机械设计第九章课件
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《机械设计基础》第九章 带传动与链传动
松边拉力F2之间的关系满足欧拉公式，即 带与带轮间的摩擦因数
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底，e ≈ 2.718
联立上式，得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知，增大包角或增大摩擦因数，都可以提高带传动所 能传递的功率，因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ，故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传 递运动和力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比，具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧，静止时带已受到预拉力，在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时，依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和力。
2、缺点：
通常，带传动适用于中小功率的传动，以V带传动应用最广，带速 v=5～25 m/s，传动比i≤7 效率η≈ 0.90～0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力，带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示，即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i＝n1/n2＝d2/d1（1－ε ） 一般ε ＝1％～2％，其值甚小，在一般传动计算中可不考虑。 例9－1 一平带传动，传递功率P＝15kW，v=15m/s；带在小轮上的 包角α1＝170 °，带的厚度δ＝4.8mm、宽度b＝100mm；带的密度ρ ＝1×10－3kg/cm3，带与轮面间的摩擦系数f＝0.3。 求：（1）传递的圆周力； （2）紧边、松边拉力； （3）由于离心力在带中引起的拉力； （4）所需的预拉力； （5）作用在轴上的压力。
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底，e ≈ 2.718
联立上式，得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知，增大包角或增大摩擦因数，都可以提高带传动所 能传递的功率，因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ，故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传 递运动和力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比，具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧，静止时带已受到预拉力，在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时，依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和力。
2、缺点：
通常，带传动适用于中小功率的传动，以V带传动应用最广，带速 v=5～25 m/s，传动比i≤7 效率η≈ 0.90～0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力，带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示，即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i＝n1/n2＝d2/d1（1－ε ） 一般ε ＝1％～2％，其值甚小，在一般传动计算中可不考虑。 例9－1 一平带传动，传递功率P＝15kW，v=15m/s；带在小轮上的 包角α1＝170 °，带的厚度δ＝4.8mm、宽度b＝100mm；带的密度ρ ＝1×10－3kg/cm3，带与轮面间的摩擦系数f＝0.3。 求：（1）传递的圆周力； （2）紧边、松边拉力； （3）由于离心力在带中引起的拉力； （4）所需的预拉力； （5）作用在轴上的压力。
机械设计基础-第9章-轴和联轴器
碳素钢
500许用弯曲应力170
75
45
600
200
95
55
700
230
110
65
800
合金钢
900
270
130
75
300
140
80
1000
330
150
90
铸钢
400
500
100
50
30
120
70
40
折合系数取值：α=
