链条传动设计规范标准

1、链传动设计规范目录链传动概述错误! 未定义书签。滚子链和链轮错误! 未定义书签。链传动的运动分析和受力分析错误 ! 未定义书签。链传动的设计计算错误 !未定义书签。链传动的布置与润滑错误 ! 未定义书签。链传动概述徒传动是一种具有中间挠性性的啮合传动,由轴线平和的主动镰轮1,从动链轮 2和链条3组成，如图2-3-5】所示。（一）链传动的特点链传动版有带传动与齿轮传动的一些特点，勺带传劝相比.德传动的主要优点是:链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比和较高的机械效率:链传动 的初拉力比带传动小得多，因此对轴的作用力较小:链传动中心距适应范围大，相同 条件下比带传动紧凑;能在高温，甚至在

2、可燃气氛下、有油污及腐蚀性环境下工作。从主动链轮2图2-3-51镰传动与齿轮传动相比，因为链轮与链条是非共甄啮合，链轮齿形可以有较大的灵活 性，链轮加工与安装精度要求低:链条与链轮多齿啮合，轮齿受力小、强度高:有 较好的缓冲、吸振能力;中心距大，可实现远距离传动。主要缺点是:瞬时传动比不恒定，传动不平稳:工作时有冲击、噪声;只限 于平行轴传动;不宜于急速反向的工况条件。（二）链条的种类通常将链和划分为传动链、输送链、曳引链和专用链四大类。作为传动链主要有 短节距精密滚子链，简称为滚子链（图2 - 3 - 52（a）;短节距精密套筒链，简称套筒链 （图2-3-52）h）;齿形链，也称无声链（图2

3、-3 -52（c）及成型链（图2-3-52（d）. 目前应用最广的是滚子链，它已经标准化了 （GB1243.1-83）.（三）链传动的应用链传动作为主机的也要配件，是一种应用广泛的重机机械基础件.目前.我国年 产各种滚子琏约5mo万米，产值近io亿元.主要用了农业机械、石油机械、起重运输 机械、冶金矿山机械、工程机械与过程装备等机械设备中,现代链传动技术已使滚子 链能传递儿马力，线速度达30W”效率达98%，高速黄形锥的安全使用速度已达 如m/融效率可达99%，滚子琏的常用作范困是：功率 KlfXlkW,线速度廿=传动比Y6, 常用 i = 2=3效率 7=0.90-0.97。滚子链和链轮C

4、一）滚子链的结构形式.基木参数和主要尺寸滚子辘一般由内链节、外链节和连接绘节组成。内锥节由两片内错板八两个套筒 4和两个滚子5组成（图2-3-53）.内链板孔与套筒过盈配合，以防止：涓发生相对转 动©外能节由两片外链板2和两个销轴3组成，销轴两端与外琏板聊接以防松脱，链 板为b字形钢片冲压而成，以保证链板各截面具有等强度并减轻质量和运动的惯性力.图2-3-S3中排滚子链结构图3544排灌子进给官把两排以上的单排标准滚子链并列组装而成多排浪子链，图2 - 3 - 54所示为一 双排滚子链的结构.排数越多承载能力越高，由于制造与装配很难达到各排受力均 匀，故一般不超过4排。在组成封闭链条

5、时，链节数为偶数时连接链节可用开口销或弹性锁片锁紧(图2 -3-55(a),(b),如设计要求链条节数为奇数时，就必须采用过渡链节(图2-3- 55(c).图2-3-55连接徒节及过渡链节滚子链有三个重要尺，即节距。、滚子亘径击和内链节内宽伉。节距是链条的 基本特性参数。滚子链的公称节距是指链条相邻两个较接元件中心之间的距离公称 值。表2-3-17滚子链的基本参数与尺寸(GB1243. 183)科号节距P捧更P,廉子 外径 小内钙书内«与销轴 直径 dz内链节 外宽 坛利触长度内链板A度*2极限拉伸费待学梅质效q = kg/m儿双博力隼簿双推08A12.714 387.957.853

