第9章链传动

圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠， 多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
9.3 链轮结构和材料 一、链轮齿形
滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。
常用“三圆弧一直线”。
圆弧：aa、ab、cd 直线：bc
二、链轮的基本参数：
链轮是链传动的主要零件，其齿形已经标准化。链轮设计的主要 内容是： 确定链轮的结构和尺寸； 选择链轮的材料和热处理方式； 链轮的基本参数： 配用链条的节距 p、滚子的最大外径 d1、排距 pt、齿数z
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
额定功率 P0/kW
由链板疲劳强度限定
0
由销轴和套筒胶合限定
小链轮转速n1 /(r/min)
34 A系列滚子链额定功率曲线
左图所示为A系列滚子链的 额定功率曲线，它是在标准实验 条件下得出的，设计时可根据小 链轮的转速n1从图中查出这种型 号的链条允许传递的额定功率P0， 额定功率曲线适合于链速v＞ 0.6m/s的场合。 当链传动的实际工作条件与 标准实验条件不符时，应引入小 链轮齿数系数Kz、链长系数KL、 多排链系数KP和工作情况系数 KA进行修正。 额定功率曲线是在推荐的润 滑方式下得到的，当不能满足推 荐的润滑方式时，应降低额定功 率P0。
∴ 尽量采用小节距链条。
一般
v小、a大、i小：大节距、单排链；
40
4．链传动的中心距和链节数
链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 设计时一般取中心距a=(30～50)p，最大取amax=80p。且保 证 小链轮包角 α ≧120。。L 来表示，链节数为： 链条的长度以链节数
2a z1 z2 z2 z1 2 p Lp ( ) p 2 2 a
9.1.2链的种类 传动链—— 一般机械传动，v≤20m/s 起重链—— 提升重物，v≤0.25m/s
曳引链—— 移动重物，v=2~4m/s
传动链 起重链
曳引链
9.2传动链的结构特点
按结构不同，分为： 滚子链，齿形链
9.2.1滚子链
外链节
形成铰链
• 结构： 内链节
自由滚动，减小摩擦，磨损
9.2.1滚子链
0 vmin
27
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 因为从动链轮的角速度为： 2
vx R cos 1 1 R2 cos R2 cos R1 cos
所以链传动瞬时传动比为： i 1 R2 cos
链号
GB12431—83 × 排数 链节数 标准编号
例： 08A—1×87 GB2431—83 A系列、节距p=12.7mm，单排，87节
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9.2.2 齿形链
齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。
齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导 板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的 链轮结构简单。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。
加 张 紧 轮
两 轮 错 开
3、紧边在上。
44
9.7.2 张紧方法 张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。 调整中心距； 方法： 加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。
9.7.3 链传动的润滑
人工定期润滑
飞溅润滑
滴油润滑
压力喷油润滑 油浴润滑
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完成本章最开始提出的任务
连接链节： 开口销、 弹簧卡片
• 主要参数： 1）链节距p
p = 链号×25.4/16（mm） p↑——尺寸↑
2）链节数Lp 整数，一般为偶数。 3）排数zp
单排链 多排链 排数↑—承载↑ ∴ zp≯3-4 但：排数↑↑—承载不均，
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滚子链的规格和主要参数
• 标准化 滚子链已标准化：P282 表14.1
1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。
2）i瞬 常数 ，振动、平稳性差、噪音大。 3）成本比带传动高。
9.1.1应用
◆ 适用范围：传递功率P≦100KW,中心距a≦5～6m, 传动比i≦8,链速v≦15m/s,传动效率0.95～0.98
1、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。 2、用于a较大，要求i平均不变，而不宜采 用齿轮或带传动场合。 自行车、摩托车 ∴ 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合
p
计算出的链节数Lp应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的 中心距为：
p z1 z2 z1 z2 2 z2 z1 2 a ( Lp ) ( Lp ) 8( ) 4 2 2 2
中心距和链长 a↓
v一定：a↓— Lp↓— 屈伸次数↑— 磨损↑ d一定：a↓—α1↓— 同时啮合齿数↓— 磨损↑ a↑↑— 松边上下颤动，传动不平稳。 ∴ a =（30~50）p amax = 80p
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5、链速、链轮极限转速
链的平均速度为：
z1n1 p v 60 1000
链速为v<0.6m/s的低速链传动，主要是链条的静拉断，故 按静拉强度条件进行计算
6、计算链轮轴压力
F (1.2 ~ 1.3) F
'
9.7 链传动的张紧与布置
9.7.1合理布置 1、两轮回转面应在同一铅垂面内,否则易使链 条脱落和产生不正常的磨损 ; 2、两轮中心线最好水平，或与水平面≤45°夹 角，尽量避免垂直布置,以免与下方链轮啮合 不良或脱离啮合 .
