1 滚子链传动的主要失效形式

1 滚子链传动的主要失效形式

链传动的主要失效形式有以下几种：

（1）链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。

（3）销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。

（4）链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。

（5）过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。

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。

在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型：

l链节距和排数

链节距的大小直接决定了链的尺寸、重量和承载能力，而且也影响链传动的运动不均匀性(也称多边形效应)，产生冲击、振动和噪声。设计时应尽量选用较小的链节距。高速重载时，宜用小节距多排链；低速重载时，宜用大节距排数较少的链。

、链传动工作原理与特点

1、工作原理：两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动

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：

优点：①平均速比im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amax=8mm ⑥成本低。

缺点：①瞬时传动比不恒定I ②传动不平稳③传动时有噪音、冲击④对安装粗度要求较高。

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：传动比≤8，P≤100KW，V≤12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）

链条的材料选用

一般工况下，采用45、50、45MN钢，经淬回火处理，齿轮硬度40-50HRC。

重要工况下，采用15CR、20CR材料，经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度55-60HRC;或40CR、35SIMU、35CRMO材料，经淬火、回火处理，齿面硬度40-50HRC。

简单工况下，采用35钢经正火处理，齿面硬度160-200HBS,或15、20钢经表面渗碳，淬火和回火处理，齿面硬度50-60HRC。

链传动的工作情况分析

链传动的运动分析

链传动的瞬时链速、从动轮的瞬时角速度及瞬时传动比都是变化的。

链传动在链长方向上的瞬时速度V，将随链轮转动位置的变化而产生由小到大、再由大到小的变化；在链长的垂直方向也同时产生速度的大小变化。

链传动中，瞬时链速、从动轮的瞬时角速度及瞬时传动比呈周期性变化，形成链传动的规则型振动，不可避免的产生传动速度不均匀和冲击动载荷——链传动的多边形效应。

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。

链传动安装和工作时不需要较大的初拉力。不考虑动载荷，链的受力为各种拉力之和，包括有效圆周力，离心力和悬垂拉力。作用于链的紧边拉力为三者之和，链的松边拉力为离心力和悬垂拉力之和。

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。

§5链传动的布置、张紧与润滑

一、布置（与常相比）

1、链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面

内

2、两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45°（尽量避免垂

直、传动）

3、当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上）

① a≤30P和i≥2时，

② 倾斜角较大时

③ a≥60P和i≤1.5时，Z≤25时，

其它情况则不限制。

二、张紧：（方法不同于带）

其目的不取决于工作能力，而会由垂度大小决定

方法：①移动轮系，以增大中心距a，如a不能调时；②也可用张紧轮——注意张紧轮应在靠近主动轮的从动边上。不带齿者可用夹布胶木制成。宽度比链轮约宽5mm，且直径应尽量与小轮直径相近。

2）防护

封闭护罩——目的、安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要等

设置有：油面槽示器、注油孔、排油孔等

大功率、高速传动时采用落地式链条箱。