第九章链传动

第九章链传动§9-1链传动的特点及应用§9-2传动链的结构特点§9-3滚子链链轮的结构和应用§9-4链传动的运动特性§9-5链传动的受力分析§9-6链传动的设计计算§9-7链传动的布置、张紧和润滑倍速输送链§9-1链传动的特点及应用1.链传动的组成※主、从动链轮※

链条2.链传动的主要类型传动链类型之一：套筒滚子链输送用平顶链曳引链按功能分1）传动链2）输送链3）曳引链链传动的特点―具有中间挠性件的啮合传动。按排数分1）单排链2）多排链ppt双排滚子链

三排滚子链2.链传动的功率、转速范围和传动比i功率:100KW

以下,转速：Vmax≤15m/s,imax=83.链传动的传动性质―啮合传动4.链传动的使用场所

两轴相距较远，不宜采用齿轮的场所。一般放在传动系统的低速级。5.链传动的优缺点优点1）无弹性滑动和打滑，具有准确的平均传动比；2）传动效率高；3）链条不需要像带那样张得很紧，压轴力较小；

4）结构紧凑；5）能适应较为恶劣的工作环境，如高温、低速重载；6）制造安装精度要求低，成本低廉7.远距离传动（大中心距传动）时，比齿轮轻便。主要缺点为

1）两平行轴之间不能反向转动；

2）瞬时传动比不恒定；

3）磨损后易跳齿；

4）工作时有噪音；

5）不宜在载荷变化大和急速反向传动中应用。本章重点讨论的内容传动链中的套筒滚子链§9-2传动链的结构特点（一）滚子链1.滚子链的组成各元件间的相对运动关系有相对转动销轴套筒滚子套筒内链板套筒无相对转动（过盈配合）

链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上销轴外链板外链板内链板间隙配合套筒外链板内链板滚子销轴2.滚子链链板的形状8字形―按抗拉等强度设计3.滚子链的接头形式1）链节数为偶数时开口销―大节距弹簧卡片―小节距2）链节数为奇数时过度链节FF问题：为避免采用过渡链节，合理的链长应为链节距长度的什么倍数?4.滚子链的基本参数1）节距P其值越大，各零件的尺寸相应增大，承载能力越大；P2）滚子直径ddb13）内链节内宽b1节距P为主要参数4.滚子链的标记08A-1×88GB1243.1—83链号系列排数节数标准

编号

节距=链号×25.4/16（mm）（二）齿形链无声链（齿形链）结构：链板(带两个齿，交错并列铰接)、导板(防侧向窜动)特点：优点：传动平稳、无噪声，承受冲击性能好，工作可靠缺点：结构复杂，价格较高，且制造较难适宜场合：高速传动或运动精度要求较高，传动比大和中心距较小无声链（齿形链）§9-3滚子链链轮的结构和材料αd1dredf（一）链轮的基本参数及主要尺寸齿面圆弧半径：re

ri齿沟圆弧半径：

ri

齿沟角：α

da链轮的节距：p----弦长

p分度圆直径：链轮主要尺寸计算公式：Zpd=180sindf=d-d1

齿顶圆直径：()Zcotpda+=18054.0齿根圆直径：360˚Z1.端面齿形：三圆弧一直线

d180˚

Z

r3r2（二）链轮齿形aar1bdcrxbf1raptptra2.轴面齿形：圆弧+直线单排链轮轴面齿形多排链轮轴面齿形零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。直线babaA型hbf1bf2bf3实心式----小直径（三）链轮的结构孔板式----中等直径(三）链轮的结构实心式----小直径孔板式----中等直径(三）链轮的结构实心式----小直径组合式----大直径，齿圈可更换。ω§9-4链传动的工作情况分析（一）链传动的运动特性如果链条能整周包绕到链轮上，将会形成一个正多边形，这个正多边形的边长为节距P，边数为链轮齿数Z。1.链的平均速度和传动比链轮转一周，随之转过的链长为ZP，平均速度：传动比为:Add12.链的瞬时速度分析Vy1ω1βVx1）主动轮A铰链点的速度分析β的变化范围:当β=0，链速最大，当链速最小，V1β链速Vx作周期性变化Bω22）从动轮B铰链点的速度分析联立：~的变化范围：~的变化范围：由于γ、β时时变化，瞬时传动比iS不为常数γvXvy2γv2由上式可知，即使ω1为常数，由于γ，β时时变化，从动轮角速度ω2和瞬时传动比is也不等于常数，这就是链传动的运动不均匀性。也被称作链传动的多边性效应多边形效应~的变化范围：~的变化范围：B问题：链传动的多边形效应是如何产生的？是否可以避免？P―链节距链传动的多边形效应是因链条围绕在链轮上形成正多边形而引起的。这个多边形越明显，多边形效应越明显。齿数Z越少，链节距P越大，多变形效应越明显Pω只有在Z1=Z2

