SolidWorks链条的传动原理介绍及制作过程

1、链条的传动原理介绍及 SolidWorks 制作过程【3D3D 动力网】链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件一一链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力,属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。2.52.5 链传动.1 链传动概述链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件一一链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。图链传动简图图链条实物与带传动、齿轮传动相比，链传动的主要特点是：没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高（封闭式链传动

2、传动效率=0.95=0.950.980.98）; ;链条不需要象带那样张得很紧，所以压轴力较小；传递功率大，过载能力强；能在低速重载下较好工作；能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。但链传动也有一些缺点：瞬时链速和瞬时传动比不为常数，工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。图滚子链结构滚子链由内链板 1 1、外链板 2 2、销轴 3 3、套筒 4 4 和滚子 5 5 组成。销轴 3 3 与外链板 2 2、套筒 4 4 与内链板 1 1 分别用过盈配合联接。而销轴 3 3 与套筒 4 4、滚子 5 5 与套筒 4 4 之间则为间隙配合，所以，当链条

3、与链轮轮齿啮合时，滚子与轮齿间基本上为滚动摩擦。套筒与销轴间、滚子与套筒间为滑动摩擦。链板一般做成 8 8 字形，以使各截面接近等强度，并可减轻重量和运动时的惯性。链传动的使用范围是：传动功率一般为 100kW100kW 以下，效率在 0.920.920.960.96 之间，传动比 i i 不超过 7,7,传动速度一般小于 15m/s15m/s。滚子链是标准件，其主要参数是：链节距 p,p,它是指链条上相邻两销轴中心间的距离。GB1243.1-83GB1243.1-83 规定滚子链分 A A、B B 两个系列。表中的链号数乘以 25.4/1625.4/16 即为节距值，表中的链号与相应的国际标

4、准一致。滚子链的标记方法为：链号-排数将连节数，标准编号。例如 16A-1X80GB1243.1-83,16A-1X80GB1243.1-83,即为按本标准制造的 A A 系列、节距 25.4mm25.4mm、单排、8080 节的滚子链。链条除了接头和链节外，各链节都是不可分离的。链的长度用链节数表示，为了使链条连成环形时，正好是外链板与内链板相连接，所以链节数最好为偶数。表滚子链的规格及主要参数（摘自 GB1243.1-83GB1243.1-83）谜导” 节距p/nutt*3神距pimu-添于外役dT内摧节链宽hL-armP消轴直役R20D1秒肉连秋局度卜1宜iiviQ极限拽等米期伸载荷(单

5、排2Nv量(单排再痣amX5片5M5W才如2亦7.11P施/2 刈虫却工仅3.15S2M的於1OSA。纥.73I4.3S工期3.MH12.0713SD(kJ0.6O*-1OSBP金汕J耳处351*,7m&4W11W3170031100】加2S,4Oi*2%15W加15.7SP34m55600-工即充JM19.05*)1&弘”9.52SO,1S*J8676抬加13sg45.44+%为124600-5.60*J2SAi(*二5招却产n5二213s42M/16900007JM2,503mX.55 翼，和31.5和147*J4E,26*-1222400iOJOi4CA*-163.50一

6、L5前前诙37.85603j卜眇动力USA。落猊价曲47.6347.53235M13用心力算海上3ddM苒河注：(1)(1)极限拉伸载荷也可用 kgfkgf 表示，取 1kgf=9.8N;1kgf=9.8N;(2)(2)过渡链节的极限拉伸载荷按 0.8Q0.8Q 计算把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过 4 4 排。当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形式见图 124124

7、 当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同,接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。日片二3龄助力图链接头链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，尽量减少啮合时的链节的冲击和接触应力，而且要易于加工。常用的链轮端面齿形见下图所示。它是由三段圆弧 aaaa、abab、cdcd 和一段直线 bcbc 构成，简称三圆弧一直线齿形。齿形用标准刀具加工，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，只需在图上注明齿形按 3RGBT1244-19853RGBT1244-1985 规定制造”

