第14章链传动设计

1、14-1 14-1 链传动概述链传动概述 14-2 14-2 链传动的运动特性和受力分析链传动的运动特性和受力分析 14-3 14-3 滚子链传动设计计算滚子链传动设计计算滚子链滚子链 传传 动动链传动的组成链传动的组成 由主、由主、从动链轮和环形链条组成。从动链轮和环形链条组成。 链传动的工作原理链传动的工作原理 ：间接啮合传动间接啮合传动 链传动是以链条为链传动是以链条为中间挠性件中间挠性件的的啮合传动啮合传动，它由平行轴的主、从动链轮和，它由平行轴的主、从动链轮和环形链条组成，通过链与链轮的啮合来传递运动和动力。环形链条组成，通过链与链轮的啮合来传递运动和动力。一一. . 链传动的特点及

2、应用链传动的特点及应用14-1 14-1 链传动概述链传动概述 9-1 概述优点：1）平均传动比准确，压轴力小；2）传动效率较高，容易实现多轴传动；3）安装精度要求较低，成本低；4）适用于中心距较大的传动。5）能适应较恶劣环境如油污，多尘和高温等场合缺点：1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定；2）传动的平稳性差，有噪音，需要良好润滑。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。链传动兼有齿轮传动和带传动的特点。链传动兼有齿轮传动和带传动的特点。与齿轮传动比较：与齿轮传动比较：易安装，成本低廉；远距离传动时，结构比齿轮传动轻便多；易安装，成本低廉；远距离传动时，结构比齿轮

3、传动轻便多；与带传动比较：与带传动比较：平均传动比准确，传动效率高，需要的张紧力小，压轴力小，结平均传动比准确，传动效率高，需要的张紧力小，压轴力小，结构尺寸紧凑，能在低速重载下较好地工作；能适应较恶劣环境如油污，多尘和高构尺寸紧凑，能在低速重载下较好地工作；能适应较恶劣环境如油污，多尘和高温等场合。温等场合。 3）当中心距很大，转速极高时，不及带传动。按照用途，链分为按照用途，链分为传动链传动链、起重链起重链和和输送链输送链三类。三类。 传动链传动链从结构型式上划分为短节距精密滚子链（简称从结构型式上划分为短节距精密滚子链（简称滚子链滚子链）和）和齿形链齿形链。 二二. . 链传动的类型链传

4、动的类型滚子滚子内链板内链板外链板外链板销轴销轴套筒套筒一）滚子链结构分析一）滚子链结构分析 滚子链的结构分析图滚子链的结构分析图h2 2滚子滚子内链板内链板外链板外链板销轴销轴套筒套筒 用用过盈过盈配合配合连接，称为外链连接，称为外链。 过盈过盈配合配合 间隙配间隙配合合 为为间隙间隙配合配合，使滚子与轮齿间主要，使滚子与轮齿间主要发生滚动摩擦发生滚动摩擦。 p p销轴与外链板销轴与外链板套筒与内链板套筒与内链板销轴与套筒之间销轴与套筒之间滚子与套筒之间滚子与套筒之间 链板一般做成“8”字形，以使各截面接近等强度，并可减轻重量和运动时的惯性。 链条的各元件均由碳钢或合金钢制成，并经热处理，以

5、提高其强度和耐磨性。二）滚子链的主要参数二）滚子链的主要参数 滚子链主要参数是滚子链主要参数是节距节距p、滚子外径滚子外径d1和和内链节内内链节内宽宽b1（对于多排链还有（对于多排链还有排距排距pt） 1. 节距节距p是链条上相邻两滚是链条上相邻两滚子中心之间的距离，是反映子中心之间的距离，是反映链条尺寸和承载能力的重要链条尺寸和承载能力的重要参数。参数。节距节距p增大，链的各部分尺增大，链的各部分尺寸相应增加，承载能力也相寸相应增加，承载能力也相应提高，但重量也随之增大。应提高，但重量也随之增大。传动用滚子链已标准化，分传动用滚子链已标准化，分A A、B B两系列，我国以两系列，我国以A A

