SolidWorks链条传动原理及制作过程

链条的传动原理介绍及SolidWorks制作过程

【3D动力网】链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件——链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。

2.5链传动

2.5.1链传动概述

链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件——链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。

图链传动简图图链条实物

与带传动、齿轮传动相比，链传动的主要特点是：没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效率较高（封闭式链传动传动效率=0.95～0.98）；链条不需要象带那样张得很紧，所以压轴力较小；传递功率大，过载能力强；能在低速重载下较好工作；能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。但链传动也有一些缺点：瞬时链速和瞬时传动比不为常数，工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。

图滚子链结构

滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别用过盈配合联接。而销轴3与套筒4、滚子5与套筒4之间则为间隙配合，所以，当链条与链轮轮齿啮合时，滚子与轮齿间基本上为滚动摩擦。套筒与销轴间、滚子与套筒间为滑动摩擦。链板一般做成8字形，以使各截面接近等强度，并可减轻重量和运动时的惯性。

链传动的使用范围是：传动功率一般为100kW以下，效率在0.92～0.96之间，传动比i不超过7，传动速度一般小于15m/s。

滚子链是标准件，其主要参数是：

链节距p，它是指链条上相邻两销轴中心间的距离。

GB1243.1-83规定滚子链分A、B两个系列。表中的链号数乘以25.4/16即为节距值，表中的链号与相应的国际标准一致。

滚子链的标记方法为：

链号-排数×链节数，标准编号。例如16A-1×80GB1243.1-83，即为按本标准制造的A系列、节距25.4mm、单排、80节的滚子链。

链条除了接头和链节外，各链节都是不可分离的。链的长度用链节数表示，为了使链条连成环形时，正好是外链板与内链板相连接，所以链节数最好为偶数。

表滚子链的规格及主要参数(摘自GB1243.1-83)

注：（1）极限拉伸载荷也可用kgf表示，取1kgf=9.8N；（2）过渡链节的极限拉伸载荷按0.8Q计算。

把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过4排。当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。

为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形式见图12.4。当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。

图链接头

链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，尽量减少啮合时的链节的冲击和接触应力，而且要易于加工。

常用的链轮端面齿形见下图所示。它是由三段圆弧aa、ab、cd和一段直线bc构成，简称三圆弧一直线齿形。齿形用标准刀具加工，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，只需在图上注明“齿形按3RGBT1244-1985规定制造”即可，但应绘制链轮的轴面齿形，见图，其尺寸参阅有关设计手册。工作图中应注明节距p、齿数z、分度圆直径d（链轮上链的各滚子中心所在的圆）、齿顶圆直径da、齿根圆直径df。

图滚子链链轮端面齿形图滚子链轴面齿形

2.5.2单排小链轮设计

根据表2-1和表2-2得到小链轮的设计数据：齿数Z1=19、分度圆直径d=77.16、分度圆舷高取3、齿根圆直径df=69.21、齿侧凸缘直径dg=62.79、选用08A型链条，链条节距P=12.7、滚子最大外径dr=7.95、内链节内宽最小7.85。

表2-1链轮设计参数

表2-2链轮设计数据

（1）建立新文件。单击标准工具栏上的“新建”图标按钮→“零件”→“确定”。

（2）绘制草图1。从特征管理器中选择“前视基准面”→ →草图，进入草图绘制界面。用“圆”工具绘制出三个同心圆，圆心与原点重

合。用“构造几何线”工具将三个转换成构造线，如图2-1所示。用“中心线”工具绘制出三条直线，他们的起点都与原点重合，终点都与圆重合，右边的一条竖直约束，如图2-2所示。用“添加几何关系”工具，将图2-3中箭头所指的二个点和直线作“对称”约束。用“中心线”工具绘制三条直线，他们的起点终点都落在圆上，右边的直线作水平约束，如图2-4所示。用“添加几何关系”工具，将图2-5中箭头所指的二条直线作“垂直”约束。用“添加几何关系”工具，将图2-6中箭头所指的二条直线作“相等”约束。用“添加几何关系”工具，将图2-7中箭头所指的二条直线作“垂直”约束。用“智能尺寸”工具标注出如图2-48所示的角度尺寸，在尺寸修改框中输入360/19，然后单击确定按钮。

图2-1绘制草图1 图2-2绘制三条构造线图2-3加入对称约束

图2-4绘制三条构造线图2-5加入垂直约束图2-6加入相等约束

图2-7加入垂直约束图2-8标注角度尺寸

用“智能尺寸”工具标注出如图2-9所示的尺寸。用“圆”工具绘制出一个圆，圆心落在直线的端点上，如图2-10所示。用“添加几何关系”工具，将图2-10中箭头所指的二个圆作“相切”约束。用“三点弧”工具，绘制出一条圆弧，起点落在直线的端点上，终点落在圆上，如图2-1

1所示。用“添加几何关系”工具，将图2-11中箭头所指的圆弧和点作“重合”约束。用“添加几何关系”工具，将图2-12中箭头所指的圆和圆弧作“相切”约束。

图2-9标注尺寸图2-10绘制圆

图2-11加入重合约束图2-12加入相切约束

图2-13镜向草图图2-14修剪草图

选择图2-13中箭头所指的圆弧和直线，选择时按住“Ctrl”键，然后在工具栏中单击“镜向”工具，将选中的草图镜向。用“剪裁实体”工具修剪圆，修剪后的草图如图2-14所示。用“三点弧”工具，绘制出一条圆弧，圆弧的起点和落点分别落在尺寸11直线的两端点上，如图2-15所示。用“智能尺寸”工具标注出分度圆的直径从动尺寸77.16，标注出齿顶圆的直径从动尺寸83.16，这个数值在85.08到80.84之间，符合设计要求。标注链条滚子的最大外径从动尺寸7.95，这个尺寸不能小于7.95。如图2-16所示。单击图标退出绘制草图。