6、.9611.1817.832.312.07138027600.610A15.875181110.169.405.0813.8421.839.915.09218043601012A19.0522.7811.9112.575.9417.7526,949.818.08311062301.516A25.429.2915.8815.757.9222.6133.562.724 . BS566111202 620A31.7535.7619.0518.909.5327.4641.17730.188670173503.824A38.104S.4422.2325.2211.1035.4650.896.336.20

7、12460249105.628A44.4548.8725.425.2212.7037 1954.9103.642.2416900338107.532A50.858.5528.5831.5514.2745.2165.5124.248.26222404448010.140A63.571.5539.6S37 8519.8454.8980.3J5L960.33347006939016.148 A76.287.8347.6347.3523.8067.8295.5183.472.395004010008022.6注:帙即过揽钻节时，其嵌限拉伸成荷按表列数值80%计算。按国家标准GBI243.1-83,表2

8、-3- 17列入了这些基本参数与尺寸，表中链号 与国际标准相一致，链号数乘以25.4/16,即为节距值(mm)。链号中的后缀A表示A 系列。滚子链的标记规定如下：睢引-团函x|整列链节数|标准编号例如，按GBI243.183制造的A系列、节距为12.7mm,单排98节的滚子链标记（）8A - 1 x98 GBI243.183又如，节距25.4mm,双排66节的滚子能标记为16A-2x66 GB1243.183（二）滚子链链轮1 .链轮的基本参数及尺寸琏轮的基本参数是配和链条参数:节距P、滚子或套筒外径4 ,排距P,及齿数z0 链轮的直径尺寸及计算公式见表2-3-18。2-3-18滚子链链轮主要

9、尺寸（摘自GB124485）名 狒代号计算公式备 注分度圆直径 /mmd区05直径 /mm4d- d 1.25p - </j=（一呼）”d|可在d.a.42范圉内任意选取.但 逸用心2时应考虑采用范成法加工. 而独生顶切的可能件分度圜花的离$ / mm儿A. 33 （ 0.625 -0. 5dlA = 0.5（p-d。A.是为尚化成大齿形图的馋刎而引入的辅助尺寸A.a相应于4aA.z相应于d.a忻银囱直经 /mmdd尸 d - d齿俯凸缘（或棒间槽）直径 /mm*- 1.0442-0.76h2内修板高度（表10 9）对于三Blk一百线街花，d. = " 0 54 + cm 呼）

10、 .fc.-0.27A-2 .链轮齿形滚子链与链轮的啮合属非共挽啮合，其链轮齿形的设计可以有较大的灵活性。 （；BI244-85仅规定J'最大齿槽形状和最小齿槽形状，即只规定允许的齿形变动范围, 而不规定某一种确定的齿形。试验和使用表明，这种齿形在一般工况下对僮传动性 能不会有很大影响，各种标准齿形的链轮可以进行互换。齿槽形状及计算公式见表2 -3- 19.名 琳代号计算公式最大齿槽形状最小为槽形状为面圆遥半径 /mm，一,0008小1* 180)国沟羯弧半径 /mmg = O.5O5di+0.069 ",，一二0.505</|吉沟角/G)a。=120号4。号表 2-3

11、T9滚子链链轮槽形状参数(GB124485)图2-3-56三脚孤一直线齿形我国一直沿续使用的三圆弧一直线齿形（图2-3-56）,是由三段圆弧时，而，/ 和切线。组成，它基本上符合GB1244-85标准规定的齿形范围，其尺寸计饵见 （；B 142285附录1）采用三圆弧一耳线齿形时，其标记为：齿形3KGBI42285。无论采和哪种齿形,在零件工作图上不必画出齿槽形状，但应注明：节距P,滚子 外径& ,齿数z,量主测量距;I/K ,量柱宜径齿形标准等。在工作图上要绘出轴向 齿廓并注出尺寸，琏轮的轴向齿廓见表2-3-200表2-3-20滚子链链轮轴向齿廓（GB124485）名 称代号计算公式