6、系列为主体系列为主体（用于设计和出口，（用于设计和出口，B B系列用于维修和出口）。系列用于维修和出口）。（在（在ISO 606-ISO 606-19821982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系列即英国标准系列）系列即英国标准系列） 表中的链号数乘以表中的链号数乘以25.4/16即为节距值。即为节距值。8*25.4/16=12.7 排数是排数是反反映链条承载能力的参数。映链条承载能力的参数。双排链双排链2. 链的排数链的排数np 滚子链分为滚子链分为单排链单排链、双排链双排链和和多排链多排链。多排链承。多排链承载能力更大，但各排受载均匀不好，通常不超过载能

7、力更大，但各排受载均匀不好，通常不超过3排或排或4排，排，双排链双排链结构应用较多。结构应用较多。 链条连成环形时正好是外链板链条连成环形时正好是外链板与内链板相连接与内链板相连接3. 链节数链节数Lp4 4滚子链的标记滚子链的标记 链号，节距链号，节距 p p=25.4 mm=25.4 mm按本标准制造的按本标准制造的A A系列系列链节数链节数L LP P= 80= 80节节标准号标准号单排单排1616 A A1 18080 GBGBT1243.1T1243.119831983齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。来实现传动的。齿形

8、链是由彼此用铰链联接起来的齿形链板组成。齿形链是由彼此用铰链联接起来的齿形链板组成。链板两工作侧面间的夹角为链板两工作侧面间的夹角为60600 0，相邻链节的链板，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板联左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板联接起来。接起来。 与滚子链相比，齿形链由于齿形的特点，其轮齿受力均匀，与滚子链相比，齿形链由于齿形的特点，其轮齿受力均匀，故传动平稳，振动，噪音小，且承受冲击性能好，它允许故传动平稳，振动，噪音小，且承受冲击性能好，它允许的速度较高（的速度较高（30m/s30m/s）。但它比滚子链结构复杂，质量）。但它比滚子链结构复杂，质量大，价格较高

9、。大，价格较高。圆销式齿形链圆销式齿形链滚销式齿形链滚销式齿形链1.工作链板工作链板2.导板导板3.销轴销轴三、链轮的齿形三、链轮的齿形 滚子链与链轮齿在传动中滚子链与链轮齿在传动中并非共轭啮合并非共轭啮合，故链轮齿，故链轮齿形具有较大的灵活性，齿形设计以便于加工、不易脱形具有较大的灵活性，齿形设计以便于加工、不易脱链、链节能平稳自由链、链节能平稳自由进入和退出、减少冲进入和退出、减少冲击为目标。击为目标。 GB/T 12431997中中只规定了轮齿的最大只规定了轮齿的最大齿槽齿槽形状和最小齿槽形状；实形状和最小齿槽形状；实际齿槽形状取决于加工刀际齿槽形状取决于加工刀具和加工方法具和加工方法

10、。 四、链轮的主要尺寸与结构四、链轮的主要尺寸与结构 链轮的主要尺寸包括齿数链轮的主要尺寸包括齿数z、分度圆直径、分度圆直径d、齿顶圆、齿顶圆直径直径da、齿根圆直径、齿根圆直径df、节距多边形以上的齿高、节距多边形以上的齿高ha、齿、齿宽宽bf1、齿侧凸缘直径、齿侧凸缘直径dg等。等。 dp/sin(180 /z) damaxd1.25pd1 damind(11.6/ z)pd1 df d d1 dg pcot(180 /z) 1.04h20.76 作为典型的盘类零件，小直径链轮一般做成作为典型的盘类零件，小直径链轮一般做成整体式整体式（图（图a），中等直径链轮多做成），中等直径链轮多做成辐

11、板式辐板式，为便于搬运、，为便于搬运、装卡和减重，在辐板上开孔（图装卡和减重，在辐板上开孔（图b），大直径链轮可做），大直径链轮可做成组合式（图成组合式（图d），此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。），此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。 一般一般工况下工况下，采用，采用45、 50、45Mn钢，经淬火、回钢，经淬火、回火处理，齿面硬度火处理，齿面硬度4050HRC。 简单工况下简单工况下，采用，采用35钢经正火处理，齿面硬度钢经正火处理，齿面硬度160200HBS；或；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，钢经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度齿面硬度5060HRC。 重要工况下重要工况下，采用

