第四章 链传动.doc

机械设计讲稿 第四章链传动
第四章 链传动
基本要求：
(1)了解链传动的类型、工作原理、特点及其应用。
(2)了解滚子链的结构、规格及其链轮的结构特点。
(3)掌握链传动的运动特性。
(4)熟练掌握滚子链传动的设计计算方法和参数选择原则。
本章重点：
（1）传动的特点、类型及应用
（2）链传动的运动特性分析
（3）滚子链传动的设计计算
教案：

§4-1概述

一、 链传动类型特点
1、组成：主动链轮—链—从动链轮
2、类型：
（1）、传动链

（2）、起重链：
（3）、曳引链：

3、 特点
1、i平均恒定
2|、啮合传动，工作可靠—无弹滑、打滑
3、结构紧凑，承载能力高，对轴的作用力小
4、适应远距离、恶劣工作环境（油污、灰尘、高温）
5、i瞬时不恒定，高速时有噪声，
6、不适合于载荷波动大，急速正反向传动
7、只限于平行轴传动

4、应用范围
Pmax=3600kW（常用：<100kW）;
Vmax=30~40m/s(常用：<15m/s);
imax=15(常用：2~2.5)

§4-2 滚子链与链轮

一、滚子链结构
1、结构：结构如图
2、滚子链的基本参数
（1）节距：
（2）链节数:取偶数，接头无过渡链节，无附加弯矩

（3）多排链排距：载荷大时用多排链

（4）滚子直径
（5）内链节宽

3、滚子链的标记
滚子链 链号——排数×链节数 标准号
滚子链 08A——1×88 GB1243.1—83
链号： 08A、10A…40A(表4-1)
链号与节距：p=链号×25.4/16

二、滚子链链轮
1、基本参数和尺寸
链轮齿数Z:（取奇数）
相配链条参数：节距p、滚子外径d1、排距pt

2、链轮齿形
（1）要求
①链条能顺利进入和退出啮合
②受力均匀不易脱链
③易加工
（2）齿形
①GB1244—85 规定了链轮齿槽的范围
② “三圆弧一直线”齿形基本符合国标规定, 可用标准刀具加工，应用较普遍，
标记：3R GB1244—85
（3）轴面齿形
直线、圆弧组合，（表4-3中图）

3、链轮材料
强度高、耐磨，易加工、价低；按需选择
15、35、45、40Cr、35CrMo、夹布胶木

§4-3 链传动的运动特性

一、链传动的运动不均匀性
1、平均传动比
平均链速：

2、瞬时传动比
分析：
设主动边处于水平位置
主动链轮上A点的速度：

单个链节对应中心角：

瞬时链速:
(除非,否则不恒定)

结论：
①即使 常数，链轮每转过一个齿，链速作一个周期的变化，
链条快、慢；上、下运动
②从动链轮与链速v作同周期变化，忽快忽慢
③,高速时选小节距链
④不恒定（例外：a=np;z1=z2）

3、链传动的动载荷

①链速波动引起动载：水平加速度：；铅垂加速度：
②从动轮角速度变化引起动载荷：角加速度
③链节进入啮合时与链轮产生冲击—啮入冲击：
节距p大，链轮齿z少,绕入冲击大
4、链传动的多边形效应—链传动的固有属性
链绕在轮上呈多边形运动：引起i瞬时不恒定、链速波动、从动轮变速转动，引起噪声、动载—链传动的多边形效应。
影响因素：p大、v大、z少，多边形效应明显。

