第9章链传动设计

1、 9-1 9-1 链传动概述链传动概述 9 9-2 -2 链传动的运动特性和受力分析链传动的运动特性和受力分析 9 9-3 -3 滚子链传动设计计算滚子链传动设计计算潘存云教授研制组成组成：链轮、环形链条：链轮、环形链条作用：作用：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同向传动。链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同向传动。9-1 9-1 链传动概述链传动概述( (类型、结构和特点类型、结构和特点) ) 链传动的工作原理链传动的工作原理：间接啮合传动间接啮合传动 一一. . 链传动的类型链传动的类型按用途分类按用途分类传动链：传递动力，传动链：传递动力，v20m/s;v20m/s;起重链起重

2、链: : 起重机械中提升重物，起重机械中提升重物，v0.25m/s;v0.25m/s;曳引链：运输机械中移动重物，曳引链：运输机械中移动重物，v24m/s;v24m/s;滚子链滚子链 传传 动动齿形链齿形链 导向板导向板棱柱销轴棱柱销轴齿形链板齿形链板滚子链滚子链 传动链中按传动链中按结构分类结构分类 滚子链滚子链 齿形链齿形链 滚子链的组成滚子链的组成滚子链的装配图滚子链的装配图 1.1.滚子链结构分析滚子链结构分析滚子滚子滚子链的结构分析图滚子链的结构分析图h2 2内链板内链板外链板外链板销轴销轴套筒套筒销轴与外链板销轴与外链板用过盈用过盈配合连接，称为外链节配合连接，称为外链节。 套筒与

3、内链板套筒与内链板过盈过盈配合配合 销轴与套筒之间销轴与套筒之间间隙配间隙配合合 滚子与套筒之间滚子与套筒之间为间隙为间隙配合，使滚子与轮齿间主要配合，使滚子与轮齿间主要发生滚动摩擦发生滚动摩擦。 p p2. 2. 滚子链的主要参数滚子链的主要参数 链节距链节距p p 链条上相邻两滚子外圆中心之间的距离，是链条上相邻两滚子外圆中心之间的距离，是反映链条尺寸和承载能力的重要参数。节距反映链条尺寸和承载能力的重要参数。节距p p大，链各部分尺大，链各部分尺寸大，承载能力高，但重量也随之增大。寸大，承载能力高，但重量也随之增大。 链的排数链的排数n np p排数是排数是反反映链条承载能力的参数。映链

4、条承载能力的参数。排数多，排数多，链条承载能力高链条承载能力高当传动功率较大时，可采用当传动功率较大时，可采用双排链或多排链。但限于链双排链或多排链。但限于链条的制造与装配精度，各排条的制造与装配精度，各排链承受的载荷不易均匀，故链承受的载荷不易均匀，故排数不宜过多排数不宜过多双排链双排链 链节数链节数L Lp p链条连成环形时正好是外链链条连成环形时正好是外链板与内链板相连接板与内链板相连接若采用若采用奇奇数链节数链节，链条连成环形时必须使用过渡链节。过，链条连成环形时必须使用过渡链节。过渡链节的链板受拉力时有附加弯矩的作用，所以强度仅为通渡链节的链板受拉力时有附加弯矩的作用，所以强度仅为通

5、常链节的常链节的8080左右，故设计时左右，故设计时应尽量避免使用过渡链节应尽量避免使用过渡链节。 3 3滚子链的标记滚子链的标记 链号，节距链号，节距 p p=25.4 mm=25.4 mm按本标准制造的按本标准制造的A A系列系列链节数链节数L LP P= 80= 80节节标准号标准号单排单排1616 A A1 18080 GBGBT1243.1T1243.119831983表表9-19-1三链传动的特点及应用三链传动的特点及应用 链传动的特点链传动的特点 链传动兼有齿轮传动和带传动的特点。链传动兼有齿轮传动和带传动的特点。 与齿轮传动比较：与齿轮传动比较：链传动较易安装，成本低廉；远距离

6、传链传动较易安装，成本低廉；远距离传动动( (中心距最大可达十中心距最大可达十多米多米) )时时，其结构比齿轮传动轻便得多。其结构比齿轮传动轻便得多。 优点：优点：1. 链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比(与与带传动相比带传动相比)；2. 需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承摩擦损失需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承摩擦损失 ；3. 结构紧凑；结构紧凑；4. 能在高温、有油污等恶劣环境工作能在高温、有油污等恶劣环境工作( (与齿轮传动相比与齿轮传动相比)；5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；

