链传动工作原理与特点
套筒链条尺寸
链传动工作原理与特点
1、工作原理:（至少)两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合,靠三段圆弧（）一直线啮合.其磨损、接触应力冲击均小,且易加工。
2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等.
3、特点(与带、齿轮传动比较）
准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Ｑ小;③传动效率高优点:①平均速比i
m
=8mｍ；⑥成本低。η=98%；④承载能力高P=１0０ＫW；⑤可传递远距离传动ａ
ｍax
缺点：①瞬时传动比不恒定i;②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。
4、应用：
适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动:i≤8（Ｉ=２～4），Ｐ
=4０ｍ/ｓ。(不适于在冲击与急促反向等≤１０0KW,V≤12—1５m/s，无声链V
max
情况下采用)
§2 传动链的结构特点
链传动的主要类型
1)按工作特性分：
起重链-—用于提升重物——V≤0。２５m/s；
牵（线）引链——运输机械-—Ｖ≤2~４m/s;
传动链—-用于传递运动和动力——V≤12~1５m/s。
优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广.
2）传动链接形式分：
套筒链；
（套筒）滚子链—属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸,—短节距精密滚子链；
齿形链；成型链四种。
1、套筒滚子链(结构与特点)
动配合，可相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长投影组成:
5滚子;４套筒;3销轴;2外链板；１内链板
当链节进入、退出啮合时,滚子沿齿滚动，实现滚动摩擦,减小磨损。
套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回转。
为减轻重量、制成“8”字形,亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。
磨损:——主要指滚子与销轴截面之间磨损.而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入,此润滑可降低磨损.
P越大,承载能力越高。
参数：P—节距,b
1—内链板间距，C—板厚，d
1
—滚子直径,ｄ
2
-销轴直径，P—排
距
当低速时也可以不用滚子——称套筒链
多排链——单排链用销轴并联——称多排链(或双排链)
排数↑→承载能力↑
但排数↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3～4列为宜
链接头型式：
链节数为偶数(常用）-—内链板与外链板相接-—弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好
弹性锁片—-端外链板与错轴为间隙配合
链节数为奇数——用过渡链节固联产生附加弯矩——受力不利,尽量不用.
固联——内（外）链板与内(外）链板相接
板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。
安全过渡链节—-弯板与销
滚子链标记：链号—排数×链节数标准号
套筒滚子链规格与主要参数
2、齿形链
各组齿形链板要错排列，通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边，夹角为60°或70°，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴,也可以是其它形式（滚柱式），连接两链片的一对棱柱销轴，链节相对转动时，两棱柱可相互滚动。使铰链磨损减少。
齿形链设导板，以防链条轴向窜动:内导板—导向性好；外导板
铰链形式：圆销式；轴互式;滚柱式
齿形链的齿形特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。允许速度V高,特殊设计齿形链V＝4０m/ｓ，但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩托车用链应用于高速机运动精度，要求较高的场合，故目前应用较少。
§３滚子链链轮的结构与材料(套筒滚子链)
要求掌握:1）链轮齿形的设计要求；2）链轮齿形特点；３）链轮的主要参数；
4)链轮的结构型式有哪些；5)对链轮的材料要求及适用情况
一、链轮齿形——比较灵活，介于最小齿槽形状与最大齿槽形状之间可稳定
1、对齿形要求:①保证链节平稳进入和退出啮合;②减少啮合时冲击和接触应力；
③链条节距因磨损而增长后,应仍能与链轮很好地啮合;④要便于加工。
2、链轮齿形及特点
端面齿形-—是三圆弧一直线，弧、、和一直线
优点:接触应力小、冲击小、磨损少,不易跳齿与脱链
轴面齿形:两侧呈圆弧状,以利链节的进入和退出啮合
加工方法:标准刀具加工，一般为成型铣刀（只要P相同,Z不同的所有链轮均能加工)
二、链轮的主要参数
1、链轮的主要参数，
节距P，齿数Z，分度圆直径（公称直径）
齿顶圆直径
齿根圆直径d—滚子直径
三、链轮的结构型式
1）同轴式(直径较小时)
2）整体式(轮齿与轮毂部分成一体），直径较大时可在胶板上开孔
3) 孔板式——中等尺寸
4）组合式
齿圆与轮毂焊接
齿圆与轮毂螺栓联接
齿圆材料较硬耐耐磨耐
四、链轮的材料
要求：1）强度;2）耐磨；3）耐冲击(在冲击载荷时）
具体有普通碳素钢,优质碳素钢和合金钢，链轮较大（要求较低时)可用百炼成钢铸铁，小功率传动也可用夹布胶木.
