第九章链传动

1、第九章第九章 链传动链传动本章重点本章重点 链传动的基本知识及主要参数选择链传动的基本知识及主要参数选择 链传动的类型及应用链传动的类型及应用 链传动的工作情况分析链传动的工作情况分析 链传动的设计计算链传动的设计计算 本章难点本章难点 链传动的运动不均匀性链传动的运动不均匀性主主要要内内容容重点学习内容重点学习内容 本章应重点学习链传动的基本知识、运动特性，主要参数的选择和链传动的设计计算方法。其它内容可作一般性了解。 链传动与带传动相似，其主要特点是借助于中间链传动与带传动相似，其主要特点是借助于中间挠性件挠性件链链，在距离较远的轴之间传递运动和动力，在距离较远的轴之间传递运动和动力，结构

2、简单、价格低廉。链传动的常用功率结构简单、价格低廉。链传动的常用功率P范围为范围为100kW以下，传动比以下，传动比i6（滚子链），开式链传动效率（滚子链），开式链传动效率9093 % ，闭式链传动效率，闭式链传动效率97%98%。简介简介第一节 链传动的特点、类型和应用 一、链传动的特点：一、链传动的特点：1）与带传动相比与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能

3、在低速重载下较好工作；能力强，能在低速重载下较好工作；2）与齿轮传动相比与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低；境和多尘环境中工作，成本较低；3）缺点缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。于转动方向频繁改变的情况。二、链传动的类型 链可分为传动链、起重链、输送链和曳引链。滚子链的应用最为广泛，本章只讨论滚子链。滚子链的应用最为广泛，本章只讨论滚子链。传动

4、链又可分为滚子链和齿形链。三、应用三、应用 主要用于要求工作可靠，且主要用于要求工作可靠，且两轴相距较远两轴相距较远，以及不宜采用齿轮传动，以及不宜采用齿轮传动的场合，功率一般在的场合，功率一般在100KW以下，链速不超过以下，链速不超过15m/s,最大传动比不超最大传动比不超过过8。总的来说在机械制造中广泛应用。总的来说在机械制造中广泛应用。本章只介绍传动链。本章只介绍传动链。 第二节 滚子链的结构参数 1、滚子链的结构 滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5共五个元件组成。 2、滚子链的规格和参数 p（节距）、（节距）、 pt （排距）、（排距）、 d1（滚子外径）、（滚子外径

5、）、 b1（内链节内宽）、（内链节内宽）、 d2（销轴直径）、（销轴直径）、 h2（内链板高度）（内链板高度） 3、滚子链的特性参数链的节距p 滚子链中的每个转动副称为一个链节，相邻链节的中心距，称为链节距。链节距p越大，链的尺寸和传递的功率就越大。 4、滚子链的接头型式 链条连成链条连成环形环形时，设计时应尽量采用时，设计时应尽量采用偶数链节偶数链节的链条。的链条。 而当链节数为奇数时，必须用带有弯板的而当链节数为奇数时，必须用带有弯板的过渡链节过渡链节进行进行连接。强度比普通链板降低连接。强度比普通链板降低20%左右左右.5、滚子链的标记、滚子链的标记 标记方法 ：链号-排数链节数 标准编

6、号 标记举例 ：16A-180 GB/T 1243.1- 1983标记含义：标记含义： 按国标制造的按国标制造的A A系列、节距系列、节距25.4mm25.4mm、单排、单排、8080节的滚子链节的滚子链 说说 明：明： 1 1、链号数乘以链号数乘以25.4/16mm=25.4/16mm=节距值节距值 2 2、在、在ISOISO标准中，标准中，A A系列为美国标准系列，系列为美国标准系列，B B系列为英国标准系列。系列为英国标准系列。 3、国际链节距均用英制单位，我国标准规定节距用英制折算成米国际链节距均用英制单位，我国标准规定节距用英制折算成米制的单位，链号和相应的国际标准链号一致。制的单位

