北航大机械设计课件11链传动

第十一章链传动§11-2链传动的运动特性§11-1概述§11-3滚子链传动的设计计算§11-4链传动的合理布置和润滑§11-1概述链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力。§11-1概述一、链传动的特点和应用优点：1）平均传动比准确，压轴力小；2）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。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。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。广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。滚子链的结构1传动链有滚子链和齿形链等类型。◆内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接；◆滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。滚子链分为单排链、双排链、多排链。虚拟现实中的滚子链二、滚子链的结构与尺寸外链板内链板套筒滚子销轴链上相邻两铰链中心之间的距离称为链节距，用p

表示。（图11－2）概述排数越多，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。内、外链板均为“∞”型。滚子链的结构2链条的接头形式有：链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。链的长度用链节数

Lp

表示。（图11－4）用弹簧卡片固定用开口销固定过渡链节滚子链已经标准化，其尺寸规格见表11－1

。概述为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。这种齿形已经标准化，由标准成型刀具加工，故链轮图上不必绘之端面齿形，只注明“齿形按3RGB1244－85规定制造”即可。链轮1三、链轮1.链轮的齿形常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。◆但应绘制轴面齿形

(应符合GB1244-85的规定)。ddadfabcdarrr213zo2o1o3180°dfdad（图11－4）概述链轮2链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。链轮材料表2.链轮的结构链节距p、齿数z链轮尺寸计算公式见分度圆直径：齿顶圆直径da齿根圆直径：图中应注明：见（11－2）整体式链轮孔板式链轮组合式链轮整体式：孔板式：组合式：小直径的链轮中等尺寸的链轮大直径的链轮3.链轮的材料通常，小链轮用较好的材料。（图11－7）概述链轮分度圆：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。§11-2链传动的运动特性1§11-2链传动的运动特性一、链传动的运动不均匀性在链传动中，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。平均链速为：平均传动比为：

（是恒定的）运动特性2链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。链传动的运动特性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。从动轮上c点

的速度：瞬时传动比：

链的水平速度：垂直速度：动画演示A链传动的动载荷3链传动的运动特性二、链传动的动载荷链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，则动载荷就越大。动载荷（惯性力）为：最大加速度为：

链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击越强烈。链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。

只有z1＝z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时i才恒定。受力分析2.离心力拉力3.

悬垂拉力三、链传动的受力分析1.工作拉力（作用于紧边）（作用于全长）（作用于全长）式中：q－每米链长质量(kg/m)。链速功率式中：Kf－垂度系数，见表11－3。g－重力加速度a－中心距紧边拉力松边拉力

压轴力：（可见，链受的是变载荷）式中：KA－工作情况系数，见P225。链传动的运动特性§11-3滚子链传动的设计计算1§11-3滚子链传动的设计计算一、滚子链传动的失效形式失效图片1）链板疲劳2）铰链的磨损3）滚子、套筒的冲击疲劳4）销轴与套筒工作面的胶合5）链的静力拉断（磨损过大将导致脱链）二、额定功率曲线每种失效形式都会限定链传动所能传递的功率。各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图11－11。额定功率P0/kW小链轮转速n1/(r/min)0链板疲劳限定滚子、套筒冲击疲劳限定销轴和套筒胶合限定各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图11－12。（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）磨损限定p+Δpp设计计算2当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动的计算功率为：式中：Kz－小链轮齿数系数，见表11－4。工作点落在曲线顶点左侧时，查表中Kz；工作点落在曲线顶点右侧时，查表中Kz′。Km－多排链排数系数，见表11－5。传递的功率当链速＜0.6m/s时，主要失效形式为过载拉断，应进行静强度计算。强度条件为：≥4～8式中：zp－链排数；Q－单排链的极限拉伸载荷，见表11－1。详细说明滚子链传动的设计计算设计计算3滚子链传动的设计计算三、主要参数的选择2．链轮齿数z通常

i≤7，推荐的传动比i＝2~3.5。─→计算大链轮齿数z2=iz1。z1过少─→运动不均匀性严重。详细说明

1．传动比ii↑，则小轮包角↓。应保证小轮包角＞120°。参见

P227选取

z1z2过大─→链节磨损容易导致脱链

。故限制zmax＝120。3．链速通常，链速不超过12m/s，否则，动载荷会过大。根据计算功率Pc和小链轮转速n1查图11－12确定链号，再由表11－1查得链节距p

。4．链节距滚子链传动的设计计算5．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。设计计算4链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。高速重载时，可选小节距多排链。速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。一般取中心距a0=(30～50)p，最大取amax=80p。链节数：（11－14）

Lp最好圆整为偶数，中心距a按式（11－15）计算。§11-4链传动的合理布置和润滑§11-4链传动的合理布置和润滑一、链传动的合理布置1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内；二、链传动的张紧目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置；3）链传动最好紧边在上，松边在下。弹簧力张紧砝码张紧定期调整张紧（见图11－16）合理布置和润滑2三、链传动的润滑润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动寿命的最主要因素。详细说明（见图11－17）人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑润滑方法：链传动的合理布置和润滑齿形链的结构特点齿形链的结构特点齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。