7、制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；缺点：缺点： 瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。一定的冲击和噪声。工作范围：工作范围：传动比传动比： i 7(7(最大可达最大可达15);15); 中心距：中心距： a 556 m (6 m (最大可达最大可达8 8 m);m); 传递功率：传递功率： P 100 kW (100 kW (最大可达最大可达500 500 kW);kW); 圆周速度：圆周速度： v 15 m/s (15 m/s (最大可达最大可达40 40 m/s);m/s); 传动效率：传动效率：

8、 0.950.950.980.98 应用：应用： 可应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托可应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。车中。1.1.链传动的平均链速链传动的平均链速V V平平及平均传动比及平均传动比i i平平 与带传动相比，链传动相当于链条绕在多边形的轮子与带传动相比，链传动相当于链条绕在多边形的轮子上，多边形的边长等于节距上，多边形的边长等于节距p p，边数等于链轮齿数，边数等于链轮齿数z z，链轮，链轮每转一周，链就移动一个多边形的周长，所以每转一周，链就移动一个多边形的周长，所以链的平均速度链的平均速度为：为：链传动的平均传动比：链传动的平均传动比：sm

9、pnzpnzv/60000600002211平contzznni1221平(1)(1)分析说明：分析说明： 1 1）研究滚子链销轴中心的运动；）研究滚子链销轴中心的运动； 2 2）设链的紧边（即主动边）在传动时，始终处）设链的紧边（即主动边）在传动时，始终处于水平位置。于水平位置。(2)(2)链传动的瞬时链速链传动的瞬时链速V V瞬瞬2.2.链传动的瞬时链速链传动的瞬时链速V V瞬瞬及瞬时传动比及瞬时传动比i i瞬瞬1212A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD 图示为链条的销轴中心图示为链条的销轴中心A A在主动轮上啮进，销轴中心在主动轮上啮进，销轴中心

10、D D在从动轮上啮出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速在从动轮上啮出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速度度1 1、 2 2转动，其节圆半径为转动，其节圆半径为R R1 1、R R2 2，销轴中心，销轴中心A A、D D亦随亦随之作等速圆周运动，其圆周速度之作等速圆周运动，其圆周速度V V1 1=R=R1 1 1 1，V V2 2=R=R2 2 2 212A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD V V1 1、V V2 2可分解为可分解为沿链条前进方向的分速度沿链条前进方向的分速度V V和和垂直链垂直链条前进方向的分速度条前进方向的分速度V V1 1 、

11、V V2 2 。V V1 1V=RV=R1 1 1 1coscosV V1 1=R=R1 1 1 1sinsinV V2 2V=RV=R2 2 2 2coscosV V2 2=R=R2 2 2 2sinsin式中：式中：为铰链点为铰链点A A的圆周速度与前进分速度之间的的圆周速度与前进分速度之间的 夹角，在数值上等于夹角，在数值上等于A A点在主动轮上的相点在主动轮上的相 位角，位角，在在180/Z180/Z1 1之间变化。之间变化。为铰链点为铰链点D D的圆周速度与前进分速度之间的的圆周速度与前进分速度之间的 夹角，在数值上等于夹角，在数值上等于D D点在从动轮上的相点在从动轮上的相 位角，

12、位角， 在在180/Z180/Z2 2之间变化。之间变化。 可见，在链节的啮进过程中，链条前进方向速度可见，在链节的啮进过程中，链条前进方向速度V V和垂直和垂直方向分速度方向分速度V V1 1、V V2 2的数值随的数值随、变化而改变。其变化变化而改变。其变化情况只需分析一链节从进入啮合开始，到相邻的下一个链节情况只需分析一链节从进入啮合开始，到相邻的下一个链节进入啮合为止的一段时间的运动情况，以进入啮合为止的一段时间的运动情况，以A A链节在主动链轮链节在主动链轮1 1上啮合全过程为例分析瞬时速度变化。上啮合全过程为例分析瞬时速度变化。12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV

13、 V2 2V V2 2DD1 1）A A链节开始进入啮合链节开始进入啮合相位角：相位角：111802z ）链链节节开开始始进进入入啮啮合合（111802zA 前进方向分速度：前进方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD范围内啮合范围内啮合）链节在（链节在（） 018021ZA范围内啮合范围内啮合）链节在（链节在（ 01801ZA前进方向分速度：前进方向分速度：V=RV=R1 11 1coscos；垂直方向分速度：垂

