《机械基础》 课件 项目十 分析自行车链传动

机械基础产教融合

任务导向项目十

分析自行车链传动学习导图情境导入自行车，又称脚踏车或单车，是一种陆上环保交通工具。用来代步、出行，也可用作健身器材用来骑行锻炼、自行车出游。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件带动车轮滚动，通过摩擦力驱动自行车前进。请分析：1.观察链条，描述滚子链的组成结构。2.该自行车小链轮齿数12，大链轮齿轮36，计算自行车的平均传动比。如果你在上学的路上每分钟蹬90转，那自行车每分钟能转多少转？

假设您的自行车是26英寸的轮胎，那您的平均骑行速度是多少？3.解释下列标记24A-2—60与GB1243—2006的含义4.链条和链轮长期使用后磨损，分析磨损的原因是什么？然后测量相应尺寸，查阅标准手册，写出链条和链轮的代号。5.自行车链传动常用的润滑方式是什么？采用何种品牌润滑油。学习目标知识目标1.了解链的分类；2.熟悉链传动特点和用途；3.掌握滚子链的组成，熟悉滚子链材料；4.掌握滚子链的张紧目的与张紧方式；5.掌握滚子链的失效分类；6.掌握滚子链的润滑方式。能力目标1.具备计算链传动平均传动比的能力2.具备查阅标准手册，读取链与链轮代号能力；3.具备分析滚子链失效方式，给出合理建议的能力。育人目标1.培养自主学习习惯；2.培养遵守职业规范意识；3.培养学生严谨务实、精益求精的工匠精神。学习方法扫一扫：边学边练电子活页工单活页工单样例知识链接一、认识链传动目录CONTENTS二、认识滚子链与链轮三、滚子链与链轮的规格与代号四、平均链速与平均传动比五、安装与张紧链方式六、滚子链的失效方式和应对措施七、维护与保养链传动：是链条通过滚子与链轮的内部啮合传递动力的一种传动方式。在传递动力的场合：如图a）所示，通过链轮和链条组合，可将马达动力转化为滚轮旋转的机构。在传送工件的场合：如图b）所示，使用扁型材、链条导向件实现了高通用性的链条输送机机架。

a）传递动力场合

b）传送工件场合表10-1链传动主要零件一、认识链传动链传动：由主动链轮、从动链轮和链条组成，如下图所示。链条作为中间挠性件，通过链节与链轮轮齿的啮合实现平行轴之间的同向传动10.1.1描述组成

链传动与带传动相比，其优点是1.链传动没有弹性滑动和打滑，平均传动比准确；2.传动效率高，可以达到0.98；3.链传动是啮合传动，张紧力小，故径向压轴力小，适用于低速传动；4.链传动结构紧凑；5.能在高温、高湿、粉尘等恶劣环境下工作。一、认识链传动1.链传动安装精度要求较低，成本低廉；2.适合中心距离较远的两轴传动，a可达5～6m。与齿轮传动相比，其优点是链传动缺点是1.传动不平稳，有噪声和冲击，链条容易脱落；2.瞬时传动比不恒定；3.在平行两根轴间用于同向回转，磨损后易发生跳齿现象，不适用急速反向和频繁启动的场合。；10.1.2描述链传动的特点一、认识链传动10.1.3识别链传动的类型传动链：用于传递运动和动力，V<15-20m/s，例如：自行车，如图a）所示所示，类型有滚子链，图b）所示和齿形链，图c）所示。滚子链：常用于一般机械传动系统中的低速级，应用最广。齿形链：常用于高速或运动精度和可靠性要求较高的传动装置中。

a）交通工具链传动

b）单排链滚子链

c）齿形链一、认识链传动10.1.3识别链传动的类型输送链：用于输送物料，V<2-4m/s，例如：链式输送机、斗式提升机。

链式输送机1链式输送机2一、认识链传动10.1.3识别链传动的类型起重链：用于传递力，起吊物体，V<0.25m/s，例如：起重机。

汽车起重链起重链局部一、认识链传动10.1.4分析链传动应用链传动的负载能力强，适用两轴线平行且距离较远、瞬时传动比无严格要求以及工作环境恶劣的场合。但是链传动的瞬时传动比和转速不是常数，因此传动的平稳性较差，有一定的冲击和振动，广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车、自行车等行业，以及机械，大量五金、家电、电子行业中的流水线中。链传动在工程机械中主要用于传动动力和传送工件。二、认识滚子链与链轮滚子链，如下图所示，由滚子、衬套、销轴、内（链）板和外（链）板组成。内（链）板与衬套之间、外（链）板与销轴之间为过盈连接；滚子与衬套之间、衬套与销轴之间均为间隙配合。10.2.1识别滚子链结构二、认识滚子链与链轮滚子链条接头处固定形式有开口销固定和弹簧卡片固定、过渡链节固定三种形式，如下图所示。开口销固定适用于大节距链，而弹簧卡片固定适用于小节距链。当链节数为偶数时，接头处采用开口销或弹簧卡固定；当链节数为奇数时，采用过渡链节固定。10.2.1描述滚子链条接头处固定形式开口销固定