具体的材料及适用场合见表5-7
注意：1)有冲击载荷时一般采用低碳钢和低碳合金钢→渗碳淬火→回火。
2)无剧烈冲击,中等速度较大的链轮，一般采用中碳钢和中碳合金钢→淬火、回火.
3）齿数较多(特大)Z>50的链轮→采用灰铸铁
4）中小功率传动→采用普通或优质碳素钢
大小功率传动→采用合金钢
5）P<6KW，高速链传动→采用夹布胶木,噪音较小，传动平稳
6)小链轮的材料与热处理要求应高于大链轮—-因为小链轮的啮合次数比大链轮多,∴磨损和冲击比大链轮严重。
§4 链传动的几何计算
一、链的几何计算(可自学）
1、链节数LP
（开口)带传动节线长度计算公式中：
将, 代入,即可得链节线长度计算公式
节线长度：
Ｚ
１。Z
２
-—主、从动链轮齿数，a——中心距，P——链节距
以链节数表示（常用）:——除以节距P得
2、中心距a—-反推ａ可得:
§5链传动的运动特性
链传动的运动特性分析（为什么链传动不平稳，噪声大，且有扇动，i不恒定,不均匀性）
一、链运动的运动不均匀性
链传动与挠在正多边形轮子上的带传动极其相似
正多边形边数~（Z）（齿数）
正多边形边长～（Ｐ）（节距）
当链轮转过一周，链移动距离—-ＺＰ
当链轮转速为ｎ
1、n
２
时
（m/ｓ）——平均速度——平均传动比但—-链
注意：带:
齿轮：
进入啮合后某一位置
链速——前进速度
——垂直速度
式中：V
1
--为A点的圆周速度
——为链节进入啮合后某点铰链中心与轮心联线与铅垂线夹角,（或铰链中心相对于铅垂线的位置角).书上称为A点圆周速度与水平线夹角（不当)。
的变化范围：作周期性变化。
图5－29
前进速度变化情况:
和垂直速度变化情况：
当时, --在两侧,刚进入与刚退出啮合时
时，这时：
当 (在顶点位置），
∴对主动轮：当Ｗ
1
恒定，但前进速度周期性变化,同时升降速度也在作周期性变化。
变化情况→刚进入啮合→达顶点→退出啮合
前进V Ｖ
min → V
max
→V
min
每转一周,周期性变化使i不均匀。
( ) （）
升降V＇V’减速上升V’=0 V'加速下降
变化曲线——以Ｖ为纵标, 为横标,则
结论：链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,不恒定作有规律的周期性的波动.链轮每转过一个齿,链节速度都经理了由小变大、再到小的变化过程.显然Z越小，变化幅度也越大.同时，由于的存在，造成链条的上下抖动。
对从动轮讲:
瞬时传动比：
∴即使W
1恒定,而W
2
随( ）而变化，∴i
t
不恒定。
只有当Z
１＝Z
2
(d
1
=d
2
）, ,ａ（中心距）为Ｐ的整数倍时， ,因为此情况下、变
化处处相同.
二、动载冲击—-链传动的动载荷
由于W
２
变化，造成回转质量是加速或减速。引起动负荷、冲击。求导，可得: ①加速度从动轮角速度变化引起冲击
链条加速度为：
-—前进加速度
讨论: 时:
时,
同理：——升降加速度
结论：链轮转速（n
1）越高，节距（力)越大，（即齿数Z
1
越少），动载冲击越
严重，噪音越大。
当V一定,Ｚ
1
多,P小，是非常有利的.
当Ｐ、Z一定,则必须限制n,(n
L —极限转速、n
K
—推荐用最高转速r/min），可
降低冲击能量：
∵U=qp3n2/c——常数 q-—每半长质量
推导：
u--动载冲击能量
还应注意：链节与轮相对速度也引起冲击.
