机械设计 课件 第6章 链传动

第6章链传动本章提要下一页退出总目录链传动的类型、特点及应用，滚子链链条和链轮，链传动的运动特性，滚子链传动设计。重点：滚子链传动运动特性分析，失效形式和设计计算目录6.1概述6.2滚子链链条与链轮6.3链传动的运动特性6.4链传动设计链条为刚性挠性件6.1概述1.没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确2.压轴力较小3.传动效率较高4.适应温度高、灰尘多、湿度大及低速工作环境6.瞬时传动比不恒定，工作有噪声8.不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用6.1.1链传动的特点5.适用中心距范围大，重量轻，结构简单紧凑7.磨损后容易发生跳齿9.只适用平行轴传动6.1概述传动链起重链滚子链齿形链套筒链输送链工作性质成型链6.1.2链的类型6.1概述

链传动所能传递的功率可达3600kW，常用于100kW以下；链速可达到30~40m/s，常用在15m/s以下；传动比最大可达15，一般取值小于6，常以2~2.5为宜。6.1.3链传动的应用6.1概述6.2滚子链链条与链轮6.2.1滚子链的结构滚子链装配滚子链的接头型式6.2滚子链链条与链轮6.2.1滚子链的结构开口销钢丝卡簧过渡链节滚子链的标记链号排数×整链链节数标准编号例：08A－1×86GB/T1234-2024滚子链的基本参数节距p、滚子直径d1、内链节内宽b1、多排链排距pt

、销轴直径d2、内链节外宽b2、销轴长度及内链板高度h2等6.2滚子链链条与链轮6.2.1滚子链的结构6.2滚子链链条与链轮6.2.1滚子链的结构单排滚子链双排滚子链多排滚子链6.2.2滚子链链轮1.链轮的基本参数和径向尺寸基本参数：链轮齿数z、节距p、滚子直径d1及排距pt

链轮的主要尺寸参考表6-26.2滚子链链条与链轮2.链轮齿形端面齿形轴面齿形GB/T1243-2024，表6-3常用：3R齿形保证链条顺利进入和退出啮合，受力均匀，不易脱链，便于加工6.2.2滚子链链轮6.2滚子链链条与链轮3.链轮的材料

中碳钢低速轻载

中碳钢淬火中速中载

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高速重载选择原则：既要满足轮齿强度和耐磨性要求，又应有良好的工艺性和合理的价格；小链轮的材料优于大链轮。6.2.2滚子链链轮6.2滚子链链条与链轮6.2.2滚子链链轮6.2滚子链链条与链轮4.链轮的结构设计实心式孔板式螺栓连接式6.3链传动的运动特性6.3.1链传动的运动不均匀性

链绕在链轮上曲折成正多边形的一部分，正多边形边长为链节距p，边数为链轮齿数z，链轮每转一周，链条转过的长度为zp，则链传动的平均链速v和平均传动比i12为：

由于多边形效应，即便主动链轮的角速度ω1为常数，瞬时链速、瞬时传动比和从动链轮的角速度都是变化的，变化周期为节距在链轮上对应的中心角。A运动不均匀性

变化范围:-

1/2~+

1/2

1=360º/z16.3链传动的运动特性6.3.1链传动的运动不均匀性当

=±

1/2时：当

=0时：水平方向的速度分量，即为链条的线速度链条垂直方向的速度分量当

=0时：当

=±

1/2时：6.3链传动的运动特性6.3.1链传动的运动不均匀性从动轮上链条前进速度：链轮转速越高，节距越大，齿数越少，链速波动越严重，动载荷越大。6.3链传动的运动特性6.3.1链传动的运动不均匀性瞬时传动比恒定的条件:

由于瞬时传动比是随相位角β和γ的变化而变化。只有当分度圆半径r1=r2，即齿数zl=z2，且中心距a为节距p的整数倍时，β和γ角才会时时相等，传动比i才能恒等于1，从动链轮角速度ω2才为常数。6.3链传动的运动特性6.3.1链传动的运动不均匀性链条加速度引起的动载荷从动链轮角速度引起的动载荷链条与链轮啮合时的冲击动能E为m—紧边链条的质量，kgmp—链节的质量，kgJ—从动系统转化到从动链轮轴上的转动惯量，kg·m2