8、即可，但应绘制链轮的轴面齿形，见图，其尺寸参阅有关设计手册。工作图中应注明节距 p p、齿数 z z、分度圆直径d d（链轮上链的各滚子中心所在的圆）、齿顶圆直径 dada、齿根圆直径 dfdfo o图滚子链链轮端面齿形图滚子链轴面齿形.2 单排小链轮设计根据表 2-12-1 和表 2-22-2 得到小链轮的设计数据：齿数 Z1=19Z1=19、分度圆直径 d=77.16d=77.16、分度圆舷高取 3 3、齿根圆直径 df=69.21df=69.21、dg=62.79dg=62.79、选用 08A08A 型链条，链条节距 P=12.7P=12.7、滚子最大外径 dr=7.95

9、dr=7.95、内链节内宽最小 7.857.85。表 2-12-1 链轮设计参数齿侧凸缘直径步骤【项目符号数值单位公式说明1小链轮齿数工ISOGmF3000)大域匏为数i257.00EGRAFHK】睡M。）3平均隹动比13.00mnnc)GttPOj4设冲功率Td3.00KW弱TKIC)卅EMO)5捱条节距P12.70mmCGRAfim：)MO)用小链轮翻孔评用直径的 a41.0。IWGRAPHIC)国跚0）7槌条速度三V3.62m/sCGRAFim：)施M0)B初定中心距5Q800mmGRAPHIC)喇口）9链长礴Lp11aQ1节GOTHIC)W0)10槌条长度L1siE(GRAPHIC)小

10、1.mo)11寿论中心距a5区,1】IWCQPAFHK1(MEMO)12实际中心距501.00mmCGRAFKEC)岫M0)13有效圆周力FBEB，4uCGFLAPHICMm。）14作用于轴上出曲力QF9T3.8gHmmc)侬mo)15辞强度安金半数n18.49一雌M0；1G城彼山压WIS.90MFa励】切刃17使用寿命磨搞寿命）T63037.63hhttfi,/.wa：u.HdHr#et表 2-22-2 链轮设计数据名称符号小摄轮数值大摄轮数值单位英景式排距骷14.U14.39fffll力度回邕轻dT7.163051psjfl( (ieo/i3) )宙顶圆星火直径d5d85.Q3238.曲I

11、Tffi4加。=升，25厂dlr茵顶回是小百径AnnieD423493mmdaniK=(1-L6/zpdr分度圆是大延齿芭hiQD口 4504.HrrmIhsojc三曲.625+0.8,工YL5di-分度回最小盅齿而hani23T.37nmKamiiL=D.5(j-drJ齿福囱商役dee.sf222.5rm奇基囱U=dcosMj酚*动力猿大齿眼距离LxW3522250ffrtl齿例】凸播或拜底甫亘役漉8,7921S.88mmetg(180/s)*-http-/-/.ww臼：3Mf；：位日口(1)(1)建立新文件。单击标准工具栏上的新建”图标按钮一零件一确定”。(2)(2)绘制草图 1 1。从特

12、征管理器中选择前视基准面”一图-草图，进入草图绘制界面。用圆”工具绘制出三个同心圆，圆心与原点重合。用构造几何线”工具将三个转换成构造线，如图 2-12-1 所示。用中心线”工具绘制出三条直线，他们的起点都与原点重合，终点都与圆重合，右边的一条竖直约束，如图 2-22-2 所示。用添加几何关系”工具，将图 2-32-3 中箭头所指的二个点和直线作对称”约束。用中心线”工具绘制三条直线，他们的起点终点都落在圆上，右边的直线作水平约束，如图 2-42-4 所示。用添加几何关系”工具，将图 2-52-5 中箭头所指的二条直线作垂直”约束。用添加几何关系”工具，将图 2-62-6 中箭头所指的二条直线

13、作相等”约束。用添加几何关系”工具，将图 2-72-7 中箭头所指的二条直线作垂直”约束。用智能尺寸”工具标注出如图 2-482-48 所示的角度尺寸，在尺寸修改框中输入 360/19,360/19,然后单击确定按钮。图 2-12-1 绘制草图 1 1 图 2-22-2 绘制三条构造线图 2-32-3 加入对称约束图 2-42-4 绘制三条构造线图 2-52-5 加入垂直约束图 2-62-6 加入相等约束图 2-72-7 加入垂直约束图 2-82-8 标注角度尺寸用智能尺寸”工具标注出如图 2-92-9 所示的尺寸。用圆”工具绘制出一个圆，圆心落在直线的端点上，如图 2-102-10 所示。用