②链作直线运动，轮作圆周运动，则进入啮合时产生冲击、动负荷。而且，Ｐ↑,n↑→冲击↑
③张紧不适当,松边垂度过大，起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击,增大了动负荷.
§6 链传动的受力分析
链传动在安装时,链条应有一定的张紧力，张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。目的:使松边不致过松，以免影响链条的正常啮合和产生振动，跳齿和脱链。但张紧力比带传动中要小得多。
不计动载荷，链传动中主要作用力有:
1、工作拉力Fe—-作用于主动边
1０００P——(KＷ）Ｖ——链速(Ｖ/ｍ）
２、离心拉力：Fe＝q、V２ q-—每米链长质量（kg/mm）
V〉７ｍ/s时须考虑——作用于全链长
3、度拉力：F
f
--作用于链全长——与松边垂度和悬垂布置方式有关。
垂度f越小，F
f
越大
（N）
（Ｎ)
b——水平传动(ｆ/a≤0．02）
K
ｆ
4—-<40°倾角
2——＞４0°倾角
1——垂直
K
f
——垂度系数
F--下垂度
——两轮中心线与水平面的夹角
4、紧边拉力 F
1=F
ｅ
+Ｆ
c
+F
f
从动力拉力 F
２＝Ｆ
c
+Ｆ
f
5、作用于轴上载荷Ｑ——为主从动边拉力之和,略去离心拉力(对轴压力没有影响）
Q=F
e +2F
f
f--影响较小
一般取Q≈1．２F
e
§7 链传动的失效形式及承载能力
链传动的失效形式及承载能力
一、失效形式
1）各元件的疲劳破坏（主要指链板、销轴、套筒、滚子)-—正常润滑及速度主要失效形式
2）链节磨损后伸长（主要是销轴铰链磨损),造成脱链,跳齿
３)冲击破坏（反复起制动、反转或受重多冲击载荷时,动载荷大,经多次冲击、销轴、滚子、套筒最终产生冲击断裂，总循环次数N=1０4)
４）胶合（重载高速）（破坏——验算nL）—-极限转速
５）轮齿过度磨损
6)过载拉断——塑性变形（当低速重载V<0。６m/s，按静强度设计）
二、链传动的承载能力
1）极限功率曲线
①良好的润滑条件下,由磨损、破坏限定的极限功率曲线;
②链板疲劳破坏限定的极限功率曲线;
③滚子、套筒冲击疲劳破坏限定的功率曲线;
④销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线；
⑤良好润滑情况下额定功率曲线;——设计时实际使用的功率曲线;
⑥润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线.较良好的润滑下低得多。
2）A系列套筒滚子链的实用功率曲线图，（先看图再讲）
GＢ1２4３－83国产十种套筒滚子链实用功率曲线图，而避免上述6项失效，而经实验确定数据绘制而成。
=19,ｉ=3
实验条件:单列,水平布置，载荷平稳,Z
１
t＝10０P, t
=1５00０h ΔＰ／P≤3％（节距长度增量≤3%）
h
额定单功率(单根)P
当设计的Z、i、t
h 、ａ等不同时应对P
进行修正。取一系列修正系数：小链轮
齿数系数K
Z 、链长系数K
L
、多排链系数Ｋ
P
和工作情况系数Ｋ
A
等.