14、直方向分速度：V V1 1=R=R1 11 1sinsin；12A AB BV V3 3）A A链节与链节与Y Y轴重合轴重合相位角相位角=0=0A A链节与链节与Y Y轴重合（轴重合（=0=0 ）前进方向分速度：前进方向分速度：V= VV= V1 1=R=R1 11 1；垂直方向分速度：垂直方向分速度：V V1 1=0=0D D12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2）范围内啮合）范围内啮合（链节在链节在11800)4ZA ）范围内啮合）范围内啮合（链节在链节在11800ZA 前进方向分速度：前进方向分速度：V=RV=R1 1 1 1coscos；垂直方向分

15、速度：垂直方向分速度：V V1 1=R=R1 1 1 1sinsin；B B5 5）A A链节结束啮合时链节结束啮合时相位角：相位角：111802z 12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2)1802(11zA 链节结束啮合时链节结束啮合时前进方向分速度：前进方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv B B每啮进一每啮进一个链节时，个链节时，链速变化链速变化情况情况相位角相位角变化：变化：前进方向分速度：前进方向分速度： 11/1800/180z zz z由由

16、11111180cos180coszRRzR1 11 11 1由由 即：时而加速啮进，时而减速啮进即：时而加速啮进，时而减速啮进垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180sin0180sinzRzR 由由即：时而减速上升，时而加速下降即：时而减速上升，时而加速下降链速链速V V时快时慢，时快时慢， VV忽上忽下的变化，称为多边形效应忽上忽下的变化，称为多边形效应。+180+1800 0/z/z1 1-180-1800 0/z/z1 1啮进一个链节啮进一个链节 V VVV0 0链传动的瞬时链速变化链传动的瞬时链速变化垂直方向分速度垂直方向分速度前进方向分速度前进方向分速度 链节在从动轮上

17、退出啮合时链速变化，可参照上述分析。即链节在从动轮上退出啮合时链速变化，可参照上述分析。即分析某一链节分析某一链节D D从其前一相邻链节退出啮合时开始，到该从其前一相邻链节退出啮合时开始，到该D D链节链节退出啮合时为止的运动情况。退出啮合时为止的运动情况。内的运动情况。内的运动情况。从动轮节圆上圆周速度从动轮节圆上圆周速度：从动轮的角速度：从动轮的角速度：221112coscoscoscoscos RRvvv coscos2112RR（3 3）链传动的瞬时传动比）链传动的瞬时传动比i i瞬瞬 coscos1221RRi瞬12V VV V21180,180zz 的的变变化化范范围围为为：的的变

18、变化化范范围围为为：常数常数，故，故一般情况下一般情况下瞬瞬 ii i瞬瞬= =常数的条件：常数的条件：1 1）i=1i=1，即，即Z Z1 1=Z=Z2 2，和和变化范围相同；变化范围相同；2 2）传动的中心距为链节距的整数倍，使）传动的中心距为链节距的整数倍，使和和同步变化。同步变化。结论：链传动存在多边形效应，使链节啮合速度周期性变结论：链传动存在多边形效应，使链节啮合速度周期性变 化，瞬时传动比不等于常数，使运动产生不均匀性化，瞬时传动比不等于常数，使运动产生不均匀性 和动载荷。和动载荷。 二二. . 链传动的受力分析链传动的受力分析1.1.链传动工作时受力分析链传动工作时受力分析 链

19、紧边受到的拉力：链紧边受到的拉力：F1=F+Fc+Fy作用在链上的力及链的下垂度链松边受到的拉力链松边受到的拉力：F2=Fc+FyF 链传动的圆链传动的圆 周力（有效拉力）周力（有效拉力）NvPF1000 Fc 作圆周运动的链节产生的离心力作圆周运动的链节产生的离心力Fy 链条重量产生的悬垂拉力，链条重量产生的悬垂拉力， Fy =Kyqga N2qvFc式中：式中：q 链每米长度的质量，链每米长度的质量，kg/mkg/m，见表，见表9-19-1； v 链的圆周速度，链的圆周速度，m/sm/s； a 链传动的中心距，链传动的中心距，m m； g 重力加速度，重力加速度， g g = 9.81 m