14、添加几何关系工具，将图 2-102-10 中箭头所指的二个圆作相切”约束。用主点弧”工具，绘制出一条圆弧，起点落在直线的端点上，终点落在圆上，如图2-12-13劭力la1 1 所示。用添加几何关系”工具，将图 2-112-11 中箭头所指的圆弧和点作重合”约束。用添加几何关系”工具，将图 2-122-12 中箭头所指的圆和圆弧作相切”约束。图 2-92-9 标注尺寸图 2-102-10 绘制圆图 2-112-11 加入重合约束图 2-122-12 加入相切约束II选择图 2-132-13 中箭头所指的圆弧和直线，选择时按住“CtrlCtrl 键，然后在工具栏中单击镜向”工具，将选中的草图镜向。

15、用剪裁实体”工具修剪圆，修剪后的草图如图 2-142-14 所示。用上点弧”工具，绘制出一条圆弧，圆弧的起点和落点分别落在尺寸 1111 直线的两端点上，如图 2-152-15所示。用智能尺寸”工具标注出分度圆的直径从动尺寸 77.16,77.16,标注出齿顶圆的直径从动尺寸 83.16,83.16,这个数值在 85.0885.08 到 80.8480.84 之间，符合设计要求。标注链条滚子的最大外径从动尺寸 7.95,7.95,这个尺寸不能小于 7.957.95。如图 2-162-16 所示。单击图标退出绘制草图。图 2-132-13 镜向草图图 2-142-14 修剪草图frrtpv/w3

16、心；d疝廿r.(3)(3)绘制草图 2 2。从特征管理器中选择,进入草图绘制界面。用中心线”工具绘制出一条竖线和三线水平线，竖线的起点与原点重合，上面二水平线的右端点与竖线重合，下面一条水平线的左端点与原点重合。用直线”工具绘制出二条水平线和一条竖线，上面一条水平线右端点与竖线端点重合，下面一条水平线右端点与原点重合，左端点与竖线下端点重合。如图 2-122-12 所示。选择刚画的二条水平线和一条竖线再加一条中心线，选择时按住“CtrlCtrl 键，然后在工具栏中单击镜向”工具，将选中的草图镜向。如图 2-132-13 所示。用智能尺寸”工具标注出如图 2-142-14 所示的尺寸。图 2-1

17、52-15 绘制图弧图 2-162-16 标注从动尺寸图 2-122-12 绘制草图 2 2图 2-132-13 镜向草图图 2-142-14 标注尺寸用智能尺寸”工具标注出如图 2-152-15 所示的尺寸。用主点弧”工具，绘制出二条圆弧，他们的起点和终点分别落在直线的端点上，如图 2 2-16-16 所示。用添加几何关系”工具，将图 2-172-17 中箭头所指圆弧和点作重合”约束。用添加几何关系”工具，将图 2-182-18 中箭头所指的二条圆弧作相切”约束。绘制好的的草图 2 2 如图 2-192-19 所示。注意尺寸 7.5,7.5,这个尺寸不能大于内链节内宽值 7.857.85。单

18、击图标退出绘制草图。SI.S091耳图 2-152-15 标注尺寸图 2-162-16 绘制二条圆弧(4)(4)建立旋车11 1”。在特征管理器中选择草图 2,2,然后在特征工具栏中单击旋转”图标，系统弹出旋转”属性管理器，在旋转轴”输入框中输入水平构造线作为旋转轴，在旋转类型”选择框中选择单向“，在角度”输入框中输入 360,360,其它采用默认设置如图 2-202-20 所示。单击确定”图标按钮完成建模。图 2-172-17 加入重合约束图 2-182-18 加入相切约束http:/-vww.3MtjTet图 2-192-19 镜向草图图 2-202-20 旋转属性管理器479&龄

19、动力http：/www.3MLnet图 2-212-21 切除拉伸 1 1 属性管理器(5)(5)建立拉伸切除 1 1”。在特征管理器选择草图 1,1,然后在特征工具栏中单击拉伸切除”图标，系统弹出向 1 1”栏的终止条件”选择框中选择两侧对称”，在深度”输入框中输入 20,20,其它采用默认设置，如图图 2-212-21 成建模。(6)(6)建立圆周阵列”。将特征尺寸显示出来。在特征工具栏中单击圆周阵列”图标，系统弹出圆周阵列框中单击，输入框变成红色，在绘图区选择角度尺寸 18.9,18.9,勾选等间距”选项，在阵列数”输入框中输入 19,19,击，输入框变成红色，在绘图区展开特征树选择切除