当润滑不变时：允许的P
值要下降。
各种情况
当V≤1.５m／s 润滑不良时取（0。3～0。6)P
０
(３０～6０％）P０无润滑取
1.5 V＞７润滑不良时传动不可靠，不宜采用 当V<0．6m/s时属低速链,主要失效：过载拉断——按静强度计算 静强度条件为: 式中：Ｆ 1——紧边拉力N Ｑ ｎ ——拉伸极限载荷(N) Ｑ ｎ =nQ n——排数 Q——单排链的极限拉伸载荷(Ｎ） K A ——工况系数 当实际工作寿命低于１500０h，则按有限寿命进行设计，其允许传递功率可高些,参考设计手册 §８链传动的设计计算 已知：P，载荷性质,工作条件，n １，n 2 求Z １ 、Z 2 P，列数，a，润滑方式等。 一、链传动的主要参数选择及步骤 1、链的节距和排数 1）计算功率Pca=Ｋ A ．P（KW) K A ——工况系数, 2)要求单排链传递功率 K Z --小链轮齿数系数 当工作点在曲线顶点左侧时，KZ，先假设！ 浅谈机械设计中链传动的类型和特点 发表时间：2018-05-07T10:59:53.773Z 来源：《知识－力量》2018年2月下作者：刘星 [导读] 在我们进行机械设计过程中，永远少不了传动的问题。譬如：链传动、齿轮传动、带传动、蜗轮蜗杆传动等等。本文主要介绍链传动 刘星 （西华大学，四川成都 610039） 摘要：在我们进行机械设计过程中，永远少不了传动的问题。譬如：链传动、齿轮传动、带传动、蜗轮蜗杆传动等等。本文主要介绍链传动，链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。本文主要介绍链传动的主要类型以及相应的特点。 关键词：机械设计链传动类型特点 一、链传动的分类 链传动由主动轮、从动轮和绕在链轮上并与链轮啮合的链条组成。按照工作特性分可以分为：起重链、牵引链、传动链。按照传动链接形式可以分为:套筒链、滚子链、齿形链、成型链等。当然，各种形式的链条其工作速度是不相同的，每一种链条都有其相适应的工作速度范围。 二、链传动的特点 (一)和带传动相比。链传动能保持平均传动比不变;传动效率高;张紧力小，因此作用在轴上的压力较小;能在低速重载和高温条件下及尘土飞扬的不良环境中工作。 (二)和齿轮传动相比。链传动可用于中心距较大的场合且制造精度较低。 (三)只能传递平行轴之间的同向运动，不能保持恒定的瞬时传动比，运动平稳性差，工作时有噪声。通常链传动传递的功率P小于100KW，广泛应用于农业机械、建筑工程机械、轻纺机械、石油机械等各种机械传动中。 三、滚子链传动 滚子链由内链板、套筒、销轴、外链板和滚子组成，内链板和套筒、外链板和销轴用过盈配合固定，构成内链节和外链节。销轴和套筒之间为间隙配合，构成铰链，将若干内外链节依次铰接形成链条。滚子松套在套筒上可自由转动，链轮轮齿与滚子之间的摩擦主要是滚动摩擦。链条上相邻两销轴中心的距离称为节距, 用p表示，节距是链传动的重要参数。节距p越大，链的各部分尺寸和重量也越大,承载能力越高，且在链轮齿数一定时，链轮尺寸和重量随之增大。因此，设计时在保证承载能力的前提下，应尽量采取较小的节距。载荷较大时可选用双排链或多排链，但排数一般不超过三排或四排，以免由于制造和安装误差的影响使各排链受载不均。链条的长度用链节数表示，一般选用偶数链节，这样链的接头处可采用开口销或弹簧卡片来固定。当链节为奇数时，需采用过渡链节，由于过渡链节的链板受附加弯矩的作用，一般应避免采用。GB/T1243-97规定滚子链分为A、B系列，其中A系列较为常用。链速和传动比的变化使链传动中产生加速度，从而产生附加动载荷、引起冲击振动，故链传动不适合高速传动。为减小动载荷和运动的不均匀性，链传动应尽量选取较多的齿数z 和较小的节距p(这样可使减小)，并使链速在允许的范围内变化。 四、链传动的失效形式 由于链条的强度比链轮的强度低，故一般链传动的失效主要是链条失效，其失效形式主要有以下几种: (一)链条铰链磨损。链条铰链的销轴与套筒之间承受较大的压力且又有相对滑动，故在承压面上将产生磨损。磨损使链条节距增加，极易产生跳齿和脱链。 (二) 链板疲劳破坏。链传动紧边和松边拉力不等，因此链条工作时，拉力在不断地发生变化，经一定的应力循环后，链板发生疲劳断裂。 (三)多次冲击破断。链传动在启动、制动、反转或重复冲击载荷作用下，链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。 (四)链条铰链的胶合。链速过高时销轴和套筒的工作表面由于摩擦产生瞬时高温使两摩擦表面相互粘结，并在相对运动中将较软的金属撕下，这种现象称为胶合。链传动的极限速度受到胶合的限制。 (五)链条的静力拉断。在低速(v < 0.6m/s)重载或突然过载时,载荷超过链条的静强度，链条将被拉断。 五、链传动的润滑方式有四种： （一）人工定期用油壶或油刷给油； （二）用油杯通过油管向松边内外链板间隙处滴油； （三）油浴润滑或用甩油盘将油甩起，以进行飞溅润滑； （四）用油泵经油管向链条连续供油，循环油可起润滑和冷却的作用。 封闭于壳体内的链传动，可以防尘、减轻噪声及保护人身安全。润滑油可选用L-AN32、L-AN46、L-AN68全损耗系统用油，环境温度高或载荷大时宜取粘度高者；反之粘度宜低。 六、总结 链传动具有各种各样的优点，而且在实际应用当中十分的广泛。所以我们在使用的过程当中，必须了解到每一种链条的适用范围，合理的选择相应的链条，并且有效的避免它失效的产生。这样子对我们实际生活中的应用相当有效。 第 9 章链传动 一）教学要求 1、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀性 2、掌握链传动失效形式 3、了解链传动的设计计算方法 二）教学的重点与难点 1、链传动的多边形效应 2、链传动的失效形式 3、链传动的设计方法 三）教学内容 9.1概述 链传动工作原理与特点 1、工作原理：（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧和一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。 2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。 