12、，采用15Cr、20Cr材料，经表面渗碳、材料，经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度淬火和回火处理，齿面硬度5560HRC； 或或40Cr、35SiMu、35CrMo材料，经淬火、回火处理，齿面硬材料，经淬火、回火处理，齿面硬度度4050HRC。五、链轮的材料选用五、链轮的材料选用 9-2 链传动的运动特性1一、链传动的运动特性在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链节距 p。链轮每转一周，链就移动一个多边形的周长zp 平均链速为：1000601000602211pnzpnz 平均传动比为：1221zznni （平均传动比是恒定的）c14-2 14-2 链传

13、动的运动特性和受力分析链传动的运动特性和受力分析二）链传动的瞬时链速二）链传动的瞬时链速 V瞬瞬及瞬时传动比及瞬时传动比i瞬瞬 1. 分析说明：分析说明： 1）研究滚子链销轴中心的运动；）研究滚子链销轴中心的运动； 2）设链的紧边（即主动边）在传动时，）设链的紧边（即主动边）在传动时， 始终处于水平位置；始终处于水平位置； 3) 只研究转过一个链节时段的运动情况。只研究转过一个链节时段的运动情况。2. 2. 链传动的瞬时链速链传动的瞬时链速V V瞬瞬 图示为链条的销轴中心图示为链条的销轴中心A A在主动轮上啮进，销轴中心在主动轮上啮进，销轴中心D D在从在从动轮上啮出的速度分析。设主、从动链轮

14、分别以角速度动轮上啮出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速度1 1、 2 2转动，转动，链轮链轮节圆半径为节圆半径为R R1 1、R R2 2，销轴中心，销轴中心A A、D D亦随之作亦随之作等速圆周运动，其圆周速度等速圆周运动，其圆周速度V V1 1=R=R1 1 1 1，V V2 2=R=R2 2 2 212DAV1V2 链传动速度分析链传动速度分析12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD V V1 1、V V2 2可分解为可分解为沿链条前进方向的分速度沿链条前进方向的分速度V V和和垂直链垂直链条前进方向的分速度条前进方向的分速度V V1 1 、

15、V V2 2 。V V1 1V=RV=R1 1 1 1coscosV V1 1=R=R1 1 1 1sinsinV V2 2V=RV=R2 2 2 2coscosV V2 2=R=R2 2 2 2sinsin式中：式中： 为铰链点为铰链点A A的圆周速度与前进分速度之间的的圆周速度与前进分速度之间的 夹角，在数值上等于夹角，在数值上等于A A点在主动轮上的相点在主动轮上的相 位角，位角， 在在180/Z180/Z1 1之间变化之间变化。为铰链点为铰链点D D的圆周速度与前进分速度之间的的圆周速度与前进分速度之间的 夹角，在数值上等于夹角，在数值上等于D D点在主动轮上的相点在主动轮上的相 位角

16、，位角， 在在180/Z180/Z2 2之间变化之间变化。 可见，在链节的啮进过程中，链条前进方向速度可见，在链节的啮进过程中，链条前进方向速度V V和垂直和垂直方向分速度方向分速度V V1 1、V V2 2的数值随的数值随、变化而改变。其变化变化而改变。其变化情况只需分析一链节从进入啮合开始，到相邻的下一个链节情况只需分析一链节从进入啮合开始，到相邻的下一个链节进入啮合为止的一段时间的运动情况，以进入啮合为止的一段时间的运动情况，以A A链节在主动链轮链节在主动链轮1 1上啮合全过程为例分析瞬时速度变化。上啮合全过程为例分析瞬时速度变化。12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV

17、 V2 2V V2 2DD1 1）A A链节开始进入啮合链节开始进入啮合相位角：相位角：111802z ）链链节节开开始始进进入入啮啮合合（111802zA 前进方向分速度：前进方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1B BV VV V2 2V V2 2DD范围内啮合范围内啮合）链节在（链节在（） 018021ZA范围内啮合范围内啮合）链节在（链节在（ 01801ZA前进方向分速度前进方向分速度 V=RV=R1 11 1coscos；垂直方向分速度：垂直