7、，链号和相应的国际标准链号一致。4、本章仅介绍最常用的、本章仅介绍最常用的A系列。系列。 第三节 滚子链轮设计 1、链轮的齿形 要求具备以下性能：保证链节能平稳、自由的啮入和啮出；尽量要求具备以下性能：保证链节能平稳、自由的啮入和啮出；尽量减小链节与链轮啮合时的冲击和接触应力；有较大的容纳链节距因磨损减小链节与链轮啮合时的冲击和接触应力；有较大的容纳链节距因磨损而增长的能力；便于加工。而增长的能力；便于加工。 三圆弧一直线齿形三圆弧一直线齿形 （如图：（如图：aa,ab,cd弧和直线弧和直线bc）。）。(1)链轮基本参数：链轮基本参数： 配用链条的节距配用链条的节距p、套筒的最大外径、套筒的最

8、大外径d1、排距、排距pt 、以、以及齿数及齿数z。(2) 链轮的主要尺寸及计算公式链轮的主要尺寸及计算公式 见表见表3 (d da ha df dg)2、链轮的基本参数和主要尺寸 3、链轮的材料 一般为中一般为中碳钢淬火处理；碳钢淬火处理；高速重载用低高速重载用低碳钢渗碳淬火碳钢渗碳淬火处理；处理； 低速时低速时也可用铸铁等也可用铸铁等温淬火处理；温淬火处理；小链轮对材料小链轮对材料的要求比大链的要求比大链轮高（当大链轮高（当大链轮用铸铁时，轮用铸铁时，小链轮用钢）。小链轮用钢）。具体见具体见表表7 7。 表2链轮材料、热处理及齿面硬度链轮材料 热处理 齿面硬度 应用范围 15、20 渗碳、

9、淬火、回火 50-60HRC z25有冲击载荷的链轮 35 正火 160-200HBS z25的链轮 45、50、ZG310-570 淬火、回火 40-45HRC 无剧烈冲击的链轮 15Cr、20Cr 渗碳、淬火、回火 50-60HRC z50的链轮 夹布胶木 P=0.6m/sv=0.6m/s）链传动的设计）链传动的设计 主要失效形式：疲劳破坏主要失效形式：疲劳破坏 计算准则：计算准则：PcaPca P P Pca = KA.P KzKKzKL LKpPKpP0 0PLZcaKKKPP 0 KZ小链轮齿数系数小链轮齿数系数（表（表10） KP多排链系数多排链系数（表（表11）KL链长系数链长系

10、数（表（表10） P P0 0-特定条件下单排链所能传递的功率特定条件下单排链所能传递的功率（图（图1313 Pca 计算功率计算功率 P 传传递的功率（额定或名义）递的功率（额定或名义） KA工作情况系数工作情况系数（表（表9）2.2.低速（低速（v0.6m/sv0.6m/s）链传动的设计）链传动的设计 主要失效形式：链条过载拉断主要失效形式：链条过载拉断 计算准则：静强度计算计算准则：静强度计算ScaSca: :抗拉静强度计算安全系数抗拉静强度计算安全系数SS：静强度许用安全系数静强度许用安全系数 S=4-8S=4-8 F Flimlim单排链极限拉伸载荷单排链极限拉伸载荷（表（表1 1）

11、n:n:链的排数链的排数KA工作情况系数工作情况系数（表（表9）F Fl l: :链的紧边工作拉力链的紧边工作拉力链条作用在链轮轴上的压力链条作用在链轮轴上的压力FF可近似取：可近似取： F=F=（1.21.21.31.3）F F 有冲击振动时系数取大值有冲击振动时系数取大值 四、四、 链传动主要参数的选择链传动主要参数的选择 2 2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链磨损加剧；）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链磨损加剧； 3 3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。 小链轮的齿数可根据链速按小链轮的齿