3、特点（与带、齿轮传动比较） 优点：①平均速比i m准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q小；③传动效率高η=98%； ④承载能力高P=100KW ；⑤可传递远距离传动a max=8mm ；⑥成本低。 缺点：①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。 4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i≤8（I=2~4），P≤100KW， V≤12-15m/s，无声链V max=40m/s。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用） 9.2传动链的结构特点 链传动的主要类型 1）按工作特性分： 起重链——用于提升重物——V ≤0.25m/s；牵（线）引链——运输机械——V ≤ 2~4m/s； 传动链——用于传递运动和动力——V ≤12~15m/s。 优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。 2）传动链接形式分：套筒链； （套筒）滚子链—属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链； 齿形链；成型链四种。 ①套筒滚子链（结构与特点）动配合，可 相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长投影组成： 5 滚子；4 套筒；3 销轴；2 外链板；1 内链板动配合。当链节进入、退出啮合时，滚子沿 齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回 转。 为减轻重量、制成“ 8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。磨损：——主 要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入，此润滑降低磨损。 表9-1，P 越大，承载能力越高。 参数：P—节距，b1—内链板间距，C—板厚，d1—滚子直径，d2—销轴直径，P—排距当低速时也可以不用滚子——称套筒链多排链——单排链用销轴并联——称多排链（或双排链）排数↑→承载能力↑ 但排↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4 列为宜 链接头型式：链节数为偶数（常用）——内链板与外链板相接——弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好 弹性锁片——端外链板与错轴为间隙配合链节数为奇数——用过渡链节固联——（如图9-4b）产生附加弯矩——受力不利， 尽量不用。 固联——内（外）链板与内（外）链板相接 图9-4c —是板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。安全过渡链节（图9-4c）——弯板与销滚子链标记：链号—排数×链节数标准号套筒滚子链规格与主要参数——表9-1 2、齿形链——如图9-5 各组齿形链板要错排列，通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边， 夹角为60°或70°，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴，也可以是其它形式（滚 柱式）——图9-6，b——两个链片、c 图为连接两链片的一对棱柱销轴，链节相对转动时，两棱柱可相互滚动。使铰链磨损减少。 齿形链设导板，以防链条轴向窜动：内导板—导向性好；外导板铰链形式：圆销式；轴互式；滚柱式齿形链的齿形特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。 允许速度V 高，特殊设计齿形链V=40m/s ，但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩 托车用链应用于高速机运动精度，要求较高的场合，故目前应用较少。 0.95 ~ 0.98 一般 0.98 ~ 0.99 润滑良好 9.3滚子链链轮的结构与材料（套筒滚子链） 要求掌握：1）链轮齿形的设计要求；2）链轮齿形特点；3）链轮的主要参数； 4）链轮的结构型式有哪些；5）对链轮的材料要求及适用情况 授课教师：日期： 教学环节及时间分配、备注师生 活动 教学内容4学时 新课引入 准备知识学习 学习重点和难点 学生 回答 教师 补充 理论 知识 学习 实物 展示 第六章带传动和链传动 学习目标 了解带传动与链传动的类型、工作原理、特点及应用； 了解V带的标记及V带轮的机构； 了解带传动与链传动的失效分析； 了解带传动与链传动的安装与维护常识。 新课引入 举例：自己在生活中见过的带传动或者链传动的例子有哪些？ 如自行车的链条传动，生产流水线上的带传动等等。（结合PPT形象生动）粗略讲解PPT中展示图片的工作机理。 6.1 带传动的工作原理、类型及特点（一下内容结合PPT）教材P83 1、主动轮，从动轮。 2、带传动的组成主动轮 从动轮 传动带 3、带传动的分类：1、摩擦式（靠摩擦力工作，工作时不需要润滑，成本低） 2、啮合式（不打滑，精度高） 3.1 摩擦式：平带f1 V带f2=3f1（分类、结构） 多楔带（功率大的场合） 圆带（多见于早起缝纫机） P96 练习：判断题1、2 选择题1、2、3、4 6.2 普通V带及V带轮 1、结构P 85 帘布芯结构抗拉强度好 PPT图演示 讲授 举例说明 绳芯结构柔韧性好 2、V带的几何参数： θ：楔角，一般取 40° 3、V带标准化的认识 4、普通V带轮 4.1 V带轮结构： θ一般都小于40° 以铸造为主 小结：带传动的特点P84 6.3 带传动工作能力分析 简单的讲述受力情况。并引出包角的概念 摩擦式带传动打滑的地方在小轮。原因是包角小。带传动的失效形式：打滑、传动带磨损、疲劳断裂 6.4 带传动的张紧、安装与维护 1、张紧装置：1、通过滑道调节螺钉 皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。