第9章 链传动1

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 链传动链传动的特点、类型及应用的特点、类型及应用1、链传动组成：、链传动组成： 主动链轮主动链轮从动链轮从动链轮链条链条2、传动原理：靠链条与链轮啮合来传递动力。、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；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；传动效率较高； 张紧力小，所以压轴力

2、较小，轴承磨损少。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；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。链传动结构紧凑。 与齿轮传动相比：与齿轮传动相比： 制造安装精度要求低；成本低；制造安装精度要求低；成本低； 适用的中心距范围大适用的中心距范围大(可达十多米可达十多米)，结构简单，重量轻，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只适用于平行轴间的传动, 且同向转动且同向转动 ； 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

3、冲击、噪声；平稳，有冲击、噪声； 磨损后易发生跳齿；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；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。制造费用和安装精度比带传动高。 4、链传动工程应用、链传动工程应用链传动在输送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

4、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 传动链的结构特点传动链的结构特点一、滚子链一、滚子链1.结构滚子滚子套筒套筒销轴销轴过盈配合过盈配合销轴_外链板销轴_外链板套筒_内链板套筒_内链板 间间隙隙配配合合 内内外外链链板板间间 套套筒筒_ _ _与与销销轴轴滚滚子子_ _ _套套筒筒 P 链的节距链的节距 Lp链长，以节数来表示。链长，以节数来表示。bl内链节内宽内链节内宽d1滚子直径滚子直径Zp链排数链排数 pt多排链排距多排链排距 2、基本参数、基本参数： (1)(1)链长：以节数来表示，链长：以节数来表示，一般为一般为。 接头方式：接头方式： 开口销开口销弹簧卡弹簧

5、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)节距节距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：。 zp34（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。一、链轮的齿形一、链轮的齿形 国家

6、标准国家标准GB12431997GB12431997规定滚子链：规定滚子链： 齿齿沟沟角角 齿齿沟沟圆圆弧弧半半径径 齿齿面面圆圆弧弧半半径径i ie err最大值和最大值和最小值最小值 其余各段设计者自行设其余各段设计者自行设计。因此，计。因此，链轮的齿形设计链轮的齿形设计有较大的灵活性。有较大的灵活性。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 三圆弧一直线齿形（凹齿形）三圆弧一直线齿形（凹齿形） 一直线：一直线： bc 设计时，不需要画端面设计时，不需要画端面齿形图，但需画轴向齿形图，齿形图，但需画轴向齿形图，以便切削毛坯。同时，还必以便切削毛坯。同时，还必须注明基本参数

7、、主要尺寸须注明基本参数、主要尺寸以及齿形按以及齿形按3RGBl244853RGBl24485制制造的字样。造的字样。常用常用“”。滚子链链轮轴面齿形三圆弧：三圆弧： cdabaa二、二、 链轮的基本参数和主要尺寸链轮的基本参数和主要尺寸 链轮的基本参数：链轮的基本参数： 齿数齿数z 、链轮的分度圆直径、链轮的分度圆直径d、配用链条的节距配用链条的节距 p 、滚子外径、滚子外径 d1、排距排距 pt。链轮尺寸计算公式见表链轮尺寸计算公式见表9-39-3、4 4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。 zpd 180sin/dgdkdfdadgd 齿数齿数Z：因为链节数为偶数，为

8、了使：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。链轮磨损均匀，一般齿数应取奇数。Z360p三、链轮的结构三、链轮的结构 孔板式孔板式 焊接式焊接式实心式实心式 组合式组合式 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耐冲击要求，应使原则：满足轮齿强度和耐磨性耐冲击要求，应使小链轮的材料优于大链轮材料。小链轮的材料优于大链轮材料。 在低速、轻载及平稳传动中，常用中碳钢；中速、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，其硬度为中载时，常用中碳钢淬火处理，其硬度为4045HRC4045HRC；高速、重载及连续传动时，可用合金钢。高速、

9、重载及连续传动时，可用合金钢。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 1、平均传动比、平均传动比 链轮转一周，链条转过长度为链轮转一周，链条转过长度为zp 平均链速：平均链速：smpnzpnzv/1000601000602211 121221ddzznni 平均传动比：平均传动比：2 2、瞬时速度、瞬时速度 链条销轴中心沿链轮分度圆运动链条销轴中心沿链轮分度圆运动111 Rv coscos111Rvvx sinsin111Rvvy 假设紧边在传动时处于假设紧边在传动时处于水平位置水平位置。 水平分速度水平分速度, ,即即, ,使链条前

