第九章链传动

1、第九章第九章 链链 传传 动动链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件链条所组成。链条所组成。 2 2、工作原理：、工作原理： 两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动运动3 3、特点：、特点： 优点：优点： 平均速比平均速比i i准确，无滑动准确，无滑动 结构紧凑，轴上压力结构紧凑，轴上压力Q Q小小 传动效率高传动效率高=98% =98% 承载能力高承载能力高P=100KWP=100KW 可传递远距离传动可传递远距离传动amax=8m 成本低。成本低。缺点：缺点：瞬时传动比不恒定瞬时

2、传动比不恒定 传动不平稳传动不平稳 传动时有噪音、冲击传动时有噪音、冲击 对安装粗度要求较高。对安装粗度要求较高。4 4、应用：、应用： 适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：传动比中低速传动：传动比88，P100KWP100KW，V12-15m/sV12-15m/s，无声链最大，无声链最大线速度可达线速度可达40m/s40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况（不适于在冲击与急促反向等情况） 滚子传动链

3、滚子传动链起重链起重链啤酒灌装输送链啤酒灌装输送链传动链接形式分：传动链接形式分：套筒链；滚子链；套筒链；滚子链；齿形链；成型链齿形链；成型链 节距节距 p p排数排数 n n链节数链节数PL链条的基本参数链条的基本参数（一）（一） 滚子链滚子链2.2. 套筒套筒1.1. 滚子滚子3.3. 销轴销轴4.4. 内链板内链板5.5.外链板外链板节距节距 p p排数排数 n n链节数链节数PL链条的基本参数链条的基本参数p 链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。轻链和链轮轮齿的磨损。结构结构 ：内链板与套筒、：内链板与套

4、筒、 外链板与销过盈联结，销与套外链板与销过盈联结，销与套 筒、套筒与滚子间隙联结筒、套筒与滚子间隙联结 链板形状链板形状8 8字形：等强度字形：等强度滚子链的接头形式：滚子链的接头形式：钢丝插销钢丝插销弹簧卡片弹簧卡片过渡链节过渡链节弹性卡片弹性卡片开口销开口销PL当当 为为偶数时用偶数时用搭接搭接当当 为为奇数时，奇数时，用过渡用过渡链节搭接。链节搭接。PL为避免使用过渡为避免使用过渡链节，链节数应取偶数。链节，链节数应取偶数。滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A A、B B两种系列。两种系列。 A A系列用于重载、高速或系列用于重载、高速或重要传动；重要传动；B B系列用于一般传动

5、。系列用于一般传动。 表表 9-1A型滚子链型滚子链B型滚子链型滚子链滚子链标记：滚子链标记： 链号链号 排数排数 整链链节数整链链节数 标准编号标准编号如：如：12A190 GB1243.183 其其 p=19.05链号与节距的关系链号与节距的关系：16425 链号p（二）齿形链（无声链）二）齿形链（无声链） 齿形链传动是利用特定齿形的齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现的传动。链板与链轮相啮合来实现的传动。 结构结构：链板链板 导板导板防侧向窜动防侧向窜动 铰链结构：铰链结构： 圆销式圆销式 轴瓦式轴瓦式 滚柱式（较好）滚柱式（较好）圆销式圆销式轴瓦式轴瓦式滚柱式滚柱式 齿形链

6、具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击载齿形链具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀等优点；但结构复杂、装拆困难、价荷能力较好和轮齿受力较均匀等优点；但结构复杂、装拆困难、价格较高、重量较大并且对安装和维护的要求也较高。格较高、重量较大并且对安装和维护的要求也较高。 9 3 滚子链链轮的结构和材料滚子链链轮的结构和材料 链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，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。工。 （一）链轮的基本参数及主要尺

7、寸：（一）链轮的基本参数及主要尺寸：节距节距p p齿数齿数z z排数排数n n链轮基本参数链轮基本参数p pz3600d d分度圆直径分度圆直径z180sinpd0 其余尺寸见书表其余尺寸见书表9-3 9-3 （二）链轮齿形（二）链轮齿形 由三段圆弧由三段圆弧 aa、ab、cd和一段直线和一段直线bcbc构成。简称三圆弧一构成。简称三圆弧一直线齿形。直线齿形。 齿形用标准刀具加工，不必绘制端齿形用标准刀具加工，不必绘制端面齿形，只在图上注明面齿形，只在图上注明“齿形按齿形按3R GBT 1244-19853R GBT 1244-1985规定制造规定制造”即可，即可，但应绘制链轮的轴面齿形。但应