12、备注p>12.7齿 宽单排双排、三棒 四棒以上b八0.936|0.9U|0.88bl6.9560.93b0.936i/>>12.7时,经制造厂同IL亦可民用p«127时的齿宽61一内链节内宽，见表2-3T7偏角宽b.b. = (0.l0.15)p倒角半径倒角深AA05»仅适用于B型齿何凸摊（或推间槽）圆角半径r0.04p货轮齿总宽以"(n T)p, 6/i 。一捧效3 .链轮材料及结构链轮材料应保证有足够的强度及耐磨性，故齿面要经过热处理。小链轮的啮合 次数比大链轮多，所爱冲击力也大，故所用材料一般优T大链轮。常用材料及应用范 围列于表2-3-2

13、L表2-3-21链轮常用材料材 料热处理齿面硬度应用范围15 20港/、淬火、同火5O-6OHRC轮坏较小，有冲击载荷的锌轮材 11热处理齿面硬度应用范用克正 火-MDHBS轮坯较大的主从动钻轮45 5045 MH ZG3ID-57O浮火、回火40-45HIK：无明烈冲击振动和要求耐磨损的主、从动磕轮ISO 3M：r澹碟、评火，向火50 - 60HRC轮坯较小.传递较大功率的重要 锤枪40G 用 SiMn35tMi淬火、同火40 50HRT：要求曦度较高和耐磨损的更要 错轮尹m岸后退火中低速,功率不大的较大能粒HTJ00以上的铸铁2W1 - 2SOHBS铃环较大的从动植轮以及外形 篁杂利强也要

14、求-毅的骷轮夹布咬木门（1巾.速度较高.要求传动平 稳、嘿声小的场合链轮的结构如图2-3-57所不&小苴径链轮可制成实心式-其中等白径的锥 轮可制成孔板式（h”直径较大的6S轮可制成组合式小），轮壕与轮芯可选用不同材 料，便于更换.其结构尺寸查阅机械设计手册.PN2-3-57朋轮结构链传动的运动分析和受力分析（一）处传动的运动不均匀性由于琏条是刚性链节用枚轴较接而成.当链与链轮啮合后便形成折线，链传动相 当一时正多边形轮转动（图2-3-5XL设与，力为两琏轮的齿数，户为节距，叫，利 为两链轮的转速，则链速为m/s<3-59)zipn, z2pn260x l(XX)=6()x l(

15、IX)传动比i = - = （3- 60）的 z】以上两式求得的是平均速度和平均传动比。实际上即使主动链轮的角速度令 为常数，链速V和从动轮角速度32都是变化的。下面以图2-3-58来分析链速的变化规律。正确啮合的链条与链轮，销轴中心 位于链轮分度圆上，当主动链轮以角速度叫 转动时，销轴A的圆周速度办二入必。 为了便于说明问题，令链的紧边（上边）始终位于水平位置。这样以可分解为沿着链 条方向的分速度和垂直链条方向的分速度，其值分别为& = VA COS/?=/1«；1COS£ |J = "Sin” 尸9国邛J（3-61）式中方为啮入过程中销轴在主动轮上的相

16、位角，/?的变化范围是-与 +”（即- o当3 = 0。时，链速最大，外叼；当/?= 土地时，链速最小，%加二Z1ZZ180°f| a） cosoz图2-3-58链传动的运动分析即链轮每转过一个齿，瞬时链速、瞬时传动比都作周期性变化。同理，链条在垂 直链速方向的分速度J也作周期必变化。这种链条速度V忽快忽慢的变化，/忽上忽下的变化的现象称之为多边形效应。 链速的变化不可避免的要产生振动与动我荷。（二）链传动的受力分析如图2-3-59所示，如果不计各种附加动载荷，传动链条的紧边拉力片由有效 圆周力入、离心拉力匕及松边垂度引起的悬垂拉力3三部分组成。松边拉力F2 则由兄及尸，两部分组成，