20、拉伸 1 1”特征，其它采用默认设置。如图 2-222-22 所示。单击理图基准面拉伸切除”属性管理器，在方所示。单击确定”图标按钮完”属性管理器，在旋转轴”输入在要阵列的特征”输入框中单确定”图标按钮完成圆周阵列。QI尺寸Ml匕sco.odei迸眄厂等间距图 2-222-22 圆周阵列属性管理器图 2-232-23 绘制草图 3 3 图 2-242-24 加入相切约束图 2-252-25 标注尺寸要降列的特征的frtfp：/iViVf,net(7)(7)绘制草图 3 3。从特征管理器中选择,进入草图绘制界面。用圆”工具绘制出一个圆，圆心与原点重合。用矩形”工具绘制出一个矩形。用中心线”工具绘

21、制出一条水平线，水平线的起点和终点分别落在矩形竖边的中点上。如图图 2-242-24 中箭头所指的水平线和圆作相切”约束。用智能尺寸”工具标注出如图 2-252-25 所示的尺寸。单击图标退出绘制草图。图 2-262-26 切除拉伸 2 2 属性管理器(8)(8)建立拉伸切除 2 2”。在特征管理器选择草图 3,3,然后在特征工具栏中单击拉伸切除”图标，系统弹出拉伸切除”属性管理器，在方向 1 1”栏的终止条件”选择框中选择两侧对称”，在深度”输入框中输入 20,20,单击所选轮廓”输入框，输入框变成红色，将鼠标移到圆轮廓上单击选中，再将鼠标移到矩形轮廓上单击选中。其它采用默认设置，如图图2-

22、232-23 所示。用添加几何关系”工具，将动力2-262-26 所示。单击确定”图标按钮完成建模。图 2-282-28 圆角属性管理器(9)(9)建立倒角型为角度距离”，图 2-272-27 倒角属性管理器”。在特征工具栏中单击倒角”图标，系统弹出倒角”属性管理器，在倒角参数”输入框中输入模型的 8 8 条边。选择倒角类在距离 1 1”输入框中输入1,1,在角度”输入框中输入 45,45,其它采用默认设置如图 2-272-27 所示。单击确定”图标按钮。幅用芦新。行角度能再ta二M网广距馨距SHQ)|-保持特田V蹴htfp：/iviv,htfp!/WWVJ.rrtft*-上二 l*R*三11

23、*2 口图 2-292-29 建好的小链轮模型(10)(10)建立圆角。在特征工具栏中单击圆角”图标，系统弹出圆角”属性管理器，选择圆角类型为等半径”，在圆角半径”输入框中输入 0.5,0.5,在边线、面、特征和环”输入框中输入模型的二条边，其它采用默认设置如图 2-282-28 所示。单击确定”图标按钮。建好的小链轮模型如图 2-292-29 所示。.3 单排大链轮设计根据表 2-12-1 和表 2-22-2 得到大链轮的设计数据：齿数 Z1=57Z1=57、分度圆直径 d=230.54d=230.54、分度圆舷高取 3.53.5、齿根圆直径 df=222.59df=222.

24、59、齿侧凸缘直径 dg=216.88dg=216.88、选用 0808A A型链条，4 4S S 条节距 P=12.7P=12.7、滚子最大外径 dr=7.95dr=7.95、内链节内宽最小 7.857.85(2)(2)绘制草图 1 1。从特征管理器中选择,进入草图绘制界面。草图 1 1 的绘制方法和小链轮草图 1 1 绘制方法相同。在这里只说明一下不同的地方，标注角度尺寸时在弹出的修改尺寸对话框中输入 360/57,360/57,如图 2-302-30 所示。分度圆舷高的尺寸为 3.5,3.5,标注出三个从动尺寸:7.95,7.95,要求这个尺寸不能大于 7.95,7.95,这是链条滚子的