10、进使链条前进, ,（周期变化）周期变化）2211 )z(111802 、有规律振动。、有规律振动。1z 21 运动不均匀性运动不均匀性 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，链角的变化范围就越大，链速的变化范围也就越大。速的变化范围也就越大。 垂直分速度垂直分速度, ,使链条上下移动使链条上下移动, ,1vxvyv 21 21 ： cos22 Rv2222 )1802(22z cosRv 22 v v、变化变化 2 2变化变化由由 cosRcosRv 1122 coscos1221 RRi瞬瞬时时：1 1、i瞬时瞬时变化；变化； 2、链速不均匀。、链速不均匀。i瞬时瞬

11、时=1=1 这种这种链传动的链传动的二、链传动的动载荷二、链传动的动载荷p pz1a动载荷可见：1 12、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 dtdRJFd222 1 1、链条前进的加速度引起的动载荷：、链条前进的加速度引起的动载荷： sin )cos(211111mRRdtdmdtdvmmaFxcd maxdFF,z/ 11180 时当 pmzmRFFd211211max121)180sin( )z/sin(/pRd1111802 且 链条的链条的垂直分速度垂直分速度周期性变化引起的动载荷，周期性变化引起的动载荷，链条进链条进入链轮瞬间产生的冲击，入链轮瞬间产生的冲击，

12、以及由于以及由于链链条松弛条松弛在起动、制动、在起动、制动、载荷变化等情况下引起的惯性冲击。载荷变化等情况下引起的惯性冲击。链传动的链传动的和和是链传动的是链传动的结论：结论： 1）转速）转速1动载荷动载荷。 2）节距）节距p动载荷动载荷。 3）齿数）齿数z1动载荷动载荷 所以，链传动一般安装在传动的低速级。所以，链传动一般安装在传动的低速级。链传动的动载荷还包括：链传动的动载荷还包括：三三、链传动的受力分析链传动的受力分析 离心力引起的拉力离心力引起的拉力 )( 2NqvFc 有效圆周力：有效圆周力： N) 1000（vPFe F F1 1F F1 1F F2 2F F2 2y yn n1

13、1 垂度拉力垂度拉力Ff：取决于链传动的布置方式及链垂度：取决于链传动的布置方式及链垂度。 210)sin( qaKFff 垂度系数垂度系数Kf查图查图99紧边拉力：紧边拉力： fcFFFF e1松边拉力：松边拉力： fcFFF 21、链的、链的 （ 交变应力下工作）交变应力下工作）2、链条铰链的、链条铰链的磨损磨损 销轴与套筒的接触工作表面，导致销轴与套筒的接触工作表面，导致p 脱链脱链3、链条铰链的、链条铰链的销轴与套筒（高速或润滑不良）销轴与套筒（高速或润滑不良）4、：起动、制动、反转：起动、制动、反转smv/6 . 0 下，过载拉断下，过载拉断第五节第五节 滚子链传动的设计计算滚子链传

14、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，倍，故链传动的失效形式主要是针对链的失效。故链传动的失效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。 极限功率曲线极限功率曲线 链条磨损限链条磨损限定功率曲线定功率曲线实际使用区域实际使用区域疲劳强度限疲劳强度限定功率曲线定功率曲线套筒、滚子冲击疲劳套筒、滚子冲

15、击疲劳强度限定功率曲线强度限定功率曲线链条胶合限链条胶合限定功率曲线定功率曲线润滑不良或工况较恶润滑不良或工况较恶劣时限定功率曲线劣时限定功率曲线 据此，可得出在据此，可得出在特定的实验条件特定的实验条件下各种型号链的极限功率下各种型号链的极限功率曲线，如图为曲线，如图为A系列滚子链所能传递的功率曲线（图系列滚子链所能传递的功率曲线（图9-11）。）。 该图反映了该图反映了P0，n1和链条型和链条型号三者之间的关系。号三者之间的关系。几点说明：几点说明：1、当实际工作条件与试验条件不、当实际工作条件与试验条件不符时，应对查得的符时，应对查得的P0值进行修正值进行修正2、若润滑不良或不能采用推荐

16、润、若润滑不良或不能采用推荐润滑方式时，应将图中的滑方式时，应将图中的P0降低。降低。v1.5m/s，降低，降低50%；1.5m/s v 7m/s，降低，降低25% v 7m/s，传动不可靠，传动不可靠；特定实验条件：特定实验条件：1、两轮共面；、两轮共面；2、小齿轮齿数、小齿轮齿数Z1=25，传动比，传动比i=3；3、链长、链长Lp=120节；节；4、载荷平稳；、载荷平稳；5、合适的润、合适的润滑方式润滑；滑方式润滑；6、工作寿命为、工作寿命为15000h；7、特定的、特定的工作环境温度（工作环境温度（-570 ）；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：传递的功率

