第七章链传动(修改)
链传动
结论：链轮转速越高，节距越大，齿数Z1越少，动载冲击越严重，噪音越大。 当P、Z一定，则必须限制n nL—极限转速 ②链节和轮齿以一定速度相啮合，使链和轮齿受到冲击并产生附加动载荷。 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。
§14—4 链传动的受力分析
二、 张紧：（方法不同于带） 张紧不取决于工作能力，而会由垂度大小决定 三、润滑与防护 1）润滑 润滑方式按图选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。 2）防护 封闭护罩——安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要
§14—7 链传动的润滑、护罩或链条箱
一、链传动的润滑 1、铰链中有润滑油时，有利于缓和冲击、减少摩擦和降低磨损 2、润滑方式按图选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。 二、防护 封闭护罩——安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要
n1 Z2 im = i = = = const Z1 n2
i瞬 = W 1 ≠ const W2
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,作有规律的周期性的波动。
主动轮：w1 节圆圆周速度：
V1 = W d1 1 2
链节进入啮合后 链条速度：
V = V1 cos β = W d1 1 cos β 2
2、链轮齿数Z1、Z2及i Z1过少— 1）传动不均性和动负荷增大； 2）P增大后， 角增大，功率损失增加，链绕进、出轮磨损加剧 3）当P一定时，Z少，D小，圆周力（=2T/D）↑加速轮与链的破坏 Z2过多—外壳尺寸大、重量加大；容易脱链 必须限制齿数，两面限制
Z1 ≥ Zmin = 17
Z2 = iZ1 ⇒ Z2max ≤ 120
二、链传动的主要参数选择及步骤 1、链的节距和排数 计算功率 Pca = KA.P (KW) 单排链所能传递的功率 KA——工况系数
第七章 链传动
第七章链传动§7-1概述§7-2 传动链的结构特点§7-3 滚子链链轮的结构设计§7-4 链传动的运动特性§7-5 链传动的受力分析§7-6 滚子链传动的设计计算§7-7 链传动的布置、张紧与润滑第一节概述链传动是由主动链轮、从动链轮和绕在两链轮上的一条闭合链条所组成（如图所示），以链作为中间挠性件，靠链的一个个链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力。
一、链传动的特点概述与带传动比较，链传动的主要优点是：1）无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，传动可靠。
2）所需张紧力小，作用于轴上的压力小。
3）相同工况下，结构尺寸更为紧凑。
4）能在恶劣环境（多尘、高温、多油）下工作。
5）传动效率高，承载能力高。
与齿轮传动比较，链传动的主要优点是：1）易于实现较大中心距的传动。
2）制造与安装精度要求低，成本低。
链传动的主要缺点是：1）瞬时传动比和瞬时链速不恒定，传动不平稳，工作时有噪声。
2）不宜用于载荷变化大和急速反向的传动中。
概述二、链的种类链有多种类型，按用途不同可分为传动链、起重链、牵引链三种。
起重链主要用于起重机提升重物，链速v≤0.25m/s；牵引链主要用于运输机械移动重物，链速v≤2~4m/s；传动链主要用于传递运动和动力，链速v≤15m/s，生产与应用中，传动链占主要地位。
本章只讨论传动链。
三、链传动的应用链传动的应用范围很广。
适于两轴相距较远，平均传动比准确，对平稳性要求不高，工作环境恶劣等场合。
如农业机械、建筑机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等的机械传动中。
通常链传动工作范围是：传递的功率P≤100 kW，传动比i≤8，链速v≤15m/s，中心距a≤5~6m。
现代先进的链传动技术已能使优质滚子链的传递功率达5000kW，链速可达35m/s。