12、数可根据链速按表表3 3选择。选择。Z Z1 1少可减小外廓尺寸，但齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，过少， 将导致：将导致： 1.链轮的齿数和传动比1 1）传动的不均匀性和动载荷增大；）传动的不均匀性和动载荷增大；通常限制链传动的传动比通常限制链传动的传动比i6i6，推荐的传动比，推荐的传动比i i23.523.5。 1717Z1 ZZ1 Z2 2=iZ=iZ1 1 Z2120 Z2120 2.2.链的节距和排数链的节距和排数尽量选取小节距的单排链或多排链尽量选取小节距的单排链或多排链 设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链。链条节距设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链。链条节距p p可根

13、据功率可根据功率P P0 0和和 小链轮转速小链轮转速n n1 1由额定功率曲线选取。由额定功率曲线选取。 3.3.链传动的中心距和链节数链传动的中心距和链节数 一般可初选一般可初选a a0 0=(3050)p=(3050)p，最大取，最大取a a0max0max=80p=80p。 圆整并尽量取偶数圆整并尽量取偶数 计算计算链条长度（链节数）链条长度（链节数）L Lp p ：计算理论中心距：计算理论中心距： 一般实际中心距设计成可调的，不可调时，计算保持合适的安装垂度所需的中一般实际中心距设计成可调的，不可调时，计算保持合适的安装垂度所需的中心距减小量心距减小量a=(0.002-0.04)aa

14、=(0.002-0.04)a ， 确定实际安装中心距确定实际安装中心距a a=a-=a-a a .一般可初选一般可初选a a0 0=(3050)p=(3050)p，最大取，最大取a a0max0max=80p=80p。 4 4、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最大直径d dkmaxkmax，若若d dkmaxkmax小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数（增大小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数（增大Z Z1 1或或p p）。）。 设计示例设计示例 设计一拖

15、动某带式运输机的滚子链传动。已知条件为：电动机型号设计一拖动某带式运输机的滚子链传动。已知条件为：电动机型号Y160M-6(Y160M-6(额定功率额定功率P=7.5kWP=7.5kW，转速，转速n n1 1=970r/min)=970r/min)，从动轮转速，从动轮转速n n2 2=300rpm=300rpm，载荷平稳，链传动中心距不应小于载荷平稳，链传动中心距不应小于550mm550mm，要求中心距可调整，要求中心距可调整。 1 1、选择链轮齿数、选择链轮齿数 设链速设链速v=38m/sv=38m/s，由，由表表8 8选小链轮齿数选小链轮齿数z z1 1=25=25。 链传动比：链传动比：

16、i=n1/n2=3.23i=n1/n2=3.23 大链轮齿数大链轮齿数z z2 2=iz=iz1 1=25=253.23=813.23=81，z z2 2120550mma550mm，符合设计要求。，符合设计要求。 取 中 心 距 减 小 量取 中 心 距 减 小 量 a =a = （ 0 . 0 0 2 0 . 0 0 40 . 0 0 2 0 . 0 0 4 ） a =a = （ 0 . 0 0 2 0 . 0 0 40 . 0 0 2 0 . 0 0 4 ）643.3=1.32.6mm 643.3=1.32.6mm 实际安装中心距实际安装中心距a=a-a=a-a=643.3-a=643.

17、3-（1.32.6)=642640.71.32.6)=642640.7，取，取a=642mm a=642mm 6 6、验算链速、验算链速v v 7 7、验算小链轮毂孔直径、验算小链轮毂孔直径d dk k 由由表表4 4查得小链轮毂孔许用最大直径查得小链轮毂孔许用最大直径d dkmaxkmax=73mm=73mm，大于型号为，大于型号为Y160M-6Y160M-6电动机轴的直径电动机轴的直径D=42mmD=42mm（由手册查得），故合适。（由手册查得），故合适。 8 8、求作用在轴上的力、求作用在轴上的力 工作拉力工作拉力Fe=1000P/v=1000Fe=1000P/v=10007.5/6.416=1168.9N 7.5/6.416=1168.9N 按水平布置取压轴力系数按水平布置取压轴力系数K KFPFP=1.15=1.15，故：，故： F FP P=1.15=1.151168.9=1344N 1168.