20、/s = 9.81 m/s2 2； Ky 垂度系数，即下垂量为垂度系数，即下垂量为y=0.02ay=0.02a时的拉力系数，时的拉力系数， 见表见表9-29-2，表中，表中为两链轮中心连线与水平面为两链轮中心连线与水平面 的夹角。的夹角。表表9-2 9-2 垂度系数垂度系数 Ky306075)(90 垂直位置yK0 0（水平位置）水平位置）置)平位置) 7 6 42.5 1三三. . 链传动中的动载荷链传动中的动载荷链传动中的链传动中的动载荷包括动载荷包括 外部附加动载荷外部附加动载荷由于工作载荷和原动机的工作特性由于工作载荷和原动机的工作特性 带来的振动、冲击等因素引起的附加载带来的振动、冲

21、击等因素引起的附加载 荷，用工作情况系数加以考虑；荷，用工作情况系数加以考虑； 内部附加动载荷内部附加动载荷由链传动本身速度变化及制造、由链传动本身速度变化及制造、 安装误差引起的附加动载荷。安装误差引起的附加动载荷。FQ=F1+F2(1.2(1.21.3)1.3)F 与带传动相比之下，链作用于轴上的压力要小得多，若与带传动相比之下，链作用于轴上的压力要小得多，若忽略传动中的动载荷，可近似取为：忽略传动中的动载荷，可近似取为： 链传动为间接啮合传动，安装时只需较小的张紧力，目链传动为间接啮合传动，安装时只需较小的张紧力，目的是使松边的垂度不致过大。以防松边在下时，导致链轮啮的是使松边的垂度不致

22、过大。以防松边在下时，导致链轮啮合齿数较少，加速磨损，产生较大振动、跳齿或脱链。合齿数较少，加速磨损，产生较大振动、跳齿或脱链。2.2.链作用于轴上的压力链作用于轴上的压力FQ内部附加动载荷产生原因：内部附加动载荷产生原因：1 1）由于链速）由于链速v v的周期性变化产生的加速度的周期性变化产生的加速度a a，当，当= 1 1/2/2时，时，加速度达到最大值：加速度达到最大值：2112111211max21180sin2sinpzRRa 可见，链速越高，节距越大，链的加速度越大，则链传可见，链速越高，节距越大，链的加速度越大，则链传动的动载荷也越大。动的动载荷也越大。2 2）链条上下方向运动速

23、度）链条上下方向运动速度v v周期性变化产生横向振动，引起动周期性变化产生横向振动，引起动载荷。载荷。 3 3）当链条的铰链与轮齿突然啮合时，）当链条的铰链与轮齿突然啮合时，相当于链节铰链敲击轮齿，它们之间产相当于链节铰链敲击轮齿，它们之间产生冲击动载荷。生冲击动载荷。4 4）链和链轮的制造误差以及安装误差。）链和链轮的制造误差以及安装误差。啮合瞬时的冲击 5 5）由于链条的松弛，在启动、制动、反转、）由于链条的松弛，在启动、制动、反转、突然超载或卸载情况下出现的惯性冲击等。突然超载或卸载情况下出现的惯性冲击等。四四. . 影响链传动运动不均匀性和动载荷的主要因素及其减小措施影响链传动运动不均

24、匀性和动载荷的主要因素及其减小措施1.1.影响影响 因素因素小链轮齿数小链轮齿数Z Z1 1：链节距链节距p p：小链轮的角速度小链轮的角速度1 1：；，动动载载荷荷，不不均均性性变变化化范范围围， 1Z；，动动载载荷荷，不不均均性性， maxap。，动动载载荷荷，不不均均性性， max1a2.2.减小减小运动不均性运动不均性动动 载载 荷荷的措施的措施1 1）选较多的链轮齿数；）选较多的链轮齿数；2 2）链传动放在低速级，限）链传动放在低速级，限 制制Vmax15m/s;15m/s;3 3）尽可能使用较小的链）尽可能使用较小的链节距。节距。2112111211max21180sin2sinp