§4-4链传动的失效形式及功率曲线

一、链传动的失效形式
（链轮强度较高，主要考虑链条的失效）
1、链板的疲劳破坏：链紧边和松边拉力不等，链板承受拉伸变应力；
润滑良好中、高速链传动（v≥0.6m/s）主要失效形式
2、链条的磨损：润滑不良，磨损后节距变长，易脱链；
3、销轴与套筒的胶合破坏：高速链
4、套筒与滚子的冲击破坏：链节进入啮合时与链轮齿产生冲击；
5、链条的静力拉断：低速链传动（v<0.6m/s）主要失效形式
二、极限功率曲线
1极限功率曲线的意义
①某种型号的链，在规定的寿命条件下，小链轮的转速与传动功率的关系
②反映不同工作条件下，限制链传动能力的主要失效形式
2分析极限功率曲线
①润滑良好，工作速度较低时，承载能力取决于链板的疲劳强度（OA）
②润滑良好，工作速度较高时，承载能力取决于套筒与滚子的冲击疲劳强度(AB)
③高速度时，销轴与套筒的胶合失效限制了承载能力(BC)
④润滑不良时，工作能力不能充分发挥（虚线）
⑤由极限功率曲线，考虑一定的安全储备得许用功率曲线—帐篷曲线

图4-10极限功率曲线

三、许用功率曲线(P0—n1)
①实验条件下，某一型号链，转速n1与所能传递的功率P0的关系
②实验条件为 z1=19, i=3, Lp=100节,寿命15000小时，磨损引起的伸长量小于3%
③使用时不能采用推荐的润滑方式时，所能传递的功率P0降低

图4-11滚子链许用功率曲线

§4-5 链传动的设计计算

设计原则：高速链（v>0.6m/s）按许用功率设计；
低速链（v<0.6m/s）按静强度设计

一、中、高速链传动设计
已知条件：功率P、链轮转速n1、n2；载荷性质（工况系数）、工作条件
设计内容：z1、z2、p、a、Lp、排数、润滑方式

1、传动比i
包角小，同时啮合齿少，磨损大，易脱链
推荐：i=2~2.5(imax=7);当v<2m/s时，imax可达10；
2、
运动不均↑，多边形效应明显，
链节间相对转角大，磨损后易脱链，
由表4-15 按链速选择
链节距磨损伸长对脱链影响说明：图4-12

3、定链型号
：承载↑，运转不均匀↑
原则：(1)满足承载能力的条件下，选小p，根据查图4-11
(2)高速大功率，选小p多排链
(3)低速大功率，选稍大p

所需单列链许用功率：
，（将）
——工况系数
——小链轮齿数系数，（实验链轮z=19，设计链轮齿数与此不同则修正）
——多排链系数（多排链间承载不均）
4、验算链速—防动载、噪声过大
m/s
不满足要求时，用小节距多排链
5、确定链节数LP和中心距a

(1)
取偶数节
mm

近似计算：
(2)保证链条有一定的垂度，
(3)中心距可调时，调整范围≥2p
(4)中心距不可调，又无张紧装置，中心距要准确

6、计算压轴力QF

7、计算链轮的几何尺寸（表4-2、表4-3）

二、低速链传动设计（v<0.6m/s）
失效形式：静力拉断
静强度安全系数：
式中：

§4-6 链传动的布置与润滑

一、布置
1、两链轮在同一垂直平面内，两轴线平行；
2、两链轮中心线与水平面夹角尽可能小，φ<45º，避免φ=90º；
3、一般紧边在上，润滑剂加在松边，张紧在松边。

二、张紧
1、调整中心距；
2、张紧轮：两链轮中心线与水平面夹角φ>60º时加张紧轮，
张紧轮位置：松边靠小轮处(增加小链轮包角，保证同时啮合齿数)

三、润滑
1、根据链速不同，选不同润滑方式图4-16
2、润滑方法见表4-8
3、润滑油表4-9

本章总结
1、与带传动相比，链传动的特点有那些？
2、链传动的主要参数有哪些？（p|、z、Lp等）选取时应如何考虑？
3、滚子链的标记方法含义？
4、何为链传动的多边形效应？哪些参影响多边形效应？
5、平均链速一定时，z、p的大小对传动的动载荷及啮合冲击有何影响？
6、链传动的主要失效形式有哪些？为什么限定z2<150?
7、链轮齿数选择考虑哪些因素？为什么齿数常选奇数？
8、中心距大小受哪些因素限制？常用范围是多少？
9、链传动的传动比表达式是否可写成？

链传动例题

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