0.3 ----转矩不变； 0.6 ----脉动变化； 1 ----频繁正反转。
设计公式： d 3 M d
滑动轴承 向心球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 安装齿轮处轴
的截面
允许偏转角 [θ](rad)
0.001 0.005 0.05 0.0025 0.0016
0.001~0.00 2
四、轴的设计
类比法 根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类比及结构设计，画出 轴的零件图。
设计计算法
根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。 按扭转强度估算出轴的最小直径。 设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。包括
第九章 轴和联轴器
§9.1 轴的分类和材料 §9.2 轴的结构 §9.3 轴的计算 §9.4 轴毂联结 §9.5 联轴器和离合器
§9-1 轴的分类和材料
轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转 运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，并传递运动和动力。
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
为了减少键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
有一个键槽
有两个键槽
轴径d＞ 100mm
机械设计9章
1）静应力下，塑性材料以屈服极限为极限应力，可取 1.2-1.5；对于塑性较差的材料或铸钢件可取1.5-2.5。
2）静应力下，脆性材料以强度极限为极限应力，应选 取较大安全系数，3-4。
3）变应力下，以疲劳极限作为极限应力，可取1.3-1.7。
4）也可用部分系数法来确定。
例题
已知：小车+电葫芦+起重=20kN
前言 机械零件设计概述 机械零件的强度 机械制造中常用材料及其选择 公差与配合、表面粗糙度和优先数列 机械零件的工艺性及标准化
前言
(一) 机械零件的简介:
1
研究对象 →机构←构件→运动的单元
构件←零件→制造的单元
例: 机构→齿轮机构(三个构件)
3
齿轮1 、齿轮2、机架3
2
构件1← (小齿轮)
齿轮
→传动件
§9-6公差与配合、表面粗糙度和优先数列 一、极限与配合： p.124 →互换性
公 差： 零件尺寸的两个极限尺寸之差 上偏差 下偏差
基本尺寸： 设计给定的尺寸，零线代表基本尺寸的位置 公差带： 代表上下偏差的两条直线所限定的区域
配合： 同一基本尺寸的孔与轴的结合 配合
→┌间隙配合→孔＞轴 →动联接 Ø35H7/f7 制度
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。02:29:0502 :29:050 2:29Su nday , December 20, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 2020.1 2.2002:29:0502 :29:05 December 20, 2020
•
踏实肯干，努力奋斗。2020年12月20 日上午2 时29分 20.12.2 020.12. 20
2）静应力下，脆性材料以强度极限为极限应力，应选 取较大安全系数，3-4。
3）变应力下，以疲劳极限作为极限应力，可取1.3-1.7。
4）也可用部分系数法来确定。
例题
已知：小车+电葫芦+起重=20kN
前言 机械零件设计概述 机械零件的强度 机械制造中常用材料及其选择 公差与配合、表面粗糙度和优先数列 机械零件的工艺性及标准化
前言
(一) 机械零件的简介:
1
研究对象 →机构←构件→运动的单元
构件←零件→制造的单元
例: 机构→齿轮机构(三个构件)
3
齿轮1 、齿轮2、机架3
2
构件1← (小齿轮)
齿轮
→传动件
§9-6公差与配合、表面粗糙度和优先数列 一、极限与配合： p.124 →互换性
公 差： 零件尺寸的两个极限尺寸之差 上偏差 下偏差
基本尺寸： 设计给定的尺寸，零线代表基本尺寸的位置 公差带： 代表上下偏差的两条直线所限定的区域
配合： 同一基本尺寸的孔与轴的结合 配合
→┌间隙配合→孔＞轴 →动联接 Ø35H7/f7 制度
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。02:29:0502 :29:050 2:29Su nday , December 20, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 2020.1 2.2002:29:0502 :29:05 December 20, 2020
•
踏实肯干，努力奋斗。2020年12月20 日上午2 时29分 20.12.2 020.12. 20
机械设计基础课件第9章
9.2 轴的结构设计
• 9.2.3 轴的各段直径和长度