18、方向分速度： V V1 1=R=R1 11 1sinsin；12A AB BV V3 3）A A链节与链节与Y Y轴重合轴重合相位角相位角=0=0A A链节与链节与Y Y轴重合（轴重合（=0=0 ）前进方向分速度：前进方向分速度：V= VV= V1 1=R=R1 11 1；垂直方向分速度：垂直方向分速度：V V1 1=0=0D D12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2）范围内啮合）范围内啮合（链节在链节在11800)4ZA ）范围内啮合）范围内啮合（链节在链节在11800ZA 前进方向分速度：前进方向分速度：V=RV=R1 1 1 1coscos；垂直方向分

19、速度：垂直方向分速度：V V1 1=R=R1 1 1 1sinsin；B B5 5）A A链节结束啮合时链节结束啮合时相位角：相位角：111802z )1802(11zA 链节结束啮合时链节结束啮合时前进方向分速度：前进方向分速度：垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180cos180coszRzRv 1111111180sin180sinzRzRv 12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2B B每啮进一每啮进一个链节时，个链节时，链速变化链速变化情况情况相位角相位角变化：变化：前进方向分速度：前进方向分速度： 11/1800/180z zz z由由

20、11111180cos180coszRRzR1 11 11 1由由 即：时而加速啮进，时而减速啮进即：时而加速啮进，时而减速啮进垂直方向分速度：垂直方向分速度：111111180sin0180sinzRzR 由由即：时而减速上升，时而加速下降即：时而减速上升，时而加速下降链速链速V V时快时慢，时快时慢， VV忽上忽下的变化，称为多边形效应忽上忽下的变化，称为多边形效应。（polygonal action）上述链速变化规律可用下图描述。上述链速变化规律可用下图描述。12A AV VV V1 1V V1 1DDV VV V2 2V V2 2B B从动轮节圆上圆周速度：从动轮节圆上圆周速度：221

21、112coscoscoscoscos RRvvv3. 3. 链传动的瞬时传动比链传动的瞬时传动比i i瞬瞬 coscos1221RRi瞬21180,180zz 的的变变化化范范围围为为：的的变变化化范范围围为为：常数常数，故，故一般情况下一般情况下瞬瞬 ii i瞬瞬= =常数的条件：常数的条件： 1 1）i=1i=1，即，即Z Z1 1=Z=Z2 2，和和变化范围相同；变化范围相同；2 2）传动的中心距）传动的中心距( (链紧边长链紧边长) )为链节距的为链节距的整数倍，使整数倍，使和和同步变化。同步变化。结论：链传动存在多边形效应，使链节啮合速度周期性变结论：链传动存在多边形效应，使链节啮合

22、速度周期性变 化，瞬时传动比不等于常数，使运动产生不均匀性化，瞬时传动比不等于常数，使运动产生不均匀性 和动载荷。和动载荷。 二二. . 链传动的受力分析链传动的受力分析1. 1. 链传动工作链传动工作的的受力分析受力分析作用在链上的力及链的下垂度链传动安装和工作时不需较大的初拉力。主要是使松边的垂链传动安装和工作时不需较大的初拉力。主要是使松边的垂度不致过大。否则，当松边在下时，会导致链轮啮合齿数较度不致过大。否则，当松边在下时，会导致链轮啮合齿数较少，链条拉力增大，加速磨损，产生较大振动，跳齿或脱链。少，链条拉力增大，加速磨损，产生较大振动，跳齿或脱链。不考虑动载荷，链的受不考虑动载荷，链

23、的受力为各种拉力之和，包力为各种拉力之和，包括有效圆周（拉）力括有效圆周（拉）力F、离心力离心力Fc和悬垂拉力和悬垂拉力Fy。 作用在链上的力及链的下垂度链松边受到的拉力：链松边受到的拉力：F F2 2=F=Fc c+F+Fy yF F 链传动的圆周力（有链传动的圆周力（有效拉力）效拉力）NvPF1000 F Fc c 作圆周运动的链节产作圆周运动的链节产生的离心力，通常当生的离心力，通常当v v10m/s10m/s，离心力可忽略，离心力可忽略忽略动载荷，链紧边受到的拉力：忽略动载荷，链紧边受到的拉力：F F1 1=F+ F=F+ Fc c+F+Fy yF Fy y 链条重量产生的悬垂拉力链条