25、zRRa一一. . 滚子链传动的主要失效形式及计算准则滚子链传动的主要失效形式及计算准则( (一一) )主要失效形式主要失效形式1. 1. 铰链磨损铰链磨损 链节在进入和退出啮合时，销轴与套筒之间链节在进入和退出啮合时，销轴与套筒之间存在存在相对滑动相对滑动，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链的的过度磨损过度磨损，导致链轮，导致链轮节圆增大节圆增大，链与链轮的啮合点外移，链与链轮的啮合点外移，最终将产生最终将产生跳齿或脱链跳齿或脱链而使传动失效。由于磨损主要表现在而使传动失效。由于磨损主要表现在外链节节距的变化上，内链节节距的变化很小，因而实际铰外链

26、节节距的变化上，内链节节距的变化很小，因而实际铰链节距的不均匀性增大，使传动更不平稳，通常链节距的不均匀性增大，使传动更不平稳，通常节距增大节距增大3%3%，则为失效则为失效。 开式链传动的主要失效形式。开式链传动的主要失效形式。 P P P+ P+P PP P 链条磨损后的节距增量链条磨损后的节距增量p+pp+p p p3603600 0/z/z3603600 0/z/zd dd d+d+d链链节距伸长量与节圆增大量之间关系节距伸长量与节圆增大量之间关系 2. 2. 链板的疲劳破坏链板的疲劳破坏 因而链板在变应力状态下工作，经过一定的循环次数链因而链板在变应力状态下工作，经过一定的循环次数链

27、板会产生疲劳断裂。在润滑条件良好且设计安装正确的情况板会产生疲劳断裂。在润滑条件良好且设计安装正确的情况下，链板的疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素。下，链板的疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素。3. 3. 点蚀和多次冲击破断点蚀和多次冲击破断 工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产生载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产生点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。4. 4. 销轴与套筒的胶合销轴与套筒的胶合 由于套筒和销轴间存在相对运动

28、，在变载荷的作用下，由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产生的润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产生的热量导致套筒与销轴的胶合失效。热量导致套筒与销轴的胶合失效。5. 5. 过载拉断过载拉断 在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元件在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元件被拉断。被拉断。( (二二) )链传动计算准则链传动计算准则 通常链轮的寿命为链寿命的通常链轮的寿命为链寿命的2 23 3倍以上，故链传动的承倍以上，故链传动的承载能力以链的强度和寿命为依据。载能力以链的强度和寿命为依据。闭式传动闭式传动V V0.6

29、m/s0.6m/s链传动：链传动： 按由铰链磨损，链板的疲按由铰链磨损，链板的疲 劳破坏，滚子、套筒和销劳破坏，滚子、套筒和销轴冲击破断，销轴与套筒轴冲击破断，销轴与套筒的胶合限制的的胶合限制的额定功率曲额定功率曲线设计线设计；V0.6m/sV0.6m/s链传动：链传动：主要失效为过载拉断，按主要失效为过载拉断，按 静强度计算。静强度计算。开式链传动开式链传动主要失效为磨损，进行磨损条件性计算，主要失效为磨损，进行磨损条件性计算， 即：即：p ppp。二二. . 滚子链传动的功率曲线滚子链传动的功率曲线1.1.滚子链传动的极限功率曲线滚子链传动的极限功率曲线6-润滑条件不好或工作环境恶劣的情况

30、下的极限功率曲线，润滑条件不好或工作环境恶劣的情况下的极限功率曲线，这种情况下链磨损严重，所能传递的功率甚低。这种情况下链磨损严重，所能传递的功率甚低。 1-1-在良好而充分润滑条件下由在良好而充分润滑条件下由磨损破坏限定的极限功率曲线；磨损破坏限定的极限功率曲线； 2-2-在变应力下链板疲劳破坏限在变应力下链板疲劳破坏限定的极限功率曲线；定的极限功率曲线； 3-3-由滚子套筒冲击疲劳破坏限由滚子套筒冲击疲劳破坏限定的极限功率曲线；定的极限功率曲线； 4-4-由销轴与套筒胶合限定的极限由销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线；功率曲线； 5-5-良好润滑条件下的额定功率曲线，良好润滑条件下的额定功率

31、曲线，是设计时所使用的曲线；是设计时所使用的曲线；2.2.滚子链传动的额定功率曲线滚子链传动的额定功率曲线系列系列滚子链传动的额定功率曲线滚子链传动的额定功率曲线注：双排链的额定功率曲线可以用单排链的注：双排链的额定功率曲线可以用单排链的.计算得到计算得到;三排链的额定功率曲线可以用单排链的三排链的额定功率曲线可以用单排链的.计算得到。计算得到。说明：说明：1、是在特定条件下得到的。、是在特定条件下得到的。特定条件：特定条件：=；=1节；单排链；传动比节；单排链；传动比i=3，两链轮安装在平行的水平轴上，两链轮共面；载荷平，两链轮安装在平行的水平轴上，两链轮共面；载荷平稳；按照推荐的稳；按照推