8、绘制链轮的轴面齿形。 工作图中应注明节距工作图中应注明节距p p 、齿数、齿数z z 、分度圆直径分度圆直径d d 、齿顶圆直径、齿顶圆直径d da、齿根、齿根圆直径圆直径d df f 。 有关链轮的尺寸计算公式有关链轮的尺寸计算公式见表见表9-59-5、9-69-6（三）链轮的结构（三）链轮的结构小直径链轮一般做成整体式；小直径链轮一般做成整体式；中等直径链轮多做成辐板式，在辐板上开孔；中等直径链轮多做成辐板式，在辐板上开孔；大直径链轮可做成组合式，此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。大直径链轮可做成组合式，此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。 整体式整体式辐板式辐板式组合式组合式（四）链轮的材料（

9、四）链轮的材料 链轮材料应保证轮齿有足够的强度和耐磨性，故链轮齿面链轮材料应保证轮齿有足够的强度和耐磨性，故链轮齿面一般都经过热处理，使之达到一定硬度。一般都经过热处理，使之达到一定硬度。 低碳钢低碳钢( (渗碳淬火渗碳淬火); ); 中碳钢中碳钢( (表面淬火表面淬火) )、铸钢、铸钢 ；夹布胶木（平稳、噪音小夹布胶木（平稳、噪音小) ) 详细见表详细见表97979 - 4 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 链条进入链轮后形成折线，因此链传动的运动情况和绕链条进入链轮后形成折线，因此链传动的运动情况和绕在在正多边形轮子上的带传动很相似。正多

10、边形轮子上的带传动很相似。 边长相当于链节距边长相当于链节距p p，边数相当于链轮齿数，边数相当于链轮齿数z z。 100060npz100060npzv2211 = =constzznni122112=当链轮转速为当链轮转速为n n1 1、n n2 2 时：时： consti21=瞬瞬但是但是链条与链轮的瞬间冲击链传动的瞬时链速和瞬时传动比都是变化的链传动的瞬时链速和瞬时传动比都是变化的。 主动轮节圆圆周速度：主动轮节圆圆周速度：2dv111=cos2dcosvv111 =sin2dsinvv1111y=链条速度：链条速度： 链条垂直速度：链条垂直速度： )2,2(11作周期性变化作周期性变

11、化 变化情况变化情况: 刚进入啮合刚进入啮合达顶点达顶点退出啮合退出啮合21021前进前进v vmin vmax vmin cos2cosdcosv2dv11222=从动轮：从动轮： 瞬时传动比：瞬时传动比： constcosdcosdi1221t=-链传动的多边形效应链传动的多边形效应 主动轮角速度主动轮角速度1恒定，而恒定，而 2随随 而变化，而变化，it不恒定不恒定,2180sin 180sincos21121211212111pzRazRRdtddtdVacxc时当加速度加速度：分析：分析： V V 越大越大动载动载冲击冲击噪音噪音 V V15m/s 15m/s p p 越大越大动载动

12、载冲击冲击噪音噪音 尽量取小尽量取小p p z z1 1 越小越小动载动载冲击冲击噪音噪音 z z1 1 z zmin min 表表9898若不考虑传动中的动载荷，作用在链上的力有：若不考虑传动中的动载荷，作用在链上的力有：圆周力（即有效拉力）圆周力（即有效拉力）F F、离心拉力、离心拉力F FC C 和悬垂拉力和悬垂拉力F Fy y 。 1、工作拉力、工作拉力vP1000Fe=2、离心拉力、离心拉力 Fc=qv2 3、垂度拉力、垂度拉力fffF,FmaxF =4、紧边拉力、紧边拉力 F1=Fe+Fc+Ff 松边拉力松边拉力 F2=Fc+Ff9-6 9-6 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计