17、已知：传递的功率P、主动链轮和从动链轮的转速、主动链轮和从动链轮的转速nl，n2、载荷的性质、原动机类型、传动用途等。载荷的性质、原动机类型、传动用途等。设计内容：选定链轮的齿数设计内容：选定链轮的齿数zl和和z2，确定链节距，确定链节距p、排数、排数pt、确定中心距确定中心距a和链节数和链节数Lp、选择润滑方式和链轮材料并绘制链、选择润滑方式和链轮材料并绘制链轮零件工作图。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（v0.6）821 nni，通常通常：1120，i = 23.5a一定时，一定时， i，包角，包角1，啮合齿数，啮合齿数，链条磨损链条磨损，引起

18、跳链或，引起跳链或脱链，还会使传动的外廓尺寸加大。脱链，还会使传动的外廓尺寸加大。设计步骤：设计步骤：要求：要求：1 1）不宜过少）不宜过少zz111min180coszRvx 速度波动幅度速度波动幅度 111max180sinzRvy 垂直分速度垂直分速度 ，zz，同时啮合齿数同时啮合齿数， 限制限制zminmin cos11 Rvx11max Rvx p+ppd+dd2 2）不宜过多）不宜过多由于：由于：zpd180sin 磨损后磨损后：pp+pzsinppdd180 即：即：zpd180sin 当当p相同时：相同时：zd d 链节外移链节外移( (爬齿爬齿) )脱链可能性脱链可能性 zm

19、ax max = 120= 120磨损引起的脱链往往发生在大轮。磨损引起的脱链往往发生在大轮。z1 1,外廓尺寸和重量外廓尺寸和重量3 3）应使链传动均匀磨）应使链传动均匀磨损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：链轮齿数优先选用以下数列：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114。3 3、确定计算功率、确定计算功率PKKKPPZAca KA工作情况系数，见表工作情况系数，见表9-6。KZ

20、齿数系数，见图齿数系数，见图9-13。KA多排链系数，双排链多排链系数，双排链1.75，三排链，三排链2.5。4 4、确定链的型号、节距、确定链的型号、节距 p链传动尺寸链传动尺寸 承载能力承载能力运动不均匀性运动不均匀性、动载动载、振动噪音振动噪音重载、重载、a小、小、i大：小节距、多排链；大：小节距、多排链；v小、小、a大、大、i小：大节距、单排链；小：大节距、单排链；一般一般5 5、验算链速、验算链速和噪声和噪声 v15m/s15m/s，推荐链速为推荐链速为6 68m/s8m/s。smpnzv/ 10006011 链的型号按照链的型号按照Pca和和n1查图查图9-11，并确定节距。，并确

21、定节距。 v一定一定：a Lp 屈伸次数屈伸次数 d一定一定：a1 同时啮合齿数同时啮合齿数 a 松边上下颤动，松边上下颤动，aa设计时：设计时：1 1）初选初选a0=（30305050）p；有张紧装置时有张紧装置时aomax80p，中心距不可调整时中心距不可调整时aomax=30p。 7、确定润滑方式、确定润滑方式(图图9-14) )(2211ZZLpfaP 3）根据圆整后的节数计算中心距。）根据圆整后的节数计算中心距。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用下式计算eFPPFKF 15. 1

22、 FPK05. 1 FPK0212210)2(22apZZZZpaLP 2 2）计算链节数计算链节数圆整为整数，最好为偶数。圆整为整数，最好为偶数。水平水平垂直垂直当smv/6 . 0时，低速传动：vF1过载拉断zp排数；FQ单排链的极限拉伸载荷841 FKFzSAQpcn（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） 1.1.回转面应在回转面应在内；不能布置在水平或倾内；不能布置在水平或倾斜平面内斜平面内; ; 2. 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4545，尽量，尽量； 3.