1.轴的各段直径 阶梯轴的各段直径是在初估最小直径的基础上，根据轴上零件的固定 方式及其受力情况等，逐段增大估算确定。确定轴径时，应注意以下几 个问题： ①轴的最小直径 阶梯轴的最小直径一般设在外伸端。 ②轴头直径 应与相配合零部件的轮毂 内径一致，并符合轴的标准系 列，如表9-3所示。如安装联轴器的轴径与联轴器孔径范围要相适应。 ③轴颈直径 与滚动轴承配合的轴径必须符合滚动轴承的内径标准。 ④设有轴肩或轴环的非配合段轴径，由轴肩的高度h 确定，可不按轴 的直径标准。 ⑤轴上的螺纹直径应符合螺纹标准。 ⑥轴上花键部分必须符合花键标准。
9.2 轴的结构设计
• 9.2.2 轴的结构设计
轴的结构设计就是确定轴的外型和全部结构尺寸。影响轴结构的因 素很多，设计时应对不同情况进行具体分析。对一般轴结构设计的基 本要求是： 1.便于轴上零件的装配 2.保证轴上零件的准确定位和可靠固定 3. 轴的加工和装配工艺性好 4.减少应力集中，改善轴的受力情况
9.2 轴的结构设计
• 9.2.2 轴的结构设计
图9-15
砂轮越程槽及螺纹退刀槽
图9-16 键槽的布置
9.2 轴的结构设计
• 9.2.2 轴的结构设计
4.减少应力集中，改善轴的受力情况 轴大多在变应力下工作，结构设计时应尽量减少应力集中，以提高其 疲劳强度。轴截面尺寸变化处会造成应力集中，所以对于阶梯轴，相邻 两段轴径变化不宜过大，一般在5~10 mm左右；在轴径变化处应平缓过 渡，制成圆角，圆角半径尽可能取大些。 采用定位套筒代替圆螺母和弹性挡圈使零件轴向固定，可避免在轴上 制出螺纹、环形槽等，能有效地提高轴的疲劳强度。 轴的表面质量对轴的疲劳强度影响很大。因轴工作时，最大应力发生 在轴的表面处，另一方面，由于加工等原因，轴表面易产生微小裂纹， 引起应力集中，因此轴的破坏常从表面开始。减小轴的表面粗糙度，或 采用渗碳，高频淬火等方式进行表面强化处理，均可以显著提高轴的疲 劳强度。 在结构设计时，还可采用改变轴受力情况和零件在轴上的位置等措施， 以提高轴的强度。
机械设计第九章链传动
链传动的运动特性
运动特性1
一、链传动的速度分析
链条铰链A点的前进分速度 v x = R1ω1 cos β 上下运动分速度 v y = R1ω1 sin β
β：铰链A的线速度方向与链条直线运动
方向的夹角。
动画演示
链传动的运动特性
二、链传动的运动不均匀性
运动特性2
链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变 化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 从动链轮的角速度为：
Pca = KA K z P KP
式中：KA为链传动的工况系数。 Kz为主动链轮齿数系数； KP为多排链系数。
滚子链传动的设计计算
3．确定链条型号和节距
设计计算3
链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增 大，振动冲击和噪声也越严重。设计一般尽量选取小节距的链。 链条型号可根据计算功率 Pca 、单排链额定功率 Pc 和小链轮 转速 n1由额定功率曲线选取。 查表时应保证： Pca ≤ Pc 4．链传动的中心距和链节数 链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时 一般取中心距a0=(30～50)p。 链条的长度以链节数Lp来表示，链节数为：
布置张紧和润滑2
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是 影响链传动寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命 的最有效的方法。润滑对高速重载的链传动尤为重要。 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全 损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2 等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期 清洗与涂抹。
滚子链传动的设计计算
机械设计基础课件-第九章
机械零件设计概述
振动→
变应力→疲劳
噪声 共振
6) 耐蚀性： 抵抗大气、 海水等介 质腐蚀的能力。
5
附：机械零件设计步骤
机械零件设计概述
1) 拟定零件的计算简图； 2) 求作用在零件上的载荷； 3) 分析零件的主要失效形式； 4) 选合适材料，定热处理； 5) 根据失效形式，确定计算准则，计算零
件主要尺寸，并进行结构设计； 6) 绘工作图，标注必要技术条件； 7) 书写计算说明书
• 塑性材料—————失效形式：断裂和塑性变形
σlim =σs（屈服极限）， τlim＝ τs
单向应力：拉伸σ＝F/A，弯曲σb＝M/W，扭转τ＝T/WT
复合应力：按第四强度理论计算当量应力
（弯扭）
e
2 b
3
2 T
• 脆性材料—————失效形式：断裂和脆性变形
σlim =σb（强度极限）， τlim＝ τb