弹簧卡片固定过渡链节固定视频介绍见下一页二、认识滚子链与链轮10.2.1描述滚子链条接头处固定形式二、认识滚子链与链轮链轮是一种实心或带辐条的齿轮，与滚子链啮合以传递运动或动力。链轮直径小时通常制成实心式；链轮直径较大时，制成孔板式；链轮直径很大通常制成整体式。低速轻载链轮采用中碳钢；中速中载链轮采用中碳钢淬火；高速重载链轮采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火中碳钢或中碳合金钢表面淬火。小链轮的材料应好于大链轮。10.2.3描述链轮结构与材料实心式

孔板式整体式三、识读滚子链与链轮的规格与代号依据我国目前使用滚子链标准GB/T1243-2006，分为A、B两个系列，常用的是A系列。滚子链常用的参数下图所示10.3.1识读滚子链的代号p

链节距b1内链节内宽h2内链板高度d1滚子外径d2销轴直径三、识读滚子链与链轮的规格与代号10.3.1识读滚子链的代号p

链节距：

链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号p表示。链的节距越大，传递的功率也越大，承载能力越强。但链传动的结构尺寸也会相应增越大，传动的振动、冲击和噪声也越严重。

一般情况下应该选择具有所需传动能力的最小节距链条，以获得低噪声和运动的平稳性。长度：滚子链的长度用节数表示。链节数应尽量选择偶数。排数：滚子链可制成单排链和多排链。排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排数不宜过多。链条速度V：

一般不大于15m/s。链条速度越大，链条和链轮之间的冲击越大，加剧磨损，会导致传动不平稳。链轮的齿数：

为了保证传动平稳和减小冲击，小链轮的齿数一般要大于17，大链轮的齿数一般要小于120。滚子链是标准件，其代号命名规则如下三、识读滚子链与链轮的规格与代号10.3.1识读滚子链的代号案例：滚子链代号是：08A-1X88

GB/T1243-2006，分析该链排数和链节距是多少？解：08表示链号为08，所以其链节距为：8×25.4/16=节12.70mmA按国标制造的A系列；1表示单排；88表示链节数是88A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链链条确定后，链轮是匹配的，在选型时只要注意下齿数即可。小提示：查阅滚子链标准为GB/T1243-2006，其滚子链节距=链号×25.4/16mm三、识读滚子链与链轮的规格与代号10.3.2识读链轮的代号链轮不是标准件，但是齿形加工符合国家标准GB/T1243-2006，在该标准中规定了滚子链链轮的端面形状等参数。如下图所示，链轮的主要参数为齿数z、节距p（与链节距相同）和分度圆d，其它尺寸还包括齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿侧凸缘直径dg、孔直径dk等。分度圆是指链轮上销轴中心所处的被链条节距等分的圆，其直径为：三、识读滚子链与链轮的规格与代号10.3.2识读链轮的代号链轮是用链条来传动的，型号单位一般以英制为单位，分3分、4分、5分、6分，它是指链轮的节距。分数越大，节距越大，齿和齿的相隔距离越远。1分即=1/8英寸，那么2分=2X1/8=1/4英寸，依次类推6分=6X1/8=3/4英寸，其中1英寸=25.4mm。链轮同分为A、B两个系列，虽然节距相同，但是链轮厚度和齿形都不同，A、B两个系列并不通用，只有相同规格的链轮、链条才能组合使用。案例：4分08A链轮代号含义

解：4分节距：（4X1/8）*25.4mm=12.7mm08指ISO链号；A是指按国标制造的A系列小提示：GB/T

1243-2006传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮四、计算平均链速与平均传动比

链节是刚性体，当链条绕在链轮上时，链轮匀速转动时候，链节上的瞬时速度并不相等，所以计算链传动的传动比指的是平均链速传动比。

设两轮的转速分别为n1、n2（r/min），则链传动的平均速度为：10.4

计算平均链速与平均传动比式中：Z1、Z2分别是主、从动链轮的齿数；p为链节距。则链传动的平均速度为：式中：n1、n2—主、从动轮的转速，Z1、Z2——主、从动链轮的齿数五、选择安装与张紧链方式1.轴的配置

10.5.1

选择滚子链的安装方式

a）水平布置

b）垂直布置

c）张紧轮倾斜布置

d）倾斜布置五、选择安装与张紧链方式1.轴的配置

10.5.1

选择滚子链的安装方式a）水平布置

如上如a)所示，当两链轮的轴线平行、回转面在同一平面内，必须考虑主动轮的旋转方向，一般是紧边在上，松边在下，这样不易引起脱链和磨损，也不会因松边垂度过大而与紧边相碰或链与链轮轮齿产生干涉。垂直安装时，会产生如图b）所示的松弛，在下侧使用小链轮时链条有时会脱落。一般不建议垂直安装。但是由于机构或空间关系必须垂直使用时，建议将大链轮放在下侧，且使用惰轮作为张紧轮，放置在松边外侧靠近小带轮处。如图c）所示。b）垂直布置1.轴的配置