24、重量产生的悬垂拉力2cFqv式中：式中：q q 链每米长度的质量，链每米长度的质量，kg/mkg/m，见表，见表14-114-1； v v 链的圆周速度，链的圆周速度，m/sm/s； a a 链传动的中心距，链传动的中心距，m m； g g 重力加速度，重力加速度， g = 9.81 m/sg = 9.81 m/s2 2； K Ky y 垂度系数，即下垂量为垂度系数，即下垂量为y=0.02ay=0.02a时的拉时的拉 力系数，见表力系数，见表14-214-2，表中，表中为两链轮中为两链轮中 心连线与水平面的夹角。心连线与水平面的夹角。F Fy y 链条重量产生的悬垂拉力，它取决于传动的布链条重

25、量产生的悬垂拉力，它取决于传动的布置方式及链在工作时允许的垂度。置方式及链在工作时允许的垂度。F Fy y =K=Ky yqgaqga N N2. 2. 链作用于轴上的压力链作用于轴上的压力F FQ Q 链传动为间接啮合传动，安装时只需较小的张紧力，目链传动为间接啮合传动，安装时只需较小的张紧力，目的是使松边的垂度不致过大。以防松边在下时，导致链轮啮的是使松边的垂度不致过大。以防松边在下时，导致链轮啮合齿数较少，加速磨损，产生较大振动、跳齿或脱链。合齿数较少，加速磨损，产生较大振动、跳齿或脱链。 与带传动相比，链作用于轴上的压力要小得多，若忽略与带传动相比，链作用于轴上的压力要小得多，若忽略传

26、动中的动载荷，可近似取为：传动中的动载荷，可近似取为：FQ=F1+F2(1.2FQ=F1+F2(1.21.3)F1.3)F三三. . 链传动中的动载荷链传动中的动载荷链传动中的链传动中的动载荷包括动载荷包括 外部附加动载荷外部附加动载荷由于工作载荷和原动机的工由于工作载荷和原动机的工 作特性带来的振动、冲击等作特性带来的振动、冲击等 因素引起的附加载荷，用工因素引起的附加载荷，用工 作情况系数加以考虑；作情况系数加以考虑； 内部附加动载荷内部附加动载荷由链传动本身速度变化由链传动本身速度变化 及制造、安装误差引起及制造、安装误差引起 的附加动载荷。的附加动载荷。内部附加动载荷产生原因：内部附加

27、动载荷产生原因：1 1）由于链速）由于链速v v的周期性变化产生的加速度的周期性变化产生的加速度a a，当，当=1 1/2/2时，时，加速度达到最大值：加速度达到最大值：2112111211max21180sin2sin pzRRa可见，链速越高，节距越大，齿数越小，链的加速度越大，则可见，链速越高，节距越大，齿数越小，链的加速度越大，则链传动的动载荷也越大。链传动的动载荷也越大。2 2）链条上下方向运动速度）链条上下方向运动速度v v 周期性变化产生横向振动，这周期性变化产生横向振动，这种横向振动是链传动动载荷中很重要的一部分，也是引起共种横向振动是链传动动载荷中很重要的一部分，也是引起共振

28、的主要原因。振的主要原因。内部附加动载荷产生原因：内部附加动载荷产生原因： 3 3）当链条的铰链与轮齿突然啮合时，相当于链节铰链）当链条的铰链与轮齿突然啮合时，相当于链节铰链敲击轮齿，它们之间产生冲击动载荷。敲击轮齿，它们之间产生冲击动载荷。4 4）链和链轮的制造误差以及安装误差。）链和链轮的制造误差以及安装误差。啮合瞬时的冲击 5 5）由于链条的松弛，在启动、制动、）由于链条的松弛，在启动、制动、反转、突然超载或卸载情况下出现的反转、突然超载或卸载情况下出现的惯性冲击等。惯性冲击等。由于上述原因产生的动载荷将增加功率损耗，降低链传动的寿由于上述原因产生的动载荷将增加功率损耗，降低链传动的寿命