13、计算（一）（一）链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏2）链节磨损后伸长）链节磨损后伸长 3）冲击破坏）冲击破坏 4）胶合）胶合 5）轮齿过度磨损）轮齿过度磨损 6）过载拉断）过载拉断 铰铰链磨损后使外链节节距变大，链磨损后使外链节节距变大，内链节节距不变。内链节节距不变。 节距变大后，滚子爬高，产生跳齿或脱链节距变大后，滚子爬高，产生跳齿或脱链（二）滚子传动链的额定功率（二）滚子传动链的额定功率 在中等速度时，链传动的承载在中等速度时，链传动的承载能力取决于链板的疲劳强度；转速增能力取决于链板的疲劳强度；转速增高后，多边

14、形效应增大，传动能力取决高后，多边形效应增大，传动能力取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度，转速于滚子和套筒的冲击疲劳强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。链胶合现象，使链条迅速失效。套筒滚子链的额定功率曲线图套筒滚子链的额定功率曲线图实验条件：实验条件：单列单列,水平布置水平布置,载荷平稳载荷平稳, Z1=19, i=3, Lp=100, th=15000h, P/P 3%1-1-由链板疲劳强度限定；由链板疲劳强度限定；2-2-由滚子、套筒冲击疲劳强度限定；由滚子、套筒冲击疲劳强度限定；3-3-由销轴和套筒胶合限定由销轴和套筒胶合限定

15、 当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入K Kz z、K KL L、K KP P和和K KA A进行修正。进行修正。 （三）（三） 滚子链传动的设计步骤和方法滚子链传动的设计步骤和方法已知：已知：P、 ，工作条件等，进行设计。，工作条件等，进行设计。21nn 、1 1、选择链轮齿数、选择链轮齿数2,1zz齿数齿数 少时，链速波动大，动载荷大，少时，链速波动大，动载荷大，铰铰链和齿面磨损加剧。链和齿面磨损加剧。1z,120z2齿数齿数 应尽量多选，但应使应尽量多选，但应使1z 否则否则 过多过多时时 大，易产生脱链。大，易产生脱链。2

16、zp齿数应选奇数，与偶数链节相啮合可以齿数应选奇数，与偶数链节相啮合可以使磨损均匀。使磨损均匀。 z180sinpd0= 当节距当节距p p一定时，齿高就一定，允许的一定时，齿高就一定，允许的节圆外移量节圆外移量d d就一定；齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量就一定；齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量p p就越小，链的使用寿命就越短。就越小，链的使用寿命就越短。 2.2.确定计算功率确定计算功率 计算功率是根据传递的功率，并考虑到载荷性质和原动机计算功率是根据传递的功率，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定的的种类而确定的 计算功率计算功率 Pca = KAP (KW) K (KW) KA

17、 A工况系数工况系数3.3.链的节距链的节距 链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大，振动冲击和噪声也越严重。所以设计时应尽量选取小要增大，振动冲击和噪声也越严重。所以设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链。节距的单排链或多排链。 单排链所能传递的功率单排链所能传递的功率 PLZcaKKKPP 00P1n48A08A单排单排链链25z1 20A载荷平稳载荷平稳1n0P0PcP1n0P双排双排链额定功率链额定功率=1.75=1.750P三排三排链额定功率链额定功率=2.5=2.5当当 一定时，如选择多一定时，如选择多排链可以用小

18、节距链条。排链可以用小节距链条。1cnP 、4 4、选定中心距，计算链节数、选定中心距，计算链节数PL中心距过小，啮合齿数少，加剧磨损；中心距过小，啮合齿数少，加剧磨损；中心距过大，链条抖动。中心距过大，链条抖动。根据根据选定的中心距和齿数，求链节数，并圆整为偶数。选定的中心距和齿数，求链节数，并圆整为偶数。)p5030(a0=0212021PaP)2ZZ(Pa22ZZPLL+=理论中心距理论中心距)2ZZ(8)2ZZL()2ZZL(4Pa212221P21P+ = 为了保证链条松边有一个合适的安装垂度为了保证链条松边有一个合适的安装垂度f f，实际中心距应，实际中心距应比理论中心距小一些。比理论中心距小一些。 a )004. 0002. 0(a;aaa= =5.5.小链轮毂孔最大直径小链轮毂孔最大直径 根据小链轮的节距和齿数由链轮毂孔直径表确定链轮毂孔的根据小链轮的节距和齿数由链轮毂孔直径表确定链轮毂孔的最大直径最大直径dkmax。 若若dkmax小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数（增大参数（增大z z1 1或或p