17、即Fi = F, + F, + FJ_'（3-62）1 .有效圆周力1000P：Y（3-63）式中 P传动功率v链速,口】小2-3-59徒条受力2 .离心力克起的拉力 "时 N(3-64)式中q鞋条每米长质量, kg/m =3,松边垂度引起的张力F, - Kj<fi x It)-2 N(3-65)式中 Kt垂度系数，可接中心连线对水平线的夹珀y从表2-3-22选取.a 中心距,mm64,作用在轴上的力尸。=(1.151.30)兄(3-66)式2-3-22链的垂度系数帚y(H水T布置)叱垂直布置)&67421链传动的设计计算(一)链传动的失效形式簿条是链传动的易损

18、件，一般fii轮的寿命是链条的2 3倍，故研究链传动的失 效形式主要是计对链条的失效:链条的失效形式主要有以下几种.L错板的疲劳破坏链条在I:作中不断经受紧边、松边变载荷的作用，经过一定的循环次数，就会在板 孔两侧发生疲劳破坏。对于中低速闭式链传动（润滑密封良好）,链板疲劳比较常见。2 .套筒、滚子的冲击疲劳当链条与链轮啮入时会产生冲击，滚子和套筒受到反复多次的冲击载荷，套筒与 滚子会发生冲击疲劳破坏.在中高速闭式传动中，这种失效形式比较常见。3 .销轴与套筒的胶合链条较链向链轮啮入过程中，销轴与套筒产生相对转动，并以冲击方式与轮齿啮 合。在高速重载工况下,校链的摩擦表面会严重发热，产生局部黏

19、着，导致销轴与套 筒工作表面的胶合。这在一定程度上限制r链传动的极限速度。4 .链条校链的磨损销轴与套筒工作表面既承受压力又产生相对转动，在润滑不良或载荷较大时，会 产生严重磨损，随着磨损吊的不断增大,链条总长增加，发生松边跳动、跳齿及脱链。 磨损是开式传动、润滑不良的主要失效形式。5 .链条的静强度破坏低速重援的链条当过我时，易发生静强度拉断。反复起动、制动、正反转和重复 冲击，滚子、套筒和销轴也易产生静强度冲击破坏。（二）额定功率曲线链条的每一种失效形式，都在一定条件下限定着徒传动的承载能力（额定功率 P。）。对于每一种失效形式，可通过实验作出图2-3-60所示的额定功率曲线。1是 正常润

20、滑条件下，校链磨损限定的功率曲线：2是链板疲劳限定的功率曲线：3是套 筒、滚子冲击疲劳限定的功率曲线：4是较链胶合限定的功率曲线。虚线为恶劣工作 环境或不良润滑条件下的功率曲线，应避免这种情况发生。图中的阴影部分为安全 区。“1图2-3-60年持链的额定功率曲线以磨损失效为基础并综合考虑上述其他失效形式而制定出国产卜种规格A系列滚子链的额定功率曲线如图2-3-61示。该曲线是在下列试验条件下制定的：主、 从动轮安装在水平平行轴上；小链轮齿数z1 = 19;链长Lp = 120节,单排链：我荷平 稳:使用寿命为150001：磨损引起的链条相对伸长率£=牛=.3%;按推荐的润滑 方式润滑

21、。0 30 30.2<1.1奉"配号费""nun）TOO 1 切中足OBAu.7：0A15 B751Z.19 Gf,_j6A25.<2I»AJI.75Z4A达10次A44.45一皿| MA如加J 4yM2图2-3-61滚子进的软定功率曲线（三）链传动的设计计算链传动的设计计算一般是根据所传递的功率P、载荷性质、I:作条件和链轮转速 如，叮（或传动比i，先选定链轮齿数与、Z2,然后确定链条排数及节距p、中心距”及 链长小，给出润滑方式，最后绘制链轮零件E作图。链条是标准件，选定型号及链长 后外购。链传动的设计是以耐磨损为前提，抗疲劳为中心的防止

