第09章___链传动

1、第九章第九章 链传动链传动9-2 传动链的结构特点9-1 链传动的特点及应用9-3 滚子链链轮的结构和材料9-4 链传动的工作情况分析9-5 滚子链传动的设计计算9-6 链传动的布置、张紧和润滑与防护第一节第一节 链传动的特点、类型及应用链传动的特点、类型及应用1、链传动组成、链传动组成： 主动链轮从动链轮链条2、传动原理、传动原理：靠链条与链轮啮合来传递动力。 3、特点：、特点： 与带传动比：与带传动比： 没有弹性滑动和打滑现象，故平均传动比准确； 传动效率较高； 张紧力小，所以压轴力较小，轴承磨损少。 能在温度高、灰尘多、湿度大及有腐蚀等恶劣条件下工作； 链传动结构紧凑。 与齿轮传动相比：

2、与齿轮传动相比： 制造安装精度要求低；成本低； 适用的中心距范围大(可达十多米)，结构简单，重量轻 链传动的缺点是：链传动的缺点是： 只适用于平行轴间的传动, 且同向转动 ； 瞬时速度和瞬时传动比是不断变化的，因此，运转时不平稳，有冲击、噪声； 磨损后易发生跳齿； 不宜在载荷变化很大和急速反向传动中工作； 制造费用和安装精度比带传动高。 Pmax5000kW，vmax40m/s，imax15，amax8m一般： P100kW， v 15m/s，i 8 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，要求i平均不变以及其它不宜采用齿轮传动或带传动的场合。不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。

3、 广泛应用在自行车、摩托车挖掘机（恶劣工作条件）其它低速重载场合4、链传动工程应用、链传动工程应用链传动在大型机械上的应用链传动在输送机械上的应用链传动在运输机械上的应用链传动在啤酒机械上的应用传动链 一般机械传动，v20m/s传动链传动链起重链 提升重物，v0.25m/s起重链起重链曳引链 移动重物，v=24m/s曳引链曳引链5 5、分类、分类 按照用途不同，链可分为：传动链、起重链和输送链。按照用途不同，链可分为：传动链、起重链和输送链。在一般机械中，最常用的是传动链。在一般机械中，最常用的是传动链。传动链传动链滚子链滚子链齿形链齿形链套筒链套筒链成型链成型链第二节第二节 传动链的结构特点

4、传动链的结构特点一、滚子链一、滚子链1.结构过盈配合外链板轴内链板套筒_销_间隙配合内外链板间与销轴套筒套筒滚子 _链条：链条： 碳钢或合金钢，淬火滚子套筒理常用合金钢，且表面处销轴链板 2、基本参数、基本参数： p 节距节距 bl内链节内宽内链节内宽 d1滚子直径滚子直径 pt多排链排距多排链排距 Lp链长（链节数）链长（链节数）滚子则沿链轮齿廓滚动，旨在减少相互之间的摩擦磨损。滚子则沿链轮齿廓滚动，旨在减少相互之间的摩擦磨损。 内、外链板呈“8”字形：?链板各横截面的抗拉强度相近，又减少链条的重量和惯性力。链板各横截面的抗拉强度相近，又减少链条的重量和惯性力。(1)(1)链长：以节数来表示

5、，链长：以节数来表示，一般为。 接头方式：接头方式： 开口销开口销弹簧卡弹簧卡链节数为偶数链节数为偶数过渡链板：链节数为奇数过渡链板：链节数为奇数 (2)(2)节距节距p p：相邻两滚子中心的距离称为节距。：相邻两滚子中心的距离称为节距。 p尺寸 传递的功率传递的功率p = 链号25.4/16（mm）排数承载但：， zp3-4（3）排数zp单排链多排链3、滚子链标记、滚子链标记 链号链号排数排数链节数链节数 标准编号标准编号滚子链规格和主要参数见表滚子链规格和主要参数见表9-1二、齿形链二、齿形链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。链齿板齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。链齿板与

6、链轮轮齿相啮合而传递运动与链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，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中“”。齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的链轮结构简单。 一、链轮的齿形一、链轮的齿形 滚子链与链轮属非共轭啮合，链轮的齿形设计有较大的灵活性。国家标准GB124485只规定：齿沟角齿沟圆弧半径齿面圆弧半径ierr 最大值和最小值 其余各段设计者自行设计。组成齿槽各段曲线应光滑边接。 第三节第三节 滚子链链轮的结构和材料滚子链链轮的结构和材料 二、二、 链轮的基