它的特点主要表现在：皮带有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。载荷过大时皮带在轮上打滑，因而可以防止其他零件损坏，起安全保护作用。皮带是中间零件。它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低。 缺点是：靠摩擦力传动，不能传递大功率。传动中有滑动，不能保持准确的传动比，效率较低。在传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上受力都比齿轮传动等啮合传动大。皮带磨损 较快，寿命较短。 链传动的特点: 1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作； 2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低； 3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。 齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。 一、齿轮传动的特点 1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。 4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟 的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 常见传动方式的分类及其特点 在机械传动方面，常见的传动种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。 带传动一般有以下特点： 1．带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。 2．当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 3．结构简单，制造，安装和维护方便； 4．带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 5．由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 6．带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 7．带的寿命较短，需经常更换。 由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50KW。 链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。 主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为97 98%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。 主要缺点：运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴间的传动。 套筒链条尺寸 链传动工作原理与特点 1、工作原理：（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧（）一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。 2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。 3、特点（与带、齿轮传动比较） 准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q小；③传动效率优点：①平均速比i m 高η=98%；④承载能力高P=100KW；⑤可传递远距离传动a =8mm；⑥成本低。 max 缺点：①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。 4、应用： 适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i≤8(I=2~4)，P≤100KW， =40m/s。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用） V≤12-15m/s，无声链V max §2 传动链的结构特点 链传动的主要类型 1）按工作特性分： 起重链——用于提升重物——V≤0.25m/s； 牵（线）引链——运输机械——V≤2~4m/s； 传动链——用于传递运动和动力——V≤12~15m/s。 优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。 2）传动链接形式分： 套筒链； （套筒）滚子链—属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链； 齿形链；成型链四种。 1、套筒滚子链（结构与特点） 动配合，可相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长投影组成： 5滚子；4套筒；3销轴；2外链板；1内链板 当链节进入、退出啮合时，滚子沿齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。 套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回转。 为减轻重量、制成“8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。 磨损：——主要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入，此润滑可降低磨损。 P越大，承载能力越高。 