22、多种失效形式的设计方 法。按额定功率曲线来选定链条规格。低速链（,Y0.&n/s）传动尚需验算静强度。1 .中、高速舞传动的设计计第（I）链轮齿数 为减少链传动的运动不均匀性，小链轮的齿数力不宜过少。对 于滚子链可按链速由表2-3-23选取。也可按传动比选定，推荐zi=29-2i。然后按传动比确定大链轮齿数，h二%。但齿数过多，会使传动装置尺寸增大，还会发生 跳齿、脱链现象,如图2-3-62所示，当错条钱链磨损后，销轴与套筒之间的间隙增 加,链条的实际节距增长AP,链节沿齿槽向齿顶方向移动，链轮节圆苴径增加为d +表2-3-23小链轮齿数链速 r/（ni/s）0.6-33-8>8

23、Zi217wTln25注：优先齿数系列：1719.21.23.253«5776.95,114.图2-3-62实际节距增量对啮合的影响由几何关系可得lousinN则链轮分度圆直径增最 Psin可见 一定时，齿数越多越大，也越容易发生跳齿与脱链所以大轮齿数不宜过多，一般应使Z2W12O。一般链节数为偶数，而链轮齿数最好取为奇数，这样可使磨损均匀.（2）链条节距p链条节距愈大，其承载能力愈高,但运动的不均匀性和冲击也 严重。因此设计时，在满足传动功率条件下，应尽显取小的节距，高速重载时可选用 小节距多排链。链的型号和节距，可根据传递的功率。及小链轮转速由，由图2-3 -62（额定功率曲线）

24、选定。由于设计的链传动的实际工作条件与实验条件不完全一致，应将传递功率进行 修正，再按修正值查图。修正式为（3-67）KaP式中P链传递的功率,kW：Kt 工况系数,见表2 - 3 - 24：K:小链轮齿数系数,£ =（待）,08 ；Kp排数系数，见表2-3-25。（3）中心距和链K 若链传动的中收距a过小，链在小燧轮上的包角减少，同时 啮合的齿数减少，链节校徒受力增大，加剧链条的磨损。中心距过大,链条松边的垂 度增大，易产生抖动,设计时，一般初选伽=（3O5O）P，aaW8Op。链条长度常以锌节数（表示,按带传动求带长公式可导出仇=2彳+红/+ 石宁7（3-68）P / aI由此算

25、出的链节数应圆整为整数,最好取为偶数，然后根据圆整后的链节数，计 算实际的中心距°,即a -5 -中）*中<3-69）2 .低速链传动的设计计算对于链速”<0.6m/s的低速链传动，因其主要失效形式是链条的静力拉断，故应 按静强度条件进行校核计算，校核公式为S = 3>S<3-70）式中S计算安全系数；Q极限拉伸载荷,N,见表2-3- 17:匕有效圆周力，N,见式（3-63）;号 工况系数，见表2-3-24：S许用安全系数,S = 48。表 2 - 3 - 24L作情况系数KaT作机原动机神类毅荷种类亶用希M电动机，汽 轮机,燃气 轮机六缸或六缸以上的内燃机小于六缸的内燃机平稳运转离心式泵和用缩机,印刷机械.均匀加 料的带式输送机，自动扶检.液体搅拌 机风机1.0IJ13中等冲击宝缸的泉和珠缩机.水泥搅排机，栽荷 变化的输送机，固体搅机.滚筒筛1.41.5L7严重冲击破碎机.电护.轧机，棣般加1.机械.压 力机，脚麻，中、双缸的泵和压缩机,石 油骷机1.耳1.92J表2-3-25排数系数5排数123456>6L.01.72.53：4.04.6由制笳厂提供链传动的布置与润滑（一）链传动的布置等传动合理布置的原则,1 .两琏轮一般应布置在错垂平面内，并保持两轮轴线相互平行（图2-3-63 （