西理工机械设计课件07链传动

第七章链传动基本要求：1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围；2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点；3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施；4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计算的方法；5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则；6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。重点：

“多边形效应”所引起的运动不均匀性、并掌握改善措施；§7－1链传动的特点和应用

链传动是依靠链轮轮齿与链条链节之间的啮合来传动运动和动力。

啮合传动二、链传动的特点：优点：1.i平=常数；无滑动，效率高（

=0.950.98）；2.在同样条件下，结构比较紧凑；（能传递更大的功率）3.对轴的压力小；4.能在高温、低速及恶劣环境下工作。一.链传动的组成及工作原理：1.组成：主动链轮、从动链轮、链条2.工作原理：5.中心距大；6.制造、安装精度低

成本低与带传动相比与齿轮传动相比

链传动可广泛应用于工况较为恶劣、传动比精度要求不是很高的农业、矿业、冶金、起重、运输、石油、化工、森工和环卫机械中。一般：三、应用范围：缺点：1.瞬时传动比不是常数，传动平稳性差；2.工作时有冲击、振动和噪音；

适用于低速3.无过载保护作用。四、链的种类：

按照工作性质的不同分：传动链、起重链、输送链一、滚子链：1.结构：内链板外链板销轴套筒滚子§7－2传动链的结构和特点链板为“8”字形：传动链条：按结构的不同可分为:滚子链，齿形链

接头形式：偶数链节

常用奇数链节

需用过度链节A系列B系列

主要参数:2.滚子链的标准:

标记：08A—2

88GB/T1243.1—1983单排、双排、多排（小于4）

单排、多排：1)节距:

p2)滚子外径:

d13)内链板内宽:b14)排距:pt

系列:见P165表7－1。链号排数标准编号链节数

二、齿形链：1.构成：2.铰链类型：注意：

链条已标准化（尺寸和材料要求祥见有关的国家标准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强度就足够。3.特点：

1）传动平稳、无噪声，承受冲击性能好，工作可靠；

2）结构复杂，制造困难，价格高。4.应用：高速、大a、大i、运动精度要求高的场合§7－3滚子链链轮的结构和材料一.链轮的基本参数及主要尺寸：

基本参数：

主要尺寸及计算公式：见P167表7－3关键尺寸是分度圆，其关系为：

端面齿形为三圆弧一直线，采用标准刀具加工（只需给出基本参数）二.滚子链链轮的齿形:

轴面齿形应在零件工作图上画出。轴面齿形尺寸见P169表7－6。

一般采用中碳钢制造，表面最好硬化；载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化；冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火处理。四.链轮结构:

三.链轮材料:常用材料牌号及其热处理见P170表7－7。视尺寸大小采用：实心式（小直径）幅板式（中等直径）组合式（大直径）。注意：见P168表7－4§7－4链传动的运动特性一.链传动的平均传动比：

由于链是由刚性链节通过铰链联接的，其绕在链轮上构成一个的正多边形。

但上式确定的链速和传动比只是平均值。事实上，即使主动轮的角速度为常数，链速和从动轮的角速度也是呈周期性变化的。边长为p、边数为z链轮每转一周

链转过的长度为zp链轮每分转n周

链每分转过的长度为zpn链的平均速度为：平均传动比为：二、链传动的运动不均匀性：v瞬

C、

2瞬

C、i12瞬

C周期性变化1.瞬时链速不恒定:BA

主动轮:只有销轴A的中心沿分度圆作圆周运动设主动轮的角速度:

1则,销轴A的圆周速度为:v1分解为:

BA

v1分解为:从铰链A进入啮合到后一个铰链B进入啮合：1）每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度周期性变化：小－大－小

产生噪音、振动和动载荷。3）垂直分速度亦周期性变化，使链条抖动。2）

瞬时速度变化结论：

同理，从动轮上链条的瞬时速度:2.从动轮瞬时角速度不恒定:BA

假设链条不伸长,则:3.瞬时传动比不恒定:瞬时传动比：二.链传动的动载荷1.链速变化引起的动载荷：“多边形效应”——由于链条绕在链轮上形成正多边形，从而造成

链传动的运动不均匀性链传动的运动不均匀性的后果：

1）产生冲击、振动和噪音；

2）引起附加动载荷。减小运动不均匀性的措施：

1）p

；

2）z

；

3）

1

（n1

）

。减少动载荷的措施：2.从动链轮角速度的变化引起的动载荷：3.链节啮入时和链轮冲击产生的动载荷：

可以证明，链节啮入时和链轮冲击产生的冲击动能为：其中：为常数，为链的线密度。4.vy变化产生的动载荷：1）p

；2）z

；3）

1

（n1

）

。§7－5链传动受力分析

链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力获得。（此张紧力比带传动小得多）

使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入（出）和产生振动、跳齿、脱链现象。链传动时的张紧:

张紧力的获得：

张紧的目的：

张紧方法：后面讲一.链传动受力分析:在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：紧边拉力：松边拉力：2）离心拉力：一般说来，时，离心拉力可以忽略。3）垂度拉力：垂度拉力取决于传动的布置形式和张紧的程度。其中：

1）有效（工作）拉力：紧边拉力：松边拉力：①链的疲劳破坏：§7－6滚子链传动的计算一.失效形式:②链条铰链的磨损：销轴、套筒磨损

p链长

跳齿、脱链。③链条铰链的胶合：

高速时，冲击能量大，润滑油膜破坏，销轴和套筒直接接触

摩擦

温度

胶合④链条静力拉断：低速（v≤0.6m/s时）低速重载、严重过载时，链板因静强度不足而拉断。链传动的主要失效形式有：链是在变应力作用下工作

疲劳破坏

链板的疲劳断裂套筒、滚子的冲击疲劳——点蚀正常润滑时，疲劳破坏是限制链传动承载能力的主要因素

润滑不良时，磨损是限制链传动承载能力的主要因素三.滚子链传动的额定功率:二.滚子链传动的极限功率:润滑良好时，磨损限度线润滑不良时，磨损限度线额定功率线

通过实验得出，滚子链传动不发生失效时的极限功率曲线

考虑安全

建立安全区

额定功率曲线安全区1.特定条件下的额定功率：

国家标准制定了特定试验条件下，不同型号链的额定功率曲线（P176图7－14），以指导链传动的选用。特定试验条件：1）单排链；

2）小链轮齿数z1=17；

3）链长Lp=100节；

4）载荷平稳；

5）按推荐的润滑方式润滑；

6）水平安装，寿命15000小时。08A10A12A16A20A28A32A24A36A40A已知的原始数据：P、n1、n2（i12）、传动位置要求及工作条件（原动机的种类、载荷的性质、传动的用途等）。三.滚子链传动设计步骤和方法:

实际工况下对P0的修正，即实际工况链所能传递的许用功率：2.实际工作条件下的许用功率：若不采用推荐的润滑方式，应将图中的P0值降低：推荐润滑方式为P176图7－14设计的内容：1）链条：链号（p、d1)、长度、排数（或列数）；

2）中心距；

3）链轮结构设计：材料、热处理；结构形式、结构尺寸、主要参数（z1、z2、d1、d2)；

4）润滑方式及张紧。1.确定链轮齿数：

z1不宜太少：

z1

运动不均匀性

、动载荷

z1

链节之间的相对转角

、磨损

z1

d1

v

Fe

；

z1

zminz1也不宜过多：

z1

z2

传动尺寸

、链条磨损后易出现跳齿脱链现象设计步骤和方法:设计时，由确定（P177表7－8），同时使。

为使磨损均匀齿数与链节数互质。2.确定计算功率：KA工况系数，见P178表7－9。4.确定节距：

p

承载能力

；

p

工作平稳性降低，冲击严重。一般原则是：在满足承载能力的条件下，尽可能选小节距链条，宁可采用双排链也不选用大一号的链，但排数不宜太多，太多受力不均匀。当低速重载时宜采用节距较大排数较少的链条。链速齿数0.631738218252535z2=iz13.确定节数：初定：椐由P176图7－13选链号5.确定链传动的的中心距和链长：

有张紧、中心距可调，可取大些。6.验算链速：链长：8.压轴力的计算：作用在轴上的载荷为：9.链轮的结构设计：四.低速时链传动的静强度计算：对于v≤0.6m/s的链传动应验算其静强度：7.验算小链轮毂孔：查表9—4得：dkmax

水平传动，垂直传动。一.合理布置：链传动的布置主要考虑使链平稳自如地啮入和啮出并使链条和链轮的磨损均匀。一般原则是：轴线尽可能水平；两链轮的回转平面尽可能共面；如无特别理由，最好松边在下，紧边在上。§7－7链传动的布置、张紧和润滑1.目的：

与带传动有所不同，链传动张紧的目的主要是控制垂度，增大啮合角，从而控制链的颤动。因此链传动不能张得过紧。张紧原理与带传动相同。2.方法：

1）调整中心距；

2）张紧轮。二.张紧三.润滑：

链传动的润滑很重要，良好的润滑可缓和冲击、减少磨损、延长寿命。一般应以满足推荐润滑方式为最低要求（P176图7－14）。1）人工润滑：2）滴油润滑：3）油谷润滑：侵入深度6

12mm4）飞溅润滑：甩油盘侵入深度12

35mm5）压力供油：润滑剂：润滑脂润滑油自己看P182，例题。思考题1.与齿轮传动和带传动相比，套筒滚子链传动有何优缺点？2.链节数常取偶数，链轮齿数怎样取最好？今有一滚子链传动，其=22，=66，链节数等于132。问使用维护中应怎样做才能延长该链传动的使用寿命？3.试分