7、本参数和主要尺寸链轮的基本参数和主要尺寸 链轮的齿形已经标准化。链轮设计主要内容是： 确定其结构及尺寸； 选择材料和热处理方式； 链轮的基本参数： 配用链条的节距 p、滚子的最大外径 d1、排距 pt、齿数z。链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dkmax。 dgdkdfdadgd链轮尺寸计算公式见分度圆直径分度圆直径d：滚子中心所在圆：滚子中心所在圆。 zpd180sin/ 齿数齿数Z：因为链节数为偶数，为了使链轮磨损均匀，一般齿因为链节数为偶数，为了使链轮磨损均匀，一般齿数应取奇数数应取奇数。)180tan54. 0(ZPda 顶圆直径顶圆直径da：dgdkdfdadg

8、d三、结构三、结构 链轮的结构分为：整体式、孔板式、组合式。 （胀紧联结 ）四、链轮材料的选择四、链轮材料的选择 原则：满足轮齿强度和耐磨性原则：满足轮齿强度和耐磨性耐冲击耐冲击要求，应使要求，应使小链轮的小链轮的材料优于链轮材料。材料优于链轮材料。 在低速、轻载及平稳传动中，常用中碳钢；中速、中载时，在低速、轻载及平稳传动中，常用中碳钢；中速、中载时，常用中碳钢淬火处理常用中碳钢淬火处理，其硬度为，其硬度为4045HRC；高速、重载及；高速、重载及连续传动时连续传动时，宜合金钢，宜合金钢。第四节第四节 链传动的运动特性链传动的运动特性一、链传动的运动不均匀性一、链传动的运动不均匀性 1、平均

9、传动比 d与Z不成正比 zpd180sin 链轮转一周，链条转过长度为zp 平均链速：smpnzpnzv/1000601000602211121221ddzznni 平均传动比： 2、瞬时速度 链条销轴中心沿链轮分度圆运动111Rv v1可分解为： coscos111Rvvxsinsin111Rvvy假设：紧边在传动时总是处于水平位置水平位置。 垂直分速度,使链条上下移动, 水平分速度,即,使链条前进,每为周期v “”yv “”、有规律振动。1z 21 运动不均匀性如图：v、均作周期性变化yv 节距节距P越大，齿数越少，越大，齿数越少，角的变化范围就越大，链速的变化范围也角的变化范围就越大，链

10、速的变化范围也就越大。就越大。 ：cos22 Rv2222)1802(22zcos22Rv v、变化 2变化由 coscos1122RRvcoscos1221RRi瞬时： 1、i瞬时变化； 2、链速不均匀。i瞬时=1二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷pz1a动载荷可见：1从动链轮角加速度引起的动载荷从动链轮角加速度引起的动载荷 dtdRJFd2221、链条前进的加速度引起的动载荷：sin sin )cos(21111111mRdtdmRRdtdmdtdvmmaFxcd时当1/180zpmzmRFFd211211max121)180sin(2、链条的垂直分速度yv周期性变化（大小、方向）链条横

11、向振动。3、链条进入链轮瞬间，产生冲击附加动载荷。可见： qpn Ek为EkcnqpEk23常数冲击动能：4、由于链张紧不好、链条松弛在起动、制动、载荷变化等情况下惯性冲击链传动的和是链传动的思考：设计需带、齿轮、链三级传动，由高速级至低级设计需带、齿轮、链三级传动，由高速级至低级其排顺序如何？其排顺序如何？结论： 1）转速1动载荷。 2）节距p动载荷。 3）齿数z1动载荷 所以，链传动一般安装在传动的低速级。三三、链传动的受力分析链传动的受力分析 1、紧边拉力： fcFFFF1 离心力引起的拉力 )( 2NqvFc2、松边拉力： fcFFF2 有效圆周力： N) 1000 （vPFe链条单位

12、长度质量功率链速F1F1F2F2yn1 垂度拉力Ff：取决于链传动的布置方式及链在工作时允许的垂度。 210qaKFf中心距垂度系数210)sin(qaKFf垂度系数Kf查图991、链条元件的 （ 交变应力下工作）2、销轴与套筒的接触工作表面p 脱链3、：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、：起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、：smv/6 . 0下，过载拉断第五节第五节 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算 一、链传动的失效形式一、链传动的失效形式 链轮比链条的强度高，工作寿命链轮比链条高链轮比链条的强度高，工作寿命链轮比链条高23倍，故链传动的失倍，故链传动的失效形式主要是针对链的失效。效

13、形式主要是针对链的失效。二、滚子链的额定功率二、滚子链的额定功率 各种失效都在一定程度上限制了寿命，在保证一定寿命各种失效都在一定程度上限制了寿命，在保证一定寿命的前提下，可画出各种型号链的功率曲线。的前提下，可画出各种型号链的功率曲线。 极限功率曲线 链条磨损限定功率曲线疲劳强度限定功率曲线套筒、滚子冲击疲劳强度限定功率曲线链条胶合限定功率曲线实际使用区域润滑不良或工况较恶劣时限定功率曲线 根据此方法，可以得出在特定的实验条件下各种型号链极限功率曲线，如图所示为A系列滚子链所能传递的功率。特定实验条件：1、两轮共面；2、小齿轮齿数z1=19；3、链长Lp=120节；4、载荷平稳；5、按推荐的