6.3链传动的运动特性6.3.2链传动的动载荷6.4滚子链传动设计1)链板、滚子及套筒疲劳破坏2)销轴与套筒的磨损3)销轴与套筒的胶合4)链条的静强度断裂1.链传动的失效形式链传动中，链轮的工作寿命是链条的2~3倍，故失效主要研究链条的失效6.4.1链传动的失效形式及功率曲线图2.极限功率曲线图封闭曲线OABC表示单排滚子链在一定条件下，所能传递的极限功率曲线——帐蓬曲线6.4滚子链传动设计6.4.1链传动的失效形式及功率曲线图实验条件：1)两链轮安装在水平轴上且共面2)小链轮齿数z1=19，传动比i=33)链长Lp=100节4)载荷平稳5)按推荐的方式润滑6)连续15000小时满负荷运转7)链条磨损相对伸长量<3%8)链速v>0.6m/s3.滚子链的许用功率曲线6.4滚子链传动设计6.4.1链传动的失效形式及功率曲线图设计内容：

选定链轮的齿数zl和z2确定链节距p和排数确定中心距a和链节数Lp润滑方式选择链轮材料选择并绘制链轮零件工作图已知条件：

传递的功率P主动链轮和从动链轮的转速n1，n2载荷的性质工作条件6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算1.中、高速链传动的设计计算——按许用功率曲线设计1)确定连传动比2)确定链轮齿数3)选定链条型号、链节距4)验算链速5)确定中心距和链条节数6)计算压轴力7)链轮几何尺寸计算及零件工作图绘制6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算1)确定链传动传动比链传动的传动比限制在i≤7，推荐i=2~2.5。传动比过大时，链条在链轮上的包角就过小，啮合的齿数减少，因而易加剧链条的磨损，引起跳链或脱链，外廓尺寸加大6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算2)确定链轮齿数若z1过少：传动不均匀性及动载增大；链条进入退出啮合相对转角大，铰链磨损增大；圆周力增大，加速链条链轮的损坏

若z2过多：传动尺寸的质量增大；因链条节距伸长易于发生跳齿和脱链

链速v/(m/s)0.6~33~8>8齿数z1≥17≥21≥25限定最大齿数zmax≤150*z常取奇数6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算△p——链节距增长量；△d——啮合圆外移量。△p一定时，z↗——△d↗易脱链。节距伸长易于发生跳齿和脱链脱链现象6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算3)选定链型号和链节距节距p越大，承载能力越高，但多边形效应越大，运动的不均匀性、冲击、振动越大。高速、大功率传动应尽量选取小节距单排链，高速重载时选小节距多排链P——传递的功率，kW；KA

——工作情况系数（表6-6）Kz——小链轮齿数系数（图6-14）；Kp

——多排链系数（表6-7）P0——特定条件下单排链所能传递的许用功率（图6-12）根据传递功率P和小轮转速n1,由图6-12选取型号、节距6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算设计链传动条件与许用功率曲线试验条件不完全一致,修正计算控制链传动的动载荷和噪声4)验算链速6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算5)确定实际中心距和链节数初选中心距

a0=（30~50）p，最大为a0max=80p。实际中心距近似计算公式6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算6)计算压轴力

紧边拉力有圆周力、离心拉力、悬垂拉力。速度小于12m/s时，离心拉力很小，由于链传动不需要较大的初拉力，所以，悬垂拉力也较小。不计离心拉力和悬垂拉力时，轴上压力为：KQ——压轴力系数，取KQ=1.2~1.3Ft——链传动的圆周力，N。7)链轮的几何尺寸计算和零件图设计6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算2.低速链传动的设计计算——静拉强度条件低速链v<0.6m/s，主要失效形式是链条的静拉断[S]——静强度安全系数许用值，[S]=4~8Fu——链条的抗拉强度，表6-1安全系数法6.4滚子链传动设计6.4.2滚子链传动的设计计算1.链传动的布置原则：1)两链轮在同一垂直平面，两轴平行2)两链轮中心连线与水平线夹角φ≤45°3)紧边上，松边下。松边在上，可能会咬链4)采用垂直传动时，两链轮应偏置，使两链轮中心不在同一铅垂面内。否则应采用张紧装置6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑1)调中心距张紧轮松边小轮处d张紧<d小轮2)用张紧装置弹簧自动张紧挂重自动张紧螺旋调节张紧定期张紧目的：增大链条与链轮的包角；避免因链条垂度过大而产生啮合不良以及振动现象。2.链传动的张紧6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑弹簧自动张紧2.链传动的张紧6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑挂重自动张紧2.链传动的张紧6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑螺旋调节张紧2.链传动的张紧6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑定期张紧2.链传动的张紧6.4滚子链传动设计6.4.3链传动的布置、张紧和润滑润滑是保证链传动正常工作的重要保证，应合理采用润滑方式人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力