第二节传动链的结构特点在链传动中按链条结构不同主要有滚子链和齿形链两种。
一、滚子链单排滚子链双排滚子链滚子链的结构如图所示。
第七章 链传动试题
简答题1：链传动为什么要张紧?如图所示的链传动，轮3为张紧轮，小链轮1按什么方向旋转比较合理(在图中标出)?并说明原因。
231简答题2：链传动中，链节距p、链轮齿数z、链轮转速n对链传动的运动特性有何影响?在设计链传动时，怎样考虑这些影响？简答题3：下图所示的各链传动布置形式中，小链轮为主动轮，它应按什么方向旋转比较合理?为什么?(a) (b) (c) (d)分析与计算题(1) 一双排滚子链传动，已知链节距p=19.05 mm，单排链的额定功率P=3.5 kW，小链轮齿数z=21，大链轮齿数2z=67，中心距0a约为700 mm，小链轮转速1n=350 r/min，载荷平稳，1小链轮齿数系数K= 0.9，多排链系数p K=1.7 ，工作情况系数A K=1.0，试计算：z1) 该链传动能传递的最大功率；2) 链条的长度。
(2) 单排滚子链传动，己知链节距p= 25.4 mm，小链轮分度圆直径d=170.47 mm，小链轮转1速n=790 r/min，单位长度链条的质量q= 2.6 kg/m，试求小链轮齿数1z和链所受的离心拉力1F。
c答案简答题1答：1) 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也可以增大链条与链轮的啮合包角。
当两轮轴心连线倾斜角大于60o时，通常应设有张紧装置。
2) 小链轮按答下图所示的方向旋转比较合理。
其原因是当小链轮按该图所示的方向旋转时，其松边在下，这样的结构比较合理；若松边在上，则可能有少数链节垂落到小链轮上产生链条卡住的现象。
简答题2答：链节距p：在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是冲击、振动和噪声也越严重。
所以设计时，应尽量选取较小节距的单排链；速度高、功率大时，则选用小节距多排链。
从经济上考虑，中心距小、传动比大时，选用小节距多排链；中心距大时，选大节距单排链。
链轮齿数z：齿数过少，会导致：传动的不均匀性和动载荷增大；铰链磨损加剧；链传动的圆周力增大。
第七章 链传动
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。
机械设计第七章 链传动
（B）偶数 （D）任意的奇、偶数
5.在滚子链中尽量避免使用过度链节的主要原因是什么？
（A）过渡链节制造困难 （C）要使用较长的销轴
（B）装配较困难 （D）链板要受到附加弯矩
6.已知节距p、齿数z，滚子链链轮的分度圆直径d按哪一式计算？ (A) d=2p/sin（360°/z） (B) d=2p/sin（180°/z） (C) d=p/sin（180°/z） (D) d=p/tg（180°/z）
动载特性
况
分 析
离心拉力、
悬垂拉力
7.4 链传动工作情况分析
链传动的运动特性—运动不均匀性（多边形效应） 在链传动中，链条包在链轮上如同包在正多边形的轮子上， 正多边形的边长等于链条的节距 p，链轮旋转一周，链条移动距 离为多边形的周长zp，z为齿数。 链条的平均速度为：
滚子链
齿形链
7.2 滚子链和链轮
7.2.1 滚子链
滚子链的结构 滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。
过盈配合的有：内链板1与套筒4之间；外链板2与销轴3之间。
间隙配合的有：滚子5与套筒4之间；套筒4与销轴3之间。 工作时内外链板之间发生相对转动：内链板1与套筒4相对于 销轴3与外链板2转动。 工作时进出链轮时，滚子沿链轮齿滚动， 以减少磨损。 内、外链板为8字形，使链板各横截面强度 均匀，且轻量化，惯性力小。
11.图示为当i,a是任意值的四种链传动布置形式，试问有几种是
不正的或不妥的？
12.多排链排数一般不超过3或4排，主要是为了 （A）不使安装困难；（B）使各排受力均匀； （C）不使轴向过宽；（D）减轻链的重量；
。
13.链传动只能用于轴线
的传动。
（A）相交成90；（B）相交成任意角度； （C）空间90交错；（D）平行；
链传动课件
在其他领域中的应用
农业机械