29、，造成过大的噪声，因此，命，造成过大的噪声，因此，在设计中应合理选择参数。在设计中应合理选择参数。动载荷效应使链传动不宜用于高速。动载荷效应使链传动不宜用于高速。四四. . 影响链传动运动不均匀性和动载荷的主要因素及其影响链传动运动不均匀性和动载荷的主要因素及其 减小措施减小措施一）影响一）影响 因素因素小链轮齿数小链轮齿数Z Z1 1：链节距链节距p p：小链轮的角速度小链轮的角速度1 1：；，动动载载荷荷，不不均均性性变变化化范范围围， 1Z；，动动载载荷荷，不不均均性性， maxap。，动动载载荷荷，不不均均性性， max1a二）减小二）减小运动不均性运动不均性动动 载载 荷荷的措施的措

30、施1 1）选较多的链轮齿数；）选较多的链轮齿数；2 2）链传动放在低速级，限）链传动放在低速级，限 制制V Vmaxmax15m/s;15m/s;3 3）尽可能使用较小的链）尽可能使用较小的链节距。节距。一一. . 滚子链传动的主要失效形式及计算准则滚子链传动的主要失效形式及计算准则一）主要失效形式一）主要失效形式1. 1. 铰链磨损铰链磨损 链节在进入和退出啮合时，销轴与套筒之间链节在进入和退出啮合时，销轴与套筒之间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链的过度磨损，导致链轮节圆增大，的过度磨损，导致链轮节圆增大，链与链轮的啮合

31、点外移链与链轮的啮合点外移，最终将产生最终将产生跳齿或脱链而使传动失效跳齿或脱链而使传动失效。由于磨损主要表现在。由于磨损主要表现在外链节节距的变化上，内链节节距的变化很小，因而实际铰外链节节距的变化上，内链节节距的变化很小，因而实际铰链节距的不均匀性增大，使传动更不平稳，通常节距增大链节距的不均匀性增大，使传动更不平稳，通常节距增大3%3%，则为失效。则为失效。它是开式链传动的主要失效形式。它是开式链传动的主要失效形式。14-3 14-3 滚子链传动设计计算滚子链传动设计计算链是标准件，因此链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链是标准件，因此链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型，

32、决定链的型号和排数，确定传动布置和润滑方式，链的类型，决定链的型号和排数，确定传动布置和润滑方式，选用链轮材料和结构。选用链轮材料和结构。 P P P+ P+P PP P 链条磨损后的节距增量链条磨损后的节距增量链节距伸长量与节圆增大量之间关系链节距伸长量与节圆增大量之间关系 2. 2. 链板的疲劳破坏链板的疲劳破坏 因链板在变应力状态下工作，经过一定的循环次数链因链板在变应力状态下工作，经过一定的循环次数链板会产生疲劳断裂。在润滑条件良好且设计安装正确的情况板会产生疲劳断裂。在润滑条件良好且设计安装正确的情况下，下，链板的疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素链板的疲劳强度是决定链传动工作能

33、力的主要因素。3. 3. 点蚀和多次冲击破断点蚀和多次冲击破断 工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产生点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。生点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。4. 4. 销轴与套筒的胶合销轴与套筒的胶合 由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产生的热量导致套筒与销轴的胶合失

34、效。生的热量导致套筒与销轴的胶合失效。5. 5. 过载拉断过载拉断 在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元件被拉断。件被拉断。二）链传动计算准则二）链传动计算准则 通常链轮的寿命为链寿命的通常链轮的寿命为链寿命的2 23 3倍以上，故链传动倍以上，故链传动的承载能力以链的强度和寿命为依据。的承载能力以链的强度和寿命为依据。闭式传动闭式传动V V0.6m/s0.6m/s链传动：链传动： 按由铰链磨损，链板的疲按由铰链磨损，链板的疲 劳破坏，滚子、套筒和销劳破坏，滚子、套筒和销轴冲击破断，销轴与套筒轴冲击破断，销轴与套筒的胶合限制的额定功率曲的胶合