参数：P—节距，b 1—内链板间距，C—板厚，d 1 —滚子直径，d 2 —销轴直径，P— 排距 当低速时也可以不用滚子——称套筒链 多排链——单排链用销轴并联——称多排链（或双排链） 排数↑→承载能力↑ 但排数↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4列为宜 链接头型式： 链节数为偶数（常用）——内链板与外链板相接——弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好 弹性锁片——端外链板与错轴为间隙配合 链节数为奇数——用过渡链节固联产生附加弯矩——受力不利，尽量不用。 固联——内（外）链板与内（外）链板相接 板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。 安全过渡链节——弯板与销 齿轮传动、带传动、链传动是机械传动种比较重要的几类传动， 许多同学在学习过程中很容易混淆，那么他们各自的优缺点是什 么呢，我们来综合比较一下。 齿轮传动的特点: ①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠 ; ②传递的功率和速度范围较大; ③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比; ④传动效率高,使用寿命长; ⑤齿轮的制造、安装要求较高. 缺点：制造和安装精度要求较高，不能缓冲，无过载保护作用，有噪音 带传动特点: ①结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合; ②传动平稳无噪声,能缓冲、吸振; ③过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏, 起到安全保护作用; ④不能保证精确的传动比.带轮材料一般是铸铁等. 有滑动，传动比不能保持恒定，外廓尺寸大，带的寿命较短（通常为3500h～5000h），由于带的摩擦起电不宜用于易燃、易爆的地方，轴和轴承上作用力大 链传动的特点: ①和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下 传递运动和动力; ②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境 中工作; 在高温、油、酸等恶劣条件下能可靠工作，轴和轴承上的作用力 小 ③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率 较大,且作用在轴和轴承上的力较小; ④传递效率较高,一般可达0.95～0.97; ⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象; ⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等. 虽然平均速比恒定，但运转时瞬时速度不均匀，有冲击、振动和噪音，寿命较低（一般为5000h～15000h） 蜗轮蜗杆传动 结构紧凑，外廓尺寸小，传动比大，传动比恒定，传动平稳，无噪音，可做成自锁机构 效率低，传递功率不宜过大，中高速需用价贵的青铜，制造精度要求高，刀具费用高 另外齿轮传动里面直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆的传动特点又不尽相同，我们在这里就不作一一论述。 带传动 缺点： 优点： 远距离传动可缓冲、减振，运转平稳过载保护结构简单, 精度低, 成本低外廓尺寸大弹性滑动，传动比不固定，效率低轴与轴承受力大寿命短需要张紧装置不宜用于高温, 易燃场合 ?带传动：?适合传动中心距较大的场合。?带具有弹性，可减缓吸振，传动平稳。?过载打滑，起过载保护作用。?结构简单、成本低廉。?链传动：?没有弹性?负载能力小 第七章 链传动 §7-1 链传动的特点和应用 1．组成：链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。工作时，靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。 2．特点：1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动比； 2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作； 3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。 4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高。 3．应用：适用于中心距较大，要求平均传动比准确的场合。传动链传递的功率一般在100kW 以下，最大传动比8max i ，链速不超过15m/s 。本章主要讨论滚子链。 §7-2 传动链的结构特点 一．滚子链 滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。当内、外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。滚子活套在套筒上，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，减轻了齿廓的磨损。链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。因此，内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。内、外链板制成8字形，是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度，也可减轻链的质量和运动时的惯性力。 传动链使用时首尾相连成环形，当链节数为偶数时，接头处可用内、外链板搭接，插入开口销或弹簧夹锁住。若链节为奇数，需采用一个过渡链节才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受附加弯矩，所以应尽量采用偶数链节的链条。 滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。其中，节距是滚子链的主要参数。