五、选择安装与张紧链方式1.轴的配置

10.5.1

选择滚子链的安装方式d）倾斜布置

当水平布置无法实现时，倾斜布置应使斜角

小于60°，如图d）所示。当平均传动比i与中心距a不同的时，链的具体布置也有所差别，具体见下表。五、选择安装与张紧链方式2.设置挠曲量

10.5.1

选择滚子链的安装方式挠曲量一般为轴间距的4%左右，如右图所示。下述情况时为2%左右。1.垂直传动或接近垂直传动时；2.轴间距为1m以上时；3.需要频繁地进行重载起动、停止时；4.需要反转时。五、选择安装与张紧链方式3.负载变动时张紧装置选择

10.5.1

选择滚子链的安装方式如果在链条的张紧侧或松弛侧，安装张力调整器以事先提供初始张力，则会消除运行时的振动并减小噪音，如下图所示。

张力调整器五、选择安装与张紧链方式4.安装过程10.5.1

选择滚子链的安装方式1.安装链轮两个链轮的转动平面应该在同一平面上，链轮轴线相互平行，最好呈水平布置；2.安装链板。将链条套在链轮上，使销轴穿过链板；3.安装弹簧卡。链条连接处的弹簧卡开口方向与链条运动方向相反，使用钳子将弹簧卡固定到位；4.检查链条下垂量；5.润滑及运转。五、选择安装与张紧链方式

企业案例-链安装赏析

a）水平布置三、识读滚子链与链轮的规格与代号10.5.2识读链轮的代号链轮不是标准件，但是齿形加工符合国家标准GB/T1243-2006，在该标准中规定了滚子链链轮的端面形状等参数。如下图所示，链轮的主要参数为齿数z、节距p（与链节距相同）和分度圆d，其它尺寸还包括齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿侧凸缘直径dg、孔直径dk等。分度圆是指链轮上销轴中心所处的被链条节距等分的圆，其直径为：五、识读滚子链与链轮的规格与代号10.5.2识读链轮的代号链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧；当中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧，或去掉链节张紧。张紧轮一般压在松边外侧靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的滚轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。五、识读滚子链与链轮的规格与代号10.5.2识读链轮的代号张紧轮有自动张紧式和定期张紧两种。前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置，如下图（a）、（b）所示；后者用螺栓、偏心等调整装置，如下图（c）、（d）所示。

a）弹簧自动张紧

b）重力自动张紧

c）托架定期张紧

d）张紧轮定期张紧五、分析滚子链的失效方式和应对措施失效原因现象描述原因解决措施异响发出“哐哐”的声音链轮没有对正；链条松边垂度过松或过紧；润滑不足。

对正链轮；松边垂度调整；使用润滑油及时润滑。

脱链链条从飞轮上脱离链条过松；个别链结扭曲变形；链轮和飞轮齿磨损过度

调整后车轴位置或截取两个链结；更换扭曲链节；更换链轮或者飞轮。

断裂主要是链板断裂载荷过大，超过链条承载能力更换节距大的链条或者减小动载荷七、维护与保养1.链轮的松紧度要适宜，太紧了会增加功率消耗，轴承容易磨损；太松了链轮容易跳动和脱链。链轮的松紧程度为：从链轮的中部提起或压下的距离是两链轮中心距的约为2%－3%；2.链轮装在轴上应没有摆动和歪斜。在同一传动组件中两个链轮的端面应位于同一平面内，链轮中心距在0.5米以下时，可以偏差1毫米链轮中心距；在0.5米以上的时候，可以偏差2毫米。如果两轮偏移过大容易产生脱链和加速磨损。在更换链轮时必须注意检查和调整偏移量；3.链轮磨损严重后，应同时更换新链轮和新链条，以保证良好的啮合。不能只单独更换新链轮或新链条，否则会造成啮合不好加速新链轮或新链条的磨损。链轮齿面磨损到一定程度后应及时翻面使用（指可调面使用的链轮），以延长使用时间；4.新链条过长或经使用后伸长，难以调整，可看情况拆去链节，但必须为偶数。链节应从链轮背面穿过，锁片插在外面，锁紧片的开口应朝转动的相反方向；七、维护与保养5.链轮在工作中应该及时加注润滑油。润滑方式可根据链速和链节距的大小由下图选择。Ι—人工定期润滑Π—滴油润滑Ш—油浴或飞溅润滑Ⅳ—压力喷油滑润七、维护与保养5.具体润滑方式用油壶或油刷由人工定期润滑、滴油润滑、油池润滑、飞溅润滑和压力喷油润，如下图所示。润滑油应加于松边，以便润滑油渗入到各运动接触面。

a）人工定期润滑

b）滴油润滑

c）油浴

d）飞溅润滑

e）压力喷油润滑任务实施

2.自行车使用链条代号08A-1×120，其链条节距p=8×25.4/16=12.70mm