在农业机械中，如拖拉机，链传动用于各种应用，如动力传输、 液压泵和发电机。
工业应用
在工业环境中，链传动广泛应用于各种设备，如传送带、泵和压缩 机等。
军事应用
在军事领域，链传动用于各种车辆和武器系统，以实现高效的动力 传输。
04
链传动的维护与保养
链传动的润滑
润滑剂的选择
01
根据链传动的工况和使用条件，选择合适的润滑剂，如润滑油
或润滑脂。
润滑周期的确定
02
根据润滑剂的消耗量和链传动的运行状况，确定合理的润滑周
期，以保证链传动的正常运行。
润滑方式的采用
03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据实际情况，可采用滴注、喷涂或浸油等润滑方式，确保链
传动得到充分的润滑。
链传动的清洁
清洁环境的要求
保持工作环境的清洁，避免灰尘、杂物等进入链传动系统。
高效率与可靠性
在摩托车中，链传动的效 率与可靠性确保了摩托车 的性能和驾驶体验。
在自行车中的应用
驱动后轮
在自行车中，链传动用于从脚踏到后轮的驱动，确保 自行车的动力传输。
维护简单
与自行车中的其他传动方式相比，链传动的维护相对 简单且成本较低。
高效传输
链传动的高效传输特性使其成为自行车动力传输的理 想选择。
。
可靠
链传动的可靠性较高， 能够在各种恶劣的环境
条件下稳定运行。
耐久
链传动的耐久性较好， 能够在长期使用中保持
较好的性能。
02
链传动的类型
按用途分类
传动链
用于传递运动和动力，将内燃机 、电动机等动力装置与工作装置 连接起来，如摩托车、自行车的
第七章链传动讲解
v R1 1 sin
— 垂直分速度,使链条上下 移动,消耗功率。
由： 1 1 可见
2
2
1 const 时， v const
1
180 2 z1
1 —— 链节距对应的中心角，
两个特殊位置：
180 时： v min R1 1 cos 2 z1
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。
• 接头形式： 偶数节：
↓冲击和振动
过渡链节：
奇数节：
产生附加弯矩,承载↓,FQ=0.8FQ ∴ 避免采用奇数链节。
连接链节：
开口销、
弹簧卡片
• 主要参数： 1）链节距p——基本参数 p↑——尺寸↑ 2）链节数Lp 整数，一般为偶数。
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。
三、链和链轮材料 强度、耐磨性
§7.2、链传动的运动特性 一、链传动的运动不均匀性 整条链：挠性体 单个链节：刚性体 链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部 分。链条与链轮分度圆在运动中交替呈现相割和相切。 ——多边形效应 ∵ 链轮转一周，链条转过长度为zp ∴ 平均链速：
i瞬时=1
z1=z2 紧边长度为链节距 的整数倍
二、链传动的动载荷
主要原因有四点： 1、由于v、ω2周期性变化 链的加速度： 附加动载荷
机械基础_第七章
40
V带弯绕在带轮上时，在弯曲平面内保持原长不变的周线称为节线，V带中所 有节线构成的平面称为节面，其宽度称为节宽bp。为方便V带的识别，通常在V带 的外层表面印刷一定的标记，普通V带的标记由带的型号、基准长度公称值和标 准号组成。其中，基准长度即V带节线的长度，用Ld表示，其值可从规定的系列 中选取。例如，标记B1250 GB/T 11544—1997表示依据国家标准GB/T 11544— 1997制造、基准长度为1 200 mm的B型普通V带。
（a）同步带传动
（b）汽车发动机正时系统
同步带传动的组成及应用
7.1.1 带传动概述
3. 带传动的特点和应用 带传动的优点
传动带具有弹性，能缓冲吸振，传动过程平稳，噪声小；过载时，摩擦型带与 带轮间会出现打滑，从而防止传动零件的破坏，具有过载保护的功能；结构简单、 使用及维护方便，制造和安装精度要求不高；适用于中心距较大的传动。
7.1.2 V带和V带轮
2. 普通V带的型号和标记
普通V带的截面为等腰梯形，根据国标GB/T 11544—1997《普通V带和窄V带 尺寸》的规定，普通V带按截面尺寸由小到大可分为Y，Z，A，B，C，D，E共七 种型号。在其他条件相同的情况下，截面尺寸越大，传递的功率越大。它们的具 体尺寸如下表所示。