32、荐的润滑方式润滑；润滑方式润滑；工作寿命为工作寿命为15000小时；链因磨损小时；链因磨损而引起的相对而引起的相对伸长量不超过伸长量不超过3。 设计时设计时修正公式：修正公式：Z 为工作情况系数为工作情况系数(表表9-3)Z小链轮齿数系数（图小链轮齿数系数（图9-13） 2 2、当实际情况不符合特定条件时，应对查得的值、当实际情况不符合特定条件时，应对查得的值进行修正。进行修正。3 3、当不能保证按图示推荐的润滑方式时，则设计时应将、当不能保证按图示推荐的润滑方式时，则设计时应将值按如下数值降低：值按如下数值降低：当当v1.5m/sv1.5m/s，润滑不良时，降至，润滑不良时，降至(0.3(0

33、.30.6)0.6)；无润滑时，降至；无润滑时，降至0.15(0.15(寿命不能保证寿命不能保证1500015000小时小时) )；当当1.5m/sv7m/s1.5m/s7m/sv7m/s，若润滑不良时，该传动不可靠，不宜采用。，若润滑不良时，该传动不可靠，不宜采用。 链传动设计根据链速不同分为链传动设计根据链速不同分为一般一般与与低速低速两种情况：两种情况： 通常，一般通常，一般(0.6m/s)的链传动按功率曲线设计计算；的链传动按功率曲线设计计算； 低速低速(8 Z1 17 21 25但是但是 传动尺寸和重量传动尺寸和重量链条节距伸长后发生脱链，使用寿命链条节距伸长后发生脱链，使用寿命 p

34、pp从动轮齿数从动轮齿数=i，通常通常max 120。链传动速比通常链传动速比通常i6，推荐，推荐i=24，但在但在v 3式中：式中：da1、da2分别为小、大链轮的顶圆直径分别为小、大链轮的顶圆直径(mm)。 链节数利用带传动中带长的计算公式链节数利用带传动中带长的计算公式将该式除以链节距，经整理后得链节数将该式除以链节距，经整理后得链节数取整数，且最好为偶数。取整数，且最好为偶数。02122104)()(22aDDDDaL0121002122102)(2)2(2)(2apfzzpaapzzzzpaLp1f查表查表9-5表表9-5 的计算值的计算值1f最大中心距为：最大中心距为：)(2212

35、zzLpfap2f查表查表9-6表表9-6 的计算值的计算值2f为了保证链条有一定的垂度，实际安装中心距应比计算值小为了保证链条有一定的垂度，实际安装中心距应比计算值小0.20.4。若要求中心距可调整，则其调整范围一般若要求中心距可调整，则其调整范围一般2，即，即a=2，实际安装，实际安装中心距中心距: a=a+a(4)计算作用在轴上的轴压力计算作用在轴上的轴压力由于链传动是啮合传动，勿需很大的张紧力，故作用在轴上由于链传动是啮合传动，勿需很大的张紧力，故作用在轴上的压力也较小，可取的压力也较小，可取FQ =(1.21.3)F1，F1为链传动的工作拉力。为链传动的工作拉力。 )(10001Nv

36、PF 2、低速、低速(0.6m/s)链传动设计方法链传动设计方法对于链速对于链速0.6m/s的低速链传动，其主要失效形式是链条的低速链传动，其主要失效形式是链条受静力拉断，故应进行静强度校核。受静力拉断，故应进行静强度校核。静强度安全系数应满足下式要求：静强度安全系数应满足下式要求： 841limFKnFSA式中：式中： Flim 为链的极限拉伸载荷为链的极限拉伸载荷,由表由表9-1查取查取 n 为链的排数；为链的排数； F1 为链传动的工作拉力为链传动的工作拉力 KA 工况系数由表工况系数由表9-3查取查取四四. . 滚子链链轮滚子链链轮1.1.链轮的齿形要求链轮的齿形要求 （1 1）应保证