图2-15绘制图弧图2-16标注从动尺寸

图2-12绘制草图2 图2-13镜向草图图2-14标注尺寸

（3）绘制草图2。从特征管理器中选择→→，进入草图绘制界面。用“中心线”工具绘制出一条竖线和三线水平线，竖线的起点与原点重合，上面二水平线的右端点与竖线重合，下面一条水平线的左端点与原点重合。用“直线”工具绘制出二条水平线和一条竖线，上面一条水平线右端点与竖线端点重合，下面一条水平线右端点与原点重合，左端点与竖线下端点重合。如图2-12所示。选择刚画的二条水平线和一条竖线再加一条中心线，选择时按住“Ctrl”键，然后在工具栏中单击“镜向”工具，将选中的草图镜向。如图2-13所示。用“智能尺寸”工具标注出如图2-14所示的尺寸。

图2-15标注尺寸图2-16绘制二条圆弧

用“智能尺寸”工具标注出如图2-15所示的尺寸。用“三点弧”工具，绘制出二条圆弧，他们的起点和终点分别落在直线的端点上，如图2 -16所示。用“添加几何关系”工具，将图2-17中箭头所指圆弧和点作“重合”约束。用“添加几何关系”工具，将图2-18中箭头所指的二条圆弧作“相切”约束。绘制好的的草图2如图2-19所示。注意尺寸7.5，这个尺寸不能大于内链节内宽值7.85。单击图标退出绘制草图。

图2-17加入重合约束图2-18加入相切约束

（4）建立“旋转1”。在特征管理器中选择草图2，然后在特征工具栏中单击“旋转”图标，系统弹出“旋转”属性管理器，在“旋转轴”输入框中输入水平构造线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，其它采用默认设置如图2-20所示。单击“确定”图标按钮完成建模。

图2-19镜向草图

图2-20旋转属性管理器

图2-21切除拉伸1属性管理器

（5）建立“拉伸切除1”。在特征管理器选择草图1，然后在特征工具栏中单击“拉伸切除”图标，系统弹出“拉伸切除”属性管理器，在“方向1”栏的“终止条件”选择框中选择“两侧对称”，在“深度”输入框中输入20，其它采用默认设置，如图图2-21所示。单击“确定”图标按钮完成建模。

（6）建立“圆周阵列”。将特征尺寸显示出来。在特征工具栏中单击“圆周阵列”图标，系统弹出“圆周阵列”属性管理器，在“旋转轴”输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区选择角度尺寸18.9，勾选“等间距”选项，在“阵列数”输入框中输入19，在“要阵列的特征”输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区展开特征树选择“切除拉伸1”特征，其它采用默认设置。如图2-22所示。单击“确定”图标按钮完成圆周阵列。

图2-22圆周阵列属性管理器

图2-23绘制草图3图2-24加入相切约束图2-25标注尺寸

（7）绘制草图3。从特征管理器中选择→→，进入草图绘制界面。用“圆”工具绘制出一个圆，圆心与原点重合。用“矩形”工具绘制出一个矩形。用“中心线”工具绘制出一条水平线，水平线的起点和终点分别落在矩形竖边的中点上。如图2-23所示。用“添加几何关系”工具，将图2-24中箭头所指的水平线和圆作“相切”约束。用“智能尺寸”工具标注出如图2-25所示的尺寸。单击图标退出绘制草图。

图2-26切除拉伸2属性管理器

（8）建立“拉伸切除2”。在特征管理器选择草图3，然后在特征工具栏中单击“拉伸切除”图标，系统弹出“拉伸切除”属性管理器，在“方向1”栏的“终止条件”选择框中选择“两侧对称”，在“深度”输入框中输入20，单击“所选轮廓”输入框，输入框变成红色，将鼠标移到圆轮廓上单击选中，再将鼠标移到矩形轮廓上单击选中。其它采用默认设置，如图图2-26所示。单击“确定”图标按钮完成建模。

图2-27倒角属性管理器

（9）建立“倒角”。在特征工具栏中单击“倒角”图标，系统弹出“倒角”属性管理器，在“倒角参数”输入框中输入模型的8条边。选择倒角类型为“角度距离”，在“距离1”输入框中输入1，在“角度”输入框中输入45，其它采用默认设置如图2-27所示。单击“确定”图标按钮。

图2-28圆角属性管理器

图2-29建好的小链轮模型

（10）建立“圆角”。在特征工具栏中单击“圆角”图标，系统弹出“圆角”属性管理器，选择“圆角类型”为“等半径”，在“圆角半径”输入框中输入0.5，在“边线、面、特征和环”输入框中输入模型的二条边，其它采用默认设置如图2-28所示。单击“确定”图标按钮。建好的小链轮模型如图2-29所示。

2.5.3单排大链轮设计

根据表2-1和表2-2得到大链轮的设计数据：齿数Z1=57、分度圆直径d=230.54、分度圆舷高取3.5、齿根圆直径df=222.59、齿侧凸缘直径dg=216.88、选用08A型链条，链条节距P=12.7、滚子最大外径dr=7.95、内链节内宽最小7.85。