节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随之增大。但当链轮齿数一定时，节距越大，链轮直径D 也越大，为使D 不致过大，当载荷较大时，可用小节距的双排链或多排链。多排链的承载能力与排数成正比，列数越多，承载能力越高。但由于制造、安装误差，很难使各排的载荷均匀，列数越多，不均匀性越严重，故排数不宜过多，一般不超过四列。 考虑到我国链条生产的历史和现状，以及国际上几乎所有国家的链节距均用英制单位，我国链条标准GB1243.1-83中规定节距用英制折算成米制的单位。链号与相应的国际标准链号一致，链号数乘以25.4/16mm 即为节距值。后缀A 或B 分别表示A 或B 系列。A 系列用于重载、重要、较高速的传动，B 系列用于一般的传动中。 滚子链标记：链号—排数*链节数 标准编号 链传动的特点 链传动的特点与应用链传动是应用较广的一种机械 传动，是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，传动效率高，径向压轴力小，能在高温及低速情况下工作；与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。 按用途不同，链可分为：传动链、输送链和起重链，在一般机械传动中，常用的是传动链。传动链有滚子链和齿形链等类型，其中滚子链使用最广，齿形链使用较少。滚子链 滚子链是一种常用的传动链。滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，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。齿形链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成，工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动，齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动，导板有内导板和外导板之分。内导板可以较精确地把链定位于适当的位置，故导向性好，工作可靠，适用于高速及重载传动，但链轮轮齿需开出导向槽。用外导板齿形链时，链轮轮齿不需开出导向槽，故链轮结构简单，但导向性差，外导板与销轴铆合处易松脱。齿形链结构（外导板）齿形 链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。结构形式结构说明特点圆销式(简单铰链) 链板用圆柱销铰接，链板孔与销轴是间隙配合。铰链承压面积小，压力大，磨损严重，日益少用。轴瓦式(衬瓦铰链) 链板销孔两侧 有长短扇形槽各一条，相邻链板在同一销轴上左、右相间排列。销孔中装入销轴，并在销轴两侧的短槽中嵌入与之紧配的轴瓦。这样由两片轴瓦和一根销轴组成了一个铰链。两相邻链节作相对转动时，左右轴瓦将各在其长槽中摆动，两轴瓦内表面沿销轴表面滑动。轴瓦长等于链宽，承压面 积大，压力小。当铰链内的压力相同时，轴瓦式所能传递的载荷约为圆销式的两倍。但因轴瓦与销轴表面是滑动摩擦，故磨损仍较严重。滚柱式(滚动摩擦铰链) 没有销轴，铰 链由两个曲面滚柱组成。曲面滚柱各自固定在相应的链板孔中。当两相邻链节相对转动时，两滚柱工作面作相对滚动。载荷沿全链宽均匀分布，以滚动摩擦代替滑动摩擦，故显著地减小了有害阻力。链节相对转动时，滚动中心变化，实际节距随之变化，可补尝链传动的“多边形效应”。 教学目地：1了解链传动的特点、适用场合 2了解链传动的运动特性 3掌握链传动的设计计算方法 4熟悉链传动使用、维护方法 教学重点：1链传动的运动特性 2链传动的设计计算 教学难点：1链传动的运动特性 2链传动的设计计算 第八章 链传动 8.1 链传动的特点和应用 8.1.1链传动结构和类型 链传动由两轴平行的大、小链轮和链条组成。链传动与带传动有相似之处：链轮齿与链条的链节啮合，其中链条相当于带传动中的挠性带，但又不是靠摩擦力传动，而是靠链轮齿和链条之间的啮合来传动。因此，链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动。 链的种类繁多，按用途不同，链可分为：传动链、起重链和输送链三类。 在一般机械传动装置中，常用链传动，根据结构的不同，传动链又可分为：套筒链、滚子链、弯板链和齿形链等等。在链条的生产和应用中传动用短节距精密滚子链占有支配地位 。 8.1.2链传动的特点和应用 主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为9798%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。 主要缺点：运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴间的传动。 链传动主要用在要求工作可靠,且两轴相距较远,以及其他不宜采用齿轮传动的场合，且工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i ≤8(I=2~4)，P ≤100KW ，V ≤12-15m/s ，无声链V max =40m/s 。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用） 8.2滚子链和链轮 8.2.1滚子链 套筒滚子链 相当于活动铰链，由滚子；套筒；销轴；外链板；内链板组成。 当链节进入、退出啮合时，滚子沿齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回转。为减轻重量、制成“8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。 两销轴之间的中心距称为节距，用P 表示。 链条的节距越大，销轴的直径也可以做得越大，链条的强度就越大，传动能力越强。节距P 是链传动 外链片p 销轴滚子套筒内链片 d 1浅谈机械设计中链传动的类型和特点
最新机械设计基础教案——第9章链传动
最新带传动和链传动(教案)
皮带传动、链传动和齿轮传动特点
链传动工作原理与特点
齿轮、带、链传动对比
第七章 链传动
链传动的特点
教学目地1了解链传动的特点、适用场合.