(R1=R2

)，且传动的中心距恰为节距P的整数倍时（β和γ才会时时相等）传动比才会在整个啮合过程中保持不变，即恒等1。（二）链传动的动载荷1.链条前进的加速度引起的动载荷2.从动链轮角加速度引起的动载荷J―从动轮的转动惯量；R2―从动轮的分度圆半径ω2―从动轮的角速度；当V↑，P↑

，

Z↓，m―紧边链条的质量―链条前进的加速度当Fd2↑（二）链传动的动载荷1.链条前进的加速度引起的动载荷链节和链轮啮合瞬间的相对速度导致冲击动载荷的产生2.从动链轮角加速度引起的动载荷3.链条沿垂直方向的分速度Vy的变化引起的动载荷4.链条和链轮啮合引起的冲击动载荷ABABABABVAVAB2.松边拉力―链速，（m/s）；―传递的功率，（KW）；―有效圆周力，（N）：―链条松边垂度引起的悬垂拉力：§9-5链传动的受力分析F1F1F2F21.紧边拉力―离心力引起的拉力（N）：(P174)―单位长度链条的质量，（kg/m）；§9-6链传动的设计计算（一）链传动的失效形式1.链的疲劳破坏链板疲劳断裂套筒、滚子表面疲劳点蚀链条的疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素2.链条铰链的磨损3.链条铰链的胶合4.链条静力拉断发生场所：高速重载发生场所：低速（V＜0.6m/s），过载销轴和套筒表面的胶合销轴和套筒表面比压大，两者又有相对滑动，因而引起磨损内链板套筒销轴滚子外链板（二）滚子链传动的额定功率1.单排链的额定功率曲线

123额定功率P0/kw小链轮转速n1/（r/min）曲线的得出：实验实验的条件：两链轮安装在水平平行轴上；小链轮齿数Z1=25；③无过渡链节的单排滚子链；链长LP=120节；⑤传动减速比i=3；⑥链条预期使用寿命15000h；⑦工作温度在-5~+70°之间；⑧两链轮共面，链条保持规定的张紧度；⑨平稳运转，无过载、冲击或频繁启动；⑩清洁的环境，合适的润滑。3―由销轴和套筒胶合限定1―由链板疲劳强度限定2―由滚子、套筒冲击疲劳强度限定（二）滚子链传动的额定功率1.单排链的额定功率曲线123额定功率P0/kw小链轮转速n1/（r/min）1―由链板疲劳强度限定2―由滚子、套筒冲击疲劳强度限定3―由销轴和套筒胶合限定曲线的得出：实验实验的条件：共7条各曲线的适用范围：曲线1―润滑良好，中等（一般）速度链传动。承载能力取决链板的疲劳强度。曲线2―较高速度链传动。承载能力取决滚子、套筒冲击疲劳强度。曲线3―高速链传动。承载能力由销轴和套筒胶合限定。（二）滚子链传动的额定功率1.单排练的额定功率曲线曲线的得出：实验实验的条件：共7条各曲线的适用范围：曲线1―润滑良好，中等速度曲线2―较高速度链传动曲线3―高速链传动讨论：在一般转速范围内，随着转速增高，单根带承载能力↑过了A点后，随着n1↑，P0↓123额定功率P0/kw小链轮转速n1/（r/min）1―由链板疲劳强度限定2―由滚子、套筒冲击疲劳强度限定3―由销轴和套筒胶合限定AB过了B点后，随着n1↑，P0下降的速度显著加快123额定功率P0/kw小链轮转速n1/（r/min）1―由链板疲劳强度限定2―由滚子、套筒冲击疲劳强度限定3―由销轴和套筒胶合限定AB曲线1的函数表达式曲线2的函数表达式曲线3的函数表达式４0００２００01５０0６0００0.10.1５0.２0.４0.６0.８１２４６８１０１５２０４０６０８０１５０１００２００３００10６0２0４010００２０01５010０８0６０0４０0８０0额定功率Pca40A36A32A28A24A20A16A12A10A08A问题：链号的选取依据什么参数？Ⅰ―人工定期润滑；Ⅱ―滴油润滑；Ⅲ―油浴或飞溅润滑Ⅳ―压力喷油润滑传动不可靠！当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将P0值降低。链速vm/s≤1.51.5~7润滑不良大于7而又润滑不良P0降低为润滑不良