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许用功率为：
[P]=P0KZ KL KP KA
K AKZ Pc P KP
四、设计计算实例
设计一输送装置用的链传动，已知电动机的功率 P=7.5KW，转速为n1=700r/min，从动链轮转速为 n2=250r/min，传动中心距建议a≤650mm，可以调节， 需承受中等冲击。
解：1）确定链轮齿数z1、z2
因i=2.81＜4，故按标准推荐：
amin 0.2 Z1 (i 1) p 0.2 21 (2.81 1) 25.4 406 .45(mm),
可见结构要求的中心距未超出最小极限值，故允许，
初取中心距a0=650（mm） 则链节数为：
LP 2a 0 Z 1 Z 2 p Z Z 1 2 2 650 21 59 25.4 59 21 2 ( 2 ) ( ) 92.6, p 2 a0 2 25.4 2 650 2
链的平均速度为：
ν = 60×1000=
故平均传动比为：
z1pn1
z2pn2
60×1000
n1 i12 = n 2
实际上：链速和传动比在每一瞬时都是变化的， 且按每一链节的啮合过程作周期性变化。
ν1x= ν1Cosβ ν1y= ν1Sinβ
（- 180º ＜β＜ 180º） z1 z1
当 β = ± 180º 时，链速最小； z1 当 β = 0 时，链速最大。
滚子链标准：
GB1243.1-83中，将滚子链分为
A系列 B系列
见表
常用
A系列滚子链的基本参数和尺寸见下页表：
国际上链节距均采用英制
链节距是一个最重要的参数
我国标准规定：链节距采用米制单位，但从英制折算而来。
上表中的链号与链节距是有关系的。 25.4 链节距 P = 链号 16 × 例如：链号为12，则该滚子链的链节距是：12×25.4 =19.05(mm) 16 标记方法举例： 12A—2×100
n2 n2 249 .1 250 100 % 100 % 0.36%, n2 250
'
在±5%以内，故允许。 2) 确定计算功率Pc
K AKZ Pc P KP
已知：电机功率P=7.5KW,
查 查 表 图
得工况系数KA=1.4， 得小链轮齿数系数数KZ=1.25，
选用单排链，故多排链系数KP =1
返 回
偏 心 轮
自动张紧
定 期 张 紧
压板和托板张紧
返回
张紧装置
弹簧力
重力
调整位置
调整位置
三、润滑
十分重要！非常关键！ 人工定期注油或刷油 滴油——向松边内外链板间隙处滴 油浴或甩油 油泵供油
方 法
注 意
1、应加于松边，以便渗入各运动面； 2、常用牌号：L—AN32、L—AN46、L—AN68全损耗系统用油； 3、应定期检查； 4、不便供油处可抹润滑脂。
初设链速为ν=3~8m/s，
查 表
选小链轮齿数Z1=21
则大链轮齿数为 : Z 2 iZ1
n1 700 Z1 21 58.8 n2 250
取为59
59 2.81 实际传动比变为： i 21
从动链轮实际转速为：
n1 700 n2 249 .1 i 2.81
'
由此造成的从动轮转速误差为：
齿数 Z 排距 Pt
图 页 三 可参 看第
分度圆直径 d 主要尺寸 齿顶圆直径 da
齿根圆直径 df 3、链轮材料：
建议：Zmax≤120， 且宜为奇数 小链轮齿数＞17齿（使运动平稳） 链节数宜为偶数
均有表可查！
应有足够的强度和耐磨性。 碳素钢 如Q235、Q275、45、ZG310-570 常用 灰铸铁 如HT200——齿数＞50的从动轮用。 大负荷时——可用合金钢。
滚子链润滑方法和供油量
小链轮的齿数选择
链速ν （m/s） 齿数z1
0.6~3 ≥17
3~8 ≥21
>8 ≥25
>25 ≥35
建议：链轮齿数优先选择为：17，19，21，23，25，
38，57，76，95，114。
因链节数常为偶数，为使磨损均匀，链 轮齿数常选为与链节数互质的奇数。
返 回
工作情况系数KA 载荷类型 载荷平稳 中等冲击 较大冲击
第七章
链传动
§7-1 链传动特点及应用
与V带相似，也是挠性件传动，但刚柔相济； 且链与链轮不靠摩擦而是靠啮合来传动。 兼有带传动和齿轮传动的一些特点：
优 点
缺 点
两轴中心距可以较大 （amax=8m） 传动效率高 （可达0.98） 无弹性滑动和打滑现象 平均传动