不组织均匀脆性材料：应考虑应力集中影响，铸铁可不考虑。 12
3、变应力下的强度——失效形式：疲劳破坏 4、许用安全系数的选择
原则：在保证安全可靠前提下，尽量采用较小的安全系数(P119)
三、机械零件的接触强度
整体强度←→受载时是在较大体积产生应力的状态下的零件强度； 接触强度←→表层、局部应力状态下的零件强度（高副接触）；
反
馈
技术设计
、 修
改
试制、试验、鉴定、生产
技术文件的编制
8
分析工作原理
类型选择
受力分析
改进与发展
机械设计的内容
失效分析
结果分析与设计
建立计算准则
简化模型
9
§9-2 机械零件的强度
一、载荷和应力的分类
机械设计基础：第9章机械零件设计概论ppt课件
3.铜合金 种类 青铜 -含锡青铜、不含锡青铜 黄铜 -铜锌合金，并含有少量的锰、铝、镍 轴承合金（巴氏合金）
特点：具有良好的塑性和液态流动性。青铜合金还具 有良好的减摩性和抗腐蚀性。
零件毛坯获取方法：辗压、铸造。 应用：应用范围广泛。
二、非金属材料 1. 橡胶 橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。 常用作联轴器或减震器的弹性元件、带传动的胶带等。 硬橡胶可用于制造用水润滑的轴承衬。
自用盘编号JJ321002
2. 塑料 塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件， 而且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝热 性、绝缘性、减摩性、摩擦系数大等，所以近年来在 机械制造中其应用日益广泛。 3.其它非金属材料：皮革、木材、纸板、棉、丝等。 设计机械零件时，选择合适的材料是一项复杂的技术经济问题设计者应根据零件的用 选材因素： 途、工作条件和材料的物理、化学、机械和工艺性能以及经济因素等进行全面考虑。 用途、工作条件、物理、化学、机械工艺性能、经济性。
当载荷重复作用时常会出现表层金属呈小片状剥落而在零件表面形成小坑这种现象称为疲劳磨损或疲劳点蚀在摩擦过程申与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损称为腐蚀磨硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸峰在摩擦过程中引起的材料脱落现象称为磨粒磨损
机械设计基础： 第9章机械零件 设计概论
§9－1 机械零件设计概论
机械设计应满足的要求： 在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本 低，在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修 简单和造型美观等。 机械零件的失效： 机械零件曲于某种原因不能正常工作时，称为失效。 工作能力----在不发生失效的条件下，零件所能安全 工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上 又称为：承载能力。 零件的失效形式: 断裂或塑性变形; 过大的弹性变形; 工作表面的过度磨损或损伤 ; 发生强烈的振动；联接 的松弛; 摩擦传动的打滑等。如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带传动等。
机械设计系统方案设计第九章开式链机构ppt课件
3
9-1 概述
• 机器人的作用:从事一般及特殊劳动.包括制造 业,制药业,微电子,深水,航空,挖掘,排险及军事, 医用,家用等.
4
9-1概述
• 机器人的基本组成: 1.执行系统(操作器); 2.控制系统; 3.驱动系统;
5
9-2 开式链机构的结构分析
一、操作器的组成 二、操作器的自由度 三、操作器的结构分类
• 为了使操作器手部能够达到空间任一位 置，通常的空间机器人操作器的臂部应 至少具有3个自由度。
• 为了使操作器手部能够达到平面任一位 置，通常的平面机器人操作器的臂部应 至少具有2个自由度。
9
9-2 开式链机构的结构分析
• 腕部的自由度主要是用来调整的姿态的 • 为了使手爪在空间能取得任意要求的姿
l1
s
in
1
l2 l2
cos(1 2 )
s in( 1
2
)
1 2
p
xB y B
l1 sin 1 l2 sin(1 2 )
l1
cos
1
l2
cos
(1
2
)
l2 sin(1 2 )1
l2
cos (1
2 )
2
J
12
J
L1 sin 1 L2 sin(1 2 )
6
9-2 开式链机构的结构分析
一、操作器的组成： 操作器是机器人的执行系统，是机
器人握持工具或工件、完成各种运动和 操作任务的机械部分。
操作器是由机身、臂部、腕部和手 部（末端执行器）等组成。
7
9-2 开式链机构的结构分析
二、操作器的自由度：
• 操作器的自由度是指在确定操作器所有构件的 位置时所必须给定的独立运动参数的数目。
9-1 概述
• 机器人的作用:从事一般及特殊劳动.包括制造 业,制药业,微电子,深水,航空,挖掘,排险及军事, 医用,家用等.