25、最大外径。分度圆尺寸 230.54,230.54,齿顶圆尺寸 237.54237.54(要求在 238.47238.47 到 234.93234.93 之间)，符合设计要求。如图 2-312-31 所示。单击图标退出绘制草图。图 2-302-30 标注角度尺寸(1)(1)建立新文件。单击标准工具栏上的新建”图标按钮一零件”一确定图 2-312-31 绘制好的草图 1 1(3)(3)绘制草图 2 2。从特征管理器中选择一，进入草图绘制界面。草图 2 2 的绘制方法与小链轮草图用智能尺寸”工具标注出如图 2-322-32 所示的尺寸。单击图标退出绘制草图。2 2 的绘制方法相同在这里不再叙述。(4

26、)(4)建立旋车专11。其方法和小链轮一样。(5)(5)建立切除拉伸 1 1”。参照小链轮建模。(6)(6)建立圆周阵列”。将特征尺寸显示出来。在特征工具栏中单击圆周阵列”图标，系统弹出圆周阵列”属性管理器，在旋转轴”输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区选择角度尺寸 6.3,6.3,勾选等间距”选项，在阵列数”输入框中输入 57,57,在要阵列的特征”输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区展开特征树选择切除拉伸 1 1”特征，其它采用默认设置。如图 2-332-33 所示。单击确定”图标按钮完成圆周阵列。4 4二f f二7 7图 2-322-32 绘制好的草图 2 2图 2-332-33 圆

27、周阵列属性管理器(7)(7)绘制草图 3 3”。方法和绘制小链轮草图 3 3 一样(8)(8)建立切除拉伸 22。参照小链轮建模。(9)(9)建立倒角 1 1”。参照小链轮建模。(10)(10)建立圆角 11。参照小链轮建模。建好的大链轮模型如图 2-342-34 所示。图 2-352-35 是链轮的标注API间吃：实例：http:/www.3dd(.ne图 2-342-34 建好的大链轮模型.4 链条的建模图 2-352-35 链轮的标注滚子链的结构由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。在 SolidWorksSolidWorks 中，分别将这几个零件单独建立模型，然后再进

28、行装配。如图所示，新建零件，在前视面上绘制图示草图，根据 0808A A 型链条，链条节距 P=12.7mmP=12.7mm。建立拉伸特征。拉伸高度为 1mm,1mm,得到内链板依次绘制外链板，销轴，套筒和滚子等零件，这些零件的建模过程比较简单，均采用拉伸特征即可。在此略过介绍建模过程。零件尺寸可以查阅相关机械手册。*好收1;障门口仁1A,XO 遍谟通霓同*JBJ 卢 G3餐的 9+0切身第巩疗理增魂苍上阵里面总本右 5W 转面L声喷 IrUi配胤出图内链板拉伸草图图建立拉伸特征口7-tir.11HflUU界1，声广1-ST=7区共图导入装配体环境新建一个装配体文件，导入两套零件（即组成一个链

29、节）。内链板”与外链板”的相应孔为同轴心装配关系。在本例中，利用 SolidWorksSolidWorks20062006 新增加的宽度配合，能够使 iiVf;Eg神jf/0Jf）动力fittpV/M/iVkvJdtff.rttft各个零件的装配更为便捷。如图所示。滚子位于两块内链板的中间对称位置，选择两块内链板面作为要配合的实体面”，滚子的两个端面作为标签面”。图建立宽度配合装配好的单个链节如图所示。部分关键尺寸见图Ahttp:/wivitve3d.rret图装配好的链节jf）动力h”口:/www.3ddt.iret卜面介绍链条的整体装配。链条的整体装配需要很高的精度，将所有的链节导入装配体环境后，整个机构具有大量自由度，各个链节的空间位置不容易控制。此时可以采用导入一个辅助零件帮助链节的定位。如图所示新建一个零件，在前视面上绘制草图，这个草图的尺寸按照实际链条装配后的运动轨迹而得，注意执行的圆弧段组成一条样条曲线。拉伸之后得到一个单面。按照设计要求，链条的滚子沿着这条轨迹进行运动。图部分关键尺寸套合样条”的命令，使所有打开销轴”零件，在销轴”的端面绘制一个草图点。如图所示。这个点的位置位于端面圆的圆心。点在拉伸曲面上，