35、限制的额定功率曲线设计；线设计；V0.6m/sV0.6m/s链传动：链传动：主要失效为过载拉断，按主要失效为过载拉断，按 静强度计算。静强度计算。开式链传动开式链传动主要失效为磨损，进行磨损条件性计算，主要失效为磨损，进行磨损条件性计算， 即：即：p ppp。二二. . 滚子链传动的功率曲线滚子链传动的功率曲线一）一）滚子链传动的极限功率曲线滚子链传动的极限功率曲线1是在良好而充分润滑条件下由是在良好而充分润滑条件下由磨损破坏限定的极限功率曲线；磨损破坏限定的极限功率曲线；2是在变应力下链板疲劳破坏限定是在变应力下链板疲劳破坏限定的极限功率曲线；的极限功率曲线；3是由滚子套筒冲击疲劳破坏限定是

36、由滚子套筒冲击疲劳破坏限定的极限功率曲线；的极限功率曲线；4是由销轴与套筒胶合限定的极限是由销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线；功率曲线；5是良好润滑条件下的额定功率曲线，是良好润滑条件下的额定功率曲线，是设计时所使用的曲线；是设计时所使用的曲线；6是润滑条件不好或工作环境恶劣的情况下的极限是润滑条件不好或工作环境恶劣的情况下的极限功率曲线，这种情况下链磨损严重，所能传递的功率甚低。功率曲线，这种情况下链磨损严重，所能传递的功率甚低。 一）一）滚子链传动的额定功率曲线滚子链传动的额定功率曲线系列系列滚子链传动的额定功率曲线滚子链传动的额定功率曲线注：注：双排链的额定功率曲线可以用单排链的双排链的

37、额定功率曲线可以用单排链的.计算得到计算得到三排链的额定功率曲线可以用单排链的三排链的额定功率曲线可以用单排链的.计算得到计算得到说明：说明：1、是在、是在特定条件特定条件下得到的。下得到的。特定条件特定条件：=；=1节；单排链；传动比节；单排链；传动比i=3，两链轮安装在平行的水平轴上，两链轮共面；载荷平，两链轮安装在平行的水平轴上，两链轮共面；载荷平稳；按照推荐的稳；按照推荐的润滑方式润滑；润滑方式润滑；工作寿命为工作寿命为15000小时；链因磨损小时；链因磨损而引起的相对而引起的相对伸长量不超过伸长量不超过3。该图对该图对A系列链在系列链在特定条件下，链速特定条件下，链速0.6m/s时允

38、许传动的功率时允许传动的功率P0 设计时修正公式设计时修正公式：Z P0在特定条件下单排链的额定功率，在特定条件下单排链的额定功率，kw P链传动的输入功率，链传动的输入功率，kw为工作情况系数为工作情况系数 , Z为主动链轮齿数系数为主动链轮齿数系数 2、当实际情况不符合特定条件时，应对查得、当实际情况不符合特定条件时，应对查得0的值进行的值进行修正。引入修正系数修正。引入修正系数KZ，KA3、当不能保证按图示推荐的润滑方式时，则设计时应将、当不能保证按图示推荐的润滑方式时，则设计时应将0值按如下数值降低：值按如下数值降低： 当当 v 1.5m/s，润滑不良时，取图值的，润滑不良时，取图值的

39、30%60%；无；无润滑时，降至润滑时，降至15%(寿命不能保证寿命不能保证15000小时小时)；当当1.5m/s7m/s，若润滑不良时，该传动不可靠，不宜采用，若润滑不良时，该传动不可靠，不宜采用。为工作情况系数为工作情况系数 ，当工作情况特比恶劣时，当工作情况特比恶劣时，KA值较表值较表值要大得多。值要大得多。 三、链传动的设计计算和主要参数的选择三、链传动的设计计算和主要参数的选择 链传动设计根据链速不同分为链传动设计根据链速不同分为一般一般与与低速低速两种情况：两种情况： 通常，一般通常，一般(0.6m/s)的链传动按功率曲线设计计算；的链传动按功率曲线设计计算； 低速低速(8 Z1