37、链条能自由的进入和退出；）应保证链条能自由的进入和退出； （2 2）啮合时与链条的冲击和接触应力尽可能小，）啮合时与链条的冲击和接触应力尽可能小，减小磨损；减小磨损； （3 3）齿形尽可能简单，便于加工。）齿形尽可能简单，便于加工。 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形 国家标准（国家标准（GB1244-85GB1244-85）规定了链）规定了链轮的最大和最小齿槽形状，实际齿槽轮的最大和最小齿槽形状，实际齿槽形状在最大和最小范围内都可用，因形状在最大和最小范围内都可用，因此链轮齿廓曲线的几何形状有较大的此链轮齿廓曲线的几何形状有较大的灵活性。常用齿廓为灵活性。常用齿廓为“三圆弧一直线三圆弧一直

38、线”齿形。该齿形具有接触应力小，磨损齿形。该齿形具有接触应力小，磨损轻，冲击小，齿顶较高不易跳齿和脱轻，冲击小，齿顶较高不易跳齿和脱链，切削同一节距不同齿数的链轮时链，切削同一节距不同齿数的链轮时只需一把滚刀等优点。只需一把滚刀等优点。2.2.链轮的几何尺寸链轮的几何尺寸分度圆直径分度圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根圆直径最大齿根距离最大齿根距离zpd180sin)180cot54. 0(zpdarfddd偶数齿偶数齿奇数齿奇数齿fxdL rxdzdL90cosrd为配用链的滚子直径为配用链的滚子直径2.2.链轮的常用结构链轮的常用结构实心式：小直径链轮实心式：小直径链轮孔板式：中等尺

39、寸链轮孔板式：中等尺寸链轮组合式（大组合式（大直径链轮）直径链轮）焊接焊接螺栓连接螺栓连接便于更换齿圈；便于更换齿圈；齿圈与轮毂用不同的材料；齿圈与轮毂用不同的材料；2.2.链轮的常用材料链轮的常用材料材料材料热处理热处理热处理后硬度热处理后硬度应用范围应用范围15、20渗碳、淬火、回火渗碳、淬火、回火50-60 HRCz25的的链轮链轮40、50、ZG310-570淬火、回火淬火、回火40-50 HRC无剧烈振动及冲击的链轮无剧烈振动及冲击的链轮15Cr、20 Cr渗碳、淬火、回火渗碳、淬火、回火50-60 HRC有动载荷及传递较大功率的重有动载荷及传递较大功率的重要链轮要链轮z50的从动链

40、轮的从动链轮夹木胶木夹木胶木-功率小于功率小于6kW、速度较高、要、速度较高、要求平稳传动和噪声小的链轮求平稳传动和噪声小的链轮五、链传动的润滑、布置和张紧五、链传动的润滑、布置和张紧1.1.链传动的润滑链传动的润滑滴油润滑：滴油润滑：用油杯通过用油杯通过油管向松边链板间隙处油管向松边链板间隙处滴油润滑滴油润滑油浴润滑油浴润滑飞溅润滑：飞溅润滑：用甩油盘将油甩起，用甩油盘将油甩起， 进行飞溅润滑。进行飞溅润滑。压力喷油润滑：压力喷油润滑：用油泵经用油泵经油管向链条连续供油，循油管向链条连续供油，循环油可起润滑和冷却作用。环油可起润滑和冷却作用。2.2.链传动的布置链传动的布置两轮轴线在同一水平

41、两轮轴线在同一水平面，紧边在上、在下面，紧边在上、在下均可，但在上好些。均可，但在上好些。两轮轴线不在同一水平面，两轮轴线不在同一水平面，应使两轮轴线与水平线的应使两轮轴线与水平线的夹角夹角 ，松边在下，松边在下，否则松边下垂量增大后，否则松边下垂量增大后，链条易与链轮卡死。链条易与链轮卡死。 45两轮轴线在同一铅垂面内，两轮轴线在同一铅垂面内，下垂量增大，会减少下链下垂量增大，会减少下链轮的有效啮合齿数，降低轮的有效啮合齿数，降低传动能力，为此应采用：传动能力，为此应采用：中心距可调；张紧装置；中心距可调；张紧装置；上下两轮错开，使其轴线上下两轮错开，使其轴线不在同一铅垂面内不在同一铅垂面内