4
9-1概述
• 机器人的基本组成: 1.执行系统(操作器); 2.控制系统; 3.驱动系统;
5
9-2 开式链机构的结构分析
一、操作器的组成 二、操作器的自由度 三、操作器的结构分类
• 为了使操作器手部能够达到空间任一位 置，通常的空间机器人操作器的臂部应 至少具有3个自由度。
• 为了使操作器手部能够达到平面任一位 置，通常的平面机器人操作器的臂部应 至少具有2个自由度。
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9-2 开式链机构的结构分析
• 腕部的自由度主要是用来调整的姿态的 • 为了使手爪在空间能取得任意要求的姿
l1
s
in
1
l2 l2
cos(1 2 )
s in( 1
2
)
1 2
p
xB y B
l1 sin 1 l2 sin(1 2 )
l1
cos
1
l2
cos
(1
2
)
l2 sin(1 2 )1
l2
cos (1
2 )
2
J
12
J
L1 sin 1 L2 sin(1 2 )
6
9-2 开式链机构的结构分析
一、操作器的组成： 操作器是机器人的执行系统，是机
器人握持工具或工件、完成各种运动和 操作任务的机械部分。
操作器是由机身、臂部、腕部和手 部（末端执行器）等组成。
7
9-2 开式链机构的结构分析
二、操作器的自由度：
• 操作器的自由度是指在确定操作器所有构件的 位置时所必须给定的独立运动参数的数目。
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弹簧力张紧
砝码张紧
定期调整张紧
链传动的布置、张紧和润滑
三、链传动的润滑
布置张紧和润滑2
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方法。润滑 的作用对高速重载的链传动尤为重要。 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。
链传动的运动特性
一、链传动的速度 分析
运动特性1
在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形 的边长等于链条的节距 p。
链的平均速度为：
v
z1n1 p zn p 2 2 60 1000 60 1000
链传动的平均传动比为： n z i 1 2 n2 z1
动画演示
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos 上下运动分速度 v y R11 sin
第九章 链传动
§9-1 链传动的特点及应用 §9-2 传动链的结构特点 §9-3 滚子链链轮的结构和材料 §9-4 链传动的运动特性 §9-5 链传动的受力分析
§9-6 滚子链传动的设计计算
§9-7 链传动的布置、张紧和润滑
链传动的特点及应用
链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。
特点及应用1
设计计算1
额定功率 P0/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
额定功率曲线
由链板疲劳强度限定
0
由销轴和套筒胶合限定
小链轮转速n1 /(r/min)
上图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。由图可见，在中等速 度的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度；随着链轮 转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒 的冲击疲劳强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象， 使链条迅速失效。
链传动的运动特性
二、链传动的运动不均匀性
运动特性2
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 因为从动链轮的角速度为： 2
vx R cos 1 1 R2 cos R2 cos R1 cos
所以链传动瞬时传动比为： i 1 R2 cos
虚拟现实中的滚子链
传动链的结构特点
链条的接头处的固定形式有：
传动链的结构 特点2
用开口销固定，多用于大节距链
弹簧卡片固定，多用于小节距链
设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可 避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承 载能力下降。 滚子链的规格和主要参数
传动链的结构特点
二、齿形链
传动链的结构特点3
链轮的基本参数： ◆ 配用链条的节距 p、滚子的最大外径 d1、排距 pt、齿数z。
链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dkmax。
d
dg dk
df da dg
链轮尺寸计算公式见
滚子链链轮的结构和材料
o2 d r3 o3 c o b r1 1 a
z
ห้องสมุดไป่ตู้
r2 a
180°
链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直 线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上 的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依 次为 r1、r2和 r3；b-c线段为直线段。
滚子链传动的设计计算
链条的长度以链节数Lp来表示，链节数为：
设计计算4
Lp
计算出的Lp应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的中心距为：
2a0 z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2 a0
p z1 z2 z1 z2 2 z2 z1 2 a ( Lp ) ( Lp ) 8( ) 4 2 2 2
一、链传动的布置 布置张紧和润 滑1 链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。 链传动的紧边在上方或在下方都可以，但在上方好一些 。 应尽量保持链传动的两个链轮共面，否则工作中容易脱链 。