14、润滑方式润滑；工作寿命为15000h；7、链条因磨损而引起的相对伸长量不超过去3%； 图反映了P0，n1和链型号三者关系。几点说明：1、当实际工作条件与试验条件不符时，应对查得的P0值进行修正2、若润滑不良或不能采用推荐润滑方式时，应将图中的P0降低。v1.5m/s，降低50%；1.5m/s v 7m/s，降低25% v 7m/s，传动不可靠；式中：kz小链轮齿数系数,z119时,kz1 kp多排链排数系数；设计时，由上式求P0由在图中当smv/6 . 0时，低速传动：vF1过载拉断安全系数校核：841fcAQpFFFKFzSzp排数；FQ单排链的极限拉伸载荷实际使用：pLzcaKKKPP 0

15、三、滚子链传动的设计方法和步骤三、滚子链传动的设计方法和步骤已知：已知：传递的功率P、主动链轮和从动链轮的转速nl，n 2、载荷的性质、原动机类型、传动用途等。设计内容：设计内容：选定链轮的齿数zl和z2，确定链节距p、排数、确定中心距a和链节数Lp、选择润滑方式和链轮材料并绘制链轮零件工作图。（一）（一） 中、高速链传动的设计计算（中、高速链传动的设计计算（v v0.60.6） 1 1、 确定链传动比确定链传动比。a一定时，821nni，通常：1120，i = 23.5i包角1啮合齿数链条磨损引起跳链或脱链，还会使传动的外廓尺寸加大。1）不宜过少z1maxmin180coszvv111max

16、180sinzRvy垂直分速度，z，同时啮合齿数，z，链节间相对转角，功率消耗 限制zminp+ppd+dd2）不宜过多由于：zpd180sin磨损后：pp+pzppdd180sin即：zpd180sin当p相同时：z d 链节外移(爬齿) 脱链可能性 zmax = 120磨损引起的脱链往往发生在大轮脱链往往发生在大轮。z1外廓尺寸和重量3）均匀磨损由于链条的节数常为偶数，则链轮齿数应选用奇数或与由于链条的节数常为偶数，则链轮齿数应选用奇数或与链节数互为质数的奇数，目的在于使链传动磨损均匀性好。链节数互为质数的奇数，目的在于使链传动磨损均匀性好。链轮齿数优先选用以下数列：17，19，21，23

17、，25，38，57，76，95，114。3 3、确定计算功率、确定计算功率 PcaKAP KA工作情况系数，见表9-9。4 4、链节距、链节距 p链传动尺寸 承载能力运动不均匀性、动载、振动噪音重载、a小、i大：小节距、多排链；v小、a大、i小：大节距、单排链；选择方法：pzAkkPKP 0，由查图定型号 p。一般5 5、验算链速、验算链速和噪声 v15m/s，推荐链速为68m/s。smnpzv/ 10006011v一定：a Lp 屈伸次数 d一定：a1 同时啮合齿数 a 松边上下颤动，a过程：1）初选a0=（3050）p；有张紧装置或托板时aomax80p，中心距不可调整时aomax=30p

18、。 7、小链轮毂孔最大直径(表9-4) 保证松边垂度f=(0.010.02)a,实际中心距比理论中心距a小一些。21221221)2(8)2(24ZZZZLZZLPaPP3）根据原整后的节数计算理论中心距。8 8、计算压轴力、计算压轴力 若不计离心拉力和悬垂拉力，则链传动中的压轴力可近似用下式计算水平垂直eFPPFKF 15. 1FPK05. 1FPK0212210)2(22aPZZZZPaLP 2）计算链节数圆整为整数，最好为偶数。注意：1）链传动紧边布置与带传动相反。2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力； 链传动张紧力不决定工作能力防止脱链、跳齿3）因张紧力小，压轴力比带传动小。控制松边垂度而是841limFKnFSAcn（二）低速链传动的静强度计算（二）低速链传动的静强度计算（v0.6m/sv0.6m/s）一、布置一、布置（表（表9898） 1.回转面应在内；不能布置在水平或倾斜平面内不能布置在水平或倾斜平面内; 2.两轮中心线最好水平或水平面夹角小于两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45，尽量； 3. 紧边在上（尽量主动边在上）紧边在上（尽量主动边在上） 第六节第六节 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑二、链传动的张紧二、链传动的张紧 方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。调整链条长度（去掉调整