心距中心距 a 与链长与链长推荐推荐a （3050）p， amax =80p链速一定时：链速一定时：中心距小，链节少中心距小，链节少单位时间内曲伸次数多，加速磨损单位时间

14、内曲伸次数多，加速磨损 中心距大，链节多中心距大，链节多链弹性好，抗振能力高，磨损慢，链弹性好，抗振能力高，磨损慢， 寿命长，但会引起松边的上下颤动寿命长，但会引起松边的上下颤动根据小轮包角根据小轮包角1200条件：条件：i 4 ，amin=0.2Z1（i+1）p i 4，amin=0.2Z1（i+1）papzzpazzLp212212222122212128224zzzzLzzLpapp 实际使用时，为了保证链条具有一定的垂度，实际中心距应较计算中心距小。而实实际使用时，为了保证链条具有一定的垂度，实际中心距应较计算中心距小。而实际上传动往往做成可调的，以便链条伸长后随时调整张紧程度，一般中心距的调整量为际上传动往往做成可调的，以便链条伸长后随时调整张紧程度，一般中心距的调整量为a2p，调整后松边下垂量控制为（，调整后松边下垂量控制为（0.0010.002）a。如果无张紧装置，而中心距又不可。如果无张紧装置，而中心距又不可调整，则中心距计算应准确。调整，则中心距计算应准确。14.6 齿形链传动的计算齿形链传动的计算14.7 链传动的合理布置和张紧方法链