所以链传动工作时不可避免的会产生震动， 冲击，引起附加的动载荷，因此链传动不适 用于高速传动。
9.5 受力分析
一、紧边拉力
F F1 Fc Ff
1、工作拉力F1
F1 1000 P (N ) v
P——kW
v——m/s
2、离心力Fc
Fc qv 2 (N )
q——kg/m
3、垂度拉力Ff——布置方式、允许垂度大小
9.6.3 链传动设计方法和步骤
一、链传动主要参数的选择
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1．链轮齿数和传动比
选择小链轮齿数Z1 ─→计算大链轮齿数Z2=iZ1 小链轮齿数Z1过少─→运动不平稳严重。 小链轮齿数Z1过大─→增大了传动的尺寸和质量 。 通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比i＝ 2~3.5。
36
37
2．确定计算功率
Pca K A P KZ Ki Ka K pt Po
KA P0 P K Z K i K a K pt
式中：P 为名义功率，
KZ
为小链轮齿数系数 为传动比系数
KA
Ka
为工作情况系数
Ki
K pt
为中心距系数
为多排链系数
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p↑
链传动尺寸↑— 承载能力↑ 运动不均匀性↑、动载↑、振动噪音↑ 重载、a小、i大：小节距、多排链；
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链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos 上下运动分速度 v y R11 sin
两个特殊位置：
1
2
时：v min
v max
180 R1 1 cos z1
180 R1 1 sin z1
0
时： v max R11 v 1
分度圆直径： d
p 180 sin z
Байду номын сангаас
d
dg dk
df da dg
21
22
三、链轮结构和材料：
小直径的链轮可制成整体式；
中等尺寸的链轮可制成孔板式； 大直径的链轮可制成组装式。 链轮的轴向齿廓及尺寸应符合国 标GB1244-85的规定
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮
链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于 小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用 较好的材料制造
控制松边垂度
防止脱链、跳齿
3）因张紧力小，压轴力比带传动小。
9.6 滚子链传动的失效形式及计算方法
9.6.1 失效形式 1、链条元件的疲劳破坏 （∵ 交变应力下工作）
2、铰链铰链磨损→p↑— 脱链 3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）
4、冲击破坏：起动、制动、反转
v 0.6m / s 下，过载拉断 5、静力拉断：
1
第九章 链 传 动
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自行车的发展
3
任务：
试设计如图所示的带式输送机中的滚子链传动。已知 其原动机为电动机，传递功率P=10kW,转速 n1=950r/min,n2=250r/min,单班制工作，载荷平稳。
1.电动机 ，2.传动，3.减速器，4.联轴器，5.滚筒，6.传送带
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第九章 链传动
9.1链传动的概述 9.2传动链的结构特点 9.3链轮结构和材料 9.4链传动的运动特性 9.5链传动的受力分析 9.6滚子链传动的失效形式及计算方法 9.7链传动的布置、张紧和润滑
Ff k f qga
kf——垂度系数
二、松边拉力
F'=Fc+Ff
三、压轴力
FQ F F F1 2Ff 1.2k A F1 （∵ Ff 较小）
（Fc对FQ无影响）
工作情况系数
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注意： 1）链传动紧边布置与带传动相反。
2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力； 链传动张紧力不决定工作能力， 而是
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当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。