第九章链传动
9-1.链传动产生运动不均匀性的原因是什么？能否避免？影响运动不均匀性的因素有哪些，怎样才能减少运动不均匀性？
解:链传动在工作时，虽然主动轮以匀速旋转，但由于链条绕在链轮上呈多边形。
这种多边形啮合传动，使链的瞬时速度v=r1w1cosβ产生周期性变化（β在±φ1/2之间变化）。
从而使从动轮转速也产生周期性变化，与此同时链条还要上下抖动。
这就使链传动产生了运动不均匀性。
这是不可避免的。
影响运动不均匀性的因素有小链轮（主动链轮）转速n1，链条节距p及链轮齿数z。
采用较小的节距，较多的齿数并限制链轮的转速，可减少运动的不均匀性。
9-2.与带传动比较，链传动有哪些特点?链传动适用于哪些场合？
解：与带传动相比较，都具有中间挠性件。
故用于中心距较大的场合。
但链传动为啮合传动，故比带传动结构紧凑，且承载能力较高，不需要很大的初拉力。
因此作用于轴上的载荷较小，没有弹性滑动现象，故传动效率较高，能保持准确的平均传动比。
链传动比以摩擦传动的带传动安装精度要求高，制造费用较高。
由于多边形效应，瞬时传动比是变化的，工作时有振动噪声，附加动载荷，不适宜高速及要求精确传动比的传动。
而带传动却有减振、缓冲作用，使传动平稳，这是带传动适宜放在高速级上的原因之一。
综上所述，链传动适用于两轴相距过远，要求平稳传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，低速、重载、高温、环境恶劣的场合，广泛应用于冶金、轻工、化工、机床、农业、起重运输和各种车辆等机械传动中。
9-3.滚子链的结构有哪些特点？各元件间的联接和相对运动关系如何？
解：滚子链结构简单，自重较轻，价廉，应用广泛，滚子链的外链板与销轴为过盈配合，组成外链节，内链板与套筒紧固构成内链节，销轴与套筒间为间隙配合，使相邻的内、外链节可相对转动，链条就由若干内、外链节依次交替组成。
滚子轮套在套筒上，可以自由转动，使链与链轮进入与脱离啮合时形成滚动摩擦，以减小链与轮齿的摩擦。
9-4. 小链轮的齿数不宜过少，大链轮的齿数不宜过多，这是为什么？其齿数应如何选择比较恰当。
解：z1不宜过小。
因为z1少会增加传动的不均匀性和附加动载荷；其次增加链节间的相对转角，而加速铰链磨损；当功率P一定时，链速v小（z1少，在n1一定时，v降低），则增大了链的拉力，使链条受力不好，加速了链和链轮的损坏。
z2=iz1，z2不宜过多，因为链轮分度圆直径d=p/sin(1800/z)，当链节距p一定时，z增大，d增大。
使传动尺寸和自重增大，并且链容易脱链，跳齿，其使用寿命缩短。
从提高传动均匀性和减少动载荷考虑，同时考虑限制大链轮齿数和减少传动尺寸，传动比大，链速较低的链传动。
选取较少的链轮齿数，z min=9，反之可选较多的齿数，但z max≤120。
由于链节数常是偶数，为考虑磨损部分，链轮齿数一般应为奇数。
9-5.链节数为什么常取偶数？
解：为了使链联成封闭环状，链的两端应用联接链节联接起来，当组成链的总链节数为偶数时，可避免采用过渡链节联接，过渡链节除受拉力外，还受附加弯矩应力。
故强度较一般链节低20%。
所以一般情况下，最好不用奇数链节数。
9-6.如图所示为二级减速传动装置方案图。
是否合理？为什么？
解：传动装置方案不合理。
带传动应布置在高速级上，因为带是弹性体，有减振、缓冲的作用。
使传动平稳；在传递功率P一定时，带速高，带上的作用力小，可减少带的根数；摩擦传动结构尺寸大，当传动功率P一定时（T=9550P/n），转速n高，传递的扭矩小，带传动装置的尺寸减小。
所以带传动应布置在高速级上。
而链传动由于运动的不均匀性，动载荷大，高速时冲击振动就更大。
故不宜用于高速的场合，应布置在低速级上。
9-7.一滚子链传动，已知：链节距p=25.4mm，小链轮齿数z1=21，传动比i=3，中心距a≈1000mm，n1=580r/min，载荷有轻度冲击，试计算：
1）链节数；
2）链所能传递的最大功率；
3）链的工作拉力；
4）判断正常运转时链传动的失效形式。
解：
1）链节数
L p=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z1-z2)/2π]2/a
=2*100/25.4+(21+3*21)/2+25.4[(3*21-21)/2π]2/1000=121.8
式中z2=iz1
链节数L p=122节
2）链条所能传递的功率由式8-9得P0≥K A*P/(K z*K L*K P)
则P≤P0*K z*K L*K P/K A
查图8-14得P0=28kW(链号为16A，n1=580r/min)
查表8-5得K A=1.3(电动机驱动有冲击)
查表8-6得K z=1.11(链板疲劳失效,z1=z2)
查表8-7得K P=1(单排链)
查表8-16得K L=1.07(链板疲劳失效，查曲线1，P=122节)
P≤28*1.11*1.07*1/1.3=25.58kW
链所传递的最大功率为25.58kW
3）链的工作拉力F=1000P/v
链速v=z1n1p/60*1000=21*580*25.4/60*1000=5.16m/s
F=1000*25.58/5.16=4957N
4）正常运转时，链传动的失效形式是链条的疲劳破坏。
9-8.验算某机械厂滚子链传动的工作能力。
已知z1=17，z2=50，p=19.05mm，a=670mm，主动链轮转速n1=50r/min，传递功率P=1.1kW。
该设备由电动机驱动，工作有中等冲击。
解：
链条所能传递的功率P0由式（8-9）可知：
P0≥P c/K z K L K p=K A P/K z K L K p
所以：P≤P0K z K L K p/K A
查表8-5，K A=1.3
查表8-6，K z=0.887
查表8-7，K p=1
查图8-14，P0=0.82kW
链长L p=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z2-z1)/2π]2/a
=2*670/19.05+(17+50)/2+19.05[(50-17)/2π]2/670=104
查图8-16，K L=1.02
故P≤0.82*0.887*1.02*1/1.3=0.57kW＜1.1kW
该链传动不能传递1.1kW的功率，可增大链节距（改变链号）或用多排链来提高其传动能力。