42、两轮轴线在同一水平面，两轮轴线在同一水平面，松边应在下，或加张紧松边应在下，或加张紧置，否则下垂后，松边置，否则下垂后，松边会与紧边相碰，需经常会与紧边相碰，需经常调整中心距调整中心距2.2.链传动的张紧链传动的张紧自动张紧，一般多利用弹簧、吊重通过张紧力。自动张紧，一般多利用弹簧、吊重通过张紧力。定期调整，一般利用螺定期调整，一般利用螺旋、偏心等调整装置旋、偏心等调整装置采用托板控制垂度，适用于中心距大的场合采用托板控制垂度，适用于中心距大的场合例题例题 设计某带式输送机的滚子链传动。已知电动机额定功率设计某带式输送机的滚子链传动。已知电动机额定功率P=5.5kW,P=5.5kW,转速转速n

43、 n1 1=720r/min=720r/min，从动轮的转速，从动轮的转速n n2 2=240r/min,=240r/min,载荷平载荷平稳，传动为水平布置，要求中心距稳，传动为水平布置，要求中心距a550mma550mm。解：解：（1 1）选择链轮齿数）选择链轮齿数 表表9-小链轮齿数小链轮齿数链速（链速（m/s）0.63 3 8 8 z1 17 21 25假设链速假设链速v=38m/sv=38m/s，由表，由表9-49-4选选z1 =21，m/s60000600002211pnzpnzv; 324072021nniz2 = z1 =3x21=63120,合适合适i大齿轮齿数大齿轮齿数（2

44、2）确定额定功率）确定额定功率电动机驱动链传动，载荷平稳，电动机驱动链传动，载荷平稳，查表查表9-39-3得得KA=1.0=1.0Z查图表查图表9-139-13得得Kz=1.2=1.2kW95 . 72 . 10 . 10PKKPZA（3 3）初定中心距，确定链节数）初定中心距，确定链节数由中心距由中心距a=(3050)p，取，取a0=30p，由，由z2-z1=63-21=42查表查表9-5得得683.441f，由链节数为：，由链节数为：49.10330683.442)6321(3022)(201210ppppapfzzpaLp取取节104pL（4 4）确定链节距）确定链节距p p查额定功率曲

45、线可选滚子链查额定功率曲线可选滚子链12A,12A,查表查表9-19-1知知, ,p=19.05mm.p=19.05mm.图图9-11 9-11 额定功率曲线额定功率曲线（5 5）验算链速）验算链速m/s8 . 46000072005.19216000011pnzv与假设链速与假设链速v=38m/sv=38m/s相符。相符。（6 6）确定中心距）确定中心距由由976. 1216321104121zzzpL表表9-69-6得得244. 02f550mmmm4 .576)6321(104205.19244. 0)(2212zzLpfap故满足设计要求。故满足设计要求。（7 7）求轴上作用力）求轴上

46、作用力FQ =(1.21.3)F1)N(10001vPF N18755 .15622 . 12 . 1N5 .15628 . 45 . 71000100011FFvPFQ因工作平稳因工作平稳（8 8）选择润滑方式）选择润滑方式根据链速根据链速v=4.8m/sv=4.8m/s和和链好链好12A,12A,选择油浴或选择油浴或飞溅润滑方式。飞溅润滑方式。（9 9）设计结果）设计结果滚子链型号为：滚子链型号为：1212 A A1 1104 104 GBGBT1243.1T1243.119831983链轮齿数分别为链轮齿数分别为21,6321,63，中心距为，中心距为mm4 .576，压轴力压轴力N18

47、75QF本章内容小结本章内容小结一一.链传动的类型、结构及特点；链传动的类型、结构及特点；按用途分类按用途分类传动链：传递动力，传动链：传递动力，v20m/s;v20m/s;起重链起重链: : 起重机械中提升重物，起重机械中提升重物，v0.25m/s;v0.25m/s;曳引链：运输机械中移动重物，曳引链：运输机械中移动重物，v24m/s;v24m/s;传动链中按传动链中按结构分类结构分类 滚子链滚子链: : 齿形链齿形链 销轴与外链板销轴与外链板用过盈配合连用过盈配合连接，称为外链节接，称为外链节。 套筒与内链板套筒与内链板过盈配合过盈配合 销轴与套筒之间销轴与套筒之间间隙配合间隙配合滚子与套筒之间滚子与套筒之间为间隙配合，使滚为间隙配合，使滚子与轮齿间主要发生滚动摩擦子与轮齿间主要发生滚动摩擦。12A AV VV V1 1V V1 1B