40、17 21 25但是但是 传动尺寸和重量传动尺寸和重量链条节距的伸长后发生脱链，使用寿命链条节距的伸长后发生脱链，使用寿命 ppp 从动轮齿数从动轮齿数=i，通常，通常max=120。链传动速比通常链传动速比通常i6，推荐，推荐=23.5，但在，但在v3m/s，载荷平稳外形尺寸不受限制时，载荷平稳外形尺寸不受限制时，imax10。为了磨损均匀，大小链为了磨损均匀，大小链轮轮齿数互为质数齿数互为质数由于链节数常取偶数，所以链轮齿数通常取奇数。由于链节数常取偶数，所以链轮齿数通常取奇数。zpd180sin/ddd z/360z/360(2)选择型号，确定链节距和排数选择型号，确定链节距和排数 为了

41、即保证链传动有足够的承载能力，又减小冲击、振动和为了即保证链传动有足够的承载能力，又减小冲击、振动和噪声，设计时应尽量选用较小的链节距。噪声，设计时应尽量选用较小的链节距。高速重载高速重载时，宜用小节距多排链；时，宜用小节距多排链；低速重载低速重载时，宜用大节距排数较少的链时，宜用大节距排数较少的链。链条型号、链节距由链条型号、链节距由和小链轮转速和小链轮转速n1由滚子链额定功由滚子链额定功率曲线确定。率曲线确定。p链的尺寸、重量和承载能力链的尺寸、重量和承载能力运动不均匀性运动不均匀性(多边形效应多边形效应) 冲击、振动和噪声冲击、振动和噪声 (3)确定中心距和链节数确定中心距和链节数中心距

42、中心距a 链节数链节数，V一定，单位时间内每一链节的应力一定，单位时间内每一链节的应力变化次数变化次数 链的疲劳和磨损链的疲劳和磨损中心距中心距a 链节数链节数 ，吸振能力高，使用寿命，吸振能力高，使用寿命中心距中心距a 链发生颤抖现象链发生颤抖现象(松边上松边上)运动平稳性运动平稳性易脱链易脱链设计时如无结构上的特殊要求，一般可初定中心距设计时如无结构上的特殊要求，一般可初定中心距a=(3050)p。最大中心距最大中心距 =80p，最小中心距可按下式取值：，最小中心距可按下式取值： mmddaaa）5030()(2121min当当 i3maxaf1查表查表14-5为了保证链条有一定的垂度，实

43、际安装中心距应比计算值小为了保证链条有一定的垂度，实际安装中心距应比计算值小0.20.4，以使传动更轻快。，以使传动更轻快。若要求中心距可调整，则其调整范围一般若要求中心距可调整，则其调整范围一般2p，即，即a 2p，实际，实际安装中心距安装中心距: a=a+a(4)计算作用在轴上的压轴力计算作用在轴上的压轴力由于链传动是啮合传动，勿需很大的张紧力，故作用在轴由于链传动是啮合传动，勿需很大的张紧力，故作用在轴上的压力也较小，可取上的压力也较小，可取FQ =(1.21.3)F1，F1为链传动的工作拉为链传动的工作拉力。力。 )(10001NvPF 2、低速、低速(0.6m/s)链传动设计方法链传

44、动设计方法对于链速对于链速0.6m/s的低速链传动，其主要失效形式是的低速链传动，其主要失效形式是链条链条受静力拉断受静力拉断，故应进行静强度校核。，故应进行静强度校核。静强度安全系数应满足下式要求：静强度安全系数应满足下式要求： 841limFKnFSA式中：式中： Flim 为链的极限拉伸载荷为链的极限拉伸载荷,由表由表9-1查取查取 n 为链的排数；为链的排数； F1 为链传动的工作拉力为链传动的工作拉力 KA 工况系数由表工况系数由表14-3查取查取 链传动设计实例链传动设计实例 例：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(额定功率P=7.5kW，转速n1=970r/min)，从动轮转速n2=300rpm，载荷平稳，链传动中心距不应小于550mm，要求中心距可调整。