23、3.尽量紧边在上。尽量紧边在上。 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：方法：调整中心距调整中心距加张紧轮加张紧轮调整链条长度（去掉调整链条长度（去掉1 12 2个链节）个链节）张紧的目的张紧的目的 松边不致过松，增大包角和补偿链磨损后的伸长，使链松边不致过松，增大包角和补偿链磨损后的伸长，使链和链轮啮合良好、防止跳齿或脱链等现象，减小冲击和振动。和链轮啮合良好、防止跳齿或脱链等现象，减小冲击和振动。 张紧轮张紧轮: 常用于铅垂或倾斜布置的链传动中常用于铅垂或倾斜布置的链传动中, ,张紧轮张紧轮靠近主动靠近主动链轮的松边上。链轮的

24、松边上。 定期张紧定期张紧 自动张紧自动张紧注意：注意：1）链传动张紧布置与带传动不同。）链传动张紧布置与带传动不同。2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力；）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链传动张紧力不决定工作能力防止脱链、跳齿防止脱链、跳齿3）因张紧力小，压轴力比带传动小。）因张紧力小，压轴力比带传动小。控制松边垂度控制松边垂度而是而是三、三、 链传动的润滑链传动的润滑 人工定期润滑人工定期润滑自动润滑自动润滑四、链传动的四、链传动的防护防护 封闭护罩封闭护罩护罩或链条箱护罩或链条箱 为了工作安全、保持环境清洁，防止灰尘侵入，减小噪为了工作安全、保持环

25、境清洁，防止灰尘侵入，减小噪声以及由于润滑需要声以及由于润滑需要( (护罩可兼作油池护罩可兼作油池) )等原因，链传动常用等原因，链传动常用铸造或焊接护罩封闭。兼作油池的护罩应设置油面指示器、铸造或焊接护罩封闭。兼作油池的护罩应设置油面指示器、注油孔、排油孔等。注油孔、排油孔等。 传动功率较大和转速较高的链传动，则常采用落地式链传动功率较大和转速较高的链传动，则常采用落地式链条箱。条箱。 作业：作业：9-2练习：练习：一、填空一、填空1、在带、链和齿轮的多级传动中、在带、链和齿轮的多级传动中, 链传动宜布置在链传动宜布置在 级。级。2、在设计图纸上注明某链条的标记为、在设计图纸上注明某链条的标

26、记为“16A-1-50”.其中其中“16A”代表代表_,“50”代表代表_。 3、设计链传动时，链传动的张紧轮应装在、设计链传动时，链传动的张紧轮应装在_。4、链传动中，链轮转速、链传动中，链轮转速_、链节距、链节距_、链轮齿数、链轮齿数_，动载荷将愈大，动载荷将愈大.5、在链传动中，为了使链磨损均匀，链节数最好取、在链传动中，为了使链磨损均匀，链节数最好取_ ，链轮齿数常取链轮齿数常取 。6、 链传动的链传动的_速比是不变的速比是不变的,而而_速比是变化速比是变化的。的。7、为了避免某些链节总是和链轮上某些齿重复啮合、为了避免某些链节总是和链轮上某些齿重复啮合,以保证链以保证链条磨损均匀条磨

27、损均匀,应取应取_。二、选择填空二、选择填空1、 相比而言，相比而言，_传动时具有工作平稳、噪声小、允许传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好的优点。链速较高、承受冲击载荷能力较好的优点。 (1)(1)套筒链套筒链 (2)(2)齿形链齿形链 (3)(3)套筒滚子链套筒滚子链2、 套筒滚子链链轮分度圆直径套筒滚子链链轮分度圆直径 d 等于等于_。 (1) (2) (3) 3、链传动设计中，一般链轮最多齿数限制为、链传动设计中，一般链轮最多齿数限制为zmax120，是为，是为了了_。 (1)(1)减小链传动的不均匀性减小链传动的不均匀性 (2)(2)限制传动比限制传动比 (

28、3)(3)减少链节磨损后链从链轮上脱落下来的可能性减少链节磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)(4)保证链轮轮齿的强度保证链轮轮齿的强度zP 180sinPz 180sinznP 180ta4、 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了_。 (1)(1)减少传动的运动不均匀性和动载荷减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)(2)防止链节磨损后脱链防止链节磨损后脱链 (3)(3)使小链轮轮齿受力均匀使小链轮轮齿受力均匀 (4)(4)防止润滑不良时轮齿加速磨损防止润滑不良时轮齿加速磨损5、下列链传动传动比的计算公式中，、下列链传动传动比的计算公式中，_是错误的是错误的. (1) i=n1/n2 (2) id2/d1 (3) iz2/z1 (4) i=T2/T16、 链传动中，链条的平均速度链传动中，链条的平均速度v_。 (1) (2) (3) (4)7、链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动比大时，宜选、链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动比大时，宜选用用_。(1)(1)大节距单排链大节距单排链 (2)(2)小节距多排链小节距多排链 (3)(3)小节距单排链小节距单排链 (4)(4)大节距多排链大节距多排链10006021 pnz10006022 nd 10006011 nd 10006011 pnz8、 下列具有