无润滑P0P0P0问题：依据什么参数选择链传动的润滑？ⅢⅡⅣⅠ（三）滚子链传动的参数选择设计的原始数据：

P1

、n1

、

n2

（i）

、原动机种类、载荷性质、用途等设计步骤1.选择链轮齿数Z1

、

Z2或传动比Z1不能过小，否则①多边形效应加剧，动载荷增大分度圆相等,边数不等φ越大，节距

P

越大，瞬时传动比iS变化越大②铰链的磨损加大③链传动的圆周力增大,加速损坏φφPPoVAB分度圆确定的情况下，Z↓，P（AB）↑，相对转动速度VAB越大，铰链磨损越剧烈。冲击载荷越大。―有效圆周力，（N）：紧边拉力③链传动的圆周力增大,加速损坏②铰链的磨损加大ABVA紧边拉力过大使链条拉断的可能性增大BA

Z1大，Z2将更大，磨损后，易发生跳齿和脱链。※

Z1不能过大，否则在平均传动比

i

一定的情况下：d+△d/2θθP/2d/2d/2(P+△P)/2(d+△d)/2θP+△PPd/2θ(d+△d)/2为使磨损均匀，大、小链轮的齿数Z1、Z2最好取作互为质数的奇数公式分析:BAP+△PPd/2(d+△d)/2具有相同磨损程度的链条，即在节距增量△P相同的条件下，链轮齿数Z越多，链轮节圆直径增量△d

越大，越容易发生跳齿和脱链。d/2问题：脱链通常发生在哪个链轮上？通常限制链轮的最大齿数：一般不大于114个。连轮齿数的选取参考教材P1772.确定计算功率名义功率P计算功率―工作情况系数P178表9-63.链的节距链节距P↑，承载能力强链节距P↑，多边形效应明显节距P的大小要适中（具体选择请参考教材P178有关内容）4.链传动的中心距和链节数为避免使用过度链节，连接数应为偶数节；链排数的选取请参考教材P177。中心距过小的不利影响：1）单位时间内，链条绕转次数增多，链条屈伸次数和应力循环次数增多，加剧了链的磨损和疲劳2）链条在小链轮上的包角减小，在包角范围内每个链齿的受力增大，磨损加剧，易发生跳齿和脱链中心距过大的不利影响：导致从动边垂度过大，传动时造成松边颤动。中心距初值的范围：（30~50）P中心距最大初值

一般情况：有张紧装置或托板时：中心距不可调时：中心距的具体计算请参考P179有关内容5.小链轮毂孔最大直径dKdK尺寸请参考P167

表9-3，P168

表9-46.压轴力―链传递的有效圆周力―压轴力系数=1.05―垂直传动当传递的有效圆周力相同时，链传动与带传动相比，哪种传动的压轴力更大？=1.15―水平传动（四）滚子链传动的设计计算1.已知条件和设计内容1）链传动的工作条件；2）传动位置与总体尺寸限制；3）所需传动的功率；4）主动链轮转速n1；5）从动轮转速n2或传动比i。2.设计步骤和方法内容略，请参考教材P178~181。§