二、链传动的张紧 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不 良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。
v
Fc为离心力引起的拉力： Fc qv 2
Ff为悬垂拉力，与链条松边的垂度和传动的布置方式有关。
在上述各式中，P 为传递的功率（kW)；v为链速(m/s)；q为单位长度链 条的质量(kg/m)。
滚子链传动的设计计算
一、失效形式和额定功率 链传动的失效形式有链的疲劳破环、链条铰链的磨损、链条铰链的胶 失效图片 合以及链条的静力拉断。
Pca K A P
KA为链传动的工作情况系数。
3．链的节距 链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大， 振动冲击和噪声也越严重。设计一般尽量选取小节距的链。
滚子链传动的设计计算
设计计算3 考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同，引入修正系数， 链所需传递的功率按下式确定：
详细说明
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。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的 更多说明 链轮结构简单。 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。
圆销式
轴瓦式
链轮的结构和材料2
二、链轮的结构和材料
◆ 小直径的链轮可制成整体式； ◆ 中等尺寸的链轮可制成孔板式； ◆ 大直径的链轮可制成组装式。
整体式链轮
孔板式链轮
组合式链轮
◆ 链轮的轴向齿廓及尺寸应符合国标GB1244-85的规定。
链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的工作 情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造。 链轮材料表
2
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。
链传动的运动特性
三、链传动的动载荷
运动特性3
链传动中的多边形效应造成链条和链轮都是周期性的变速运动，从而 引起动载荷。
滚子链传动的设计计算
二、滚子链传动的设计方法和步骤 1．链轮齿数 选择小链轮齿数Z1 ─→计算大链轮齿数Z2=iZ1。 小链轮齿数Z1过少─→运动不平稳严重。 小链轮齿数Z1过大─→增大了传动的尺寸和质量 。
详细说明
设计计算2
通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比i＝2~3.5。 2．确定计算功率 计算功率Pca是根据传递的额定功率P，并考虑工作情况来确定的。
◆ 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低
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。 ◆ 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不 宜采用齿轮传动的场合。
传动链的结构特点
传动链的结构特点1 传动链是链传动中的主要元件，传动链有滚子链和齿形链等类型。 一、滚子链 ◆ 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。 ◆ 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。
外链板
内链板
滚子
套筒
销轴
滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。
Fd1 mac 从动链轮的角加速度引起的动载荷为： F J d 2 d2 R2 dt
链条前进的加速度引起的动载荷为： 链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链 节和链轮啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链 轮的转速越高，则冲击越强烈。
当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直线运动 的链节铰链和以角速度ω作圆周运动的链轮轮 齿，将以一定的相对速度突然相互啮合，从而 使链条和链轮受到冲击，并产生附加动载荷。
KA P P0 Kz KL KP
式中： K 为小链轮齿数系数； z KL为链长系数； KP为多排链系数； 链条节距 p可根据功率P0和小链轮转速 n1由额定功率曲线选取。
4．链传动的中心距和链节数
链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时一般 取中心距a0=(30～50)p，最大取a0max=80p。
ω
链传动的受力分析
受力分析1 链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，张紧的目的主要是使松 边不致过松，以免影响链条正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链现象。
链的紧边拉力为： 链的松边拉力为：
F1 Fe Fc Ff
F2 Fc Ff
其中：Fe为有效圆周力： F 1000 P e
60。 滚柱式
详细说明
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。
滚子链链轮的结构和材料
一、链轮的参数和齿形
◆ 确定链轮的结构和尺寸； ◆ 选择链轮的材料和热处理方式；
链轮的结构和材 料1
链轮是链传动的主要零件，其齿形已经标准化。链轮设计的主要内容是：
5．小链轮毂孔最大直径
根据小链轮的节距和齿数确定链轮毂孔的最大直径dkmax，若dkmax 小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数。 详细说明 6．低速链传动的静力强度计算 对于链速v＜0.6m/s的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏 的可能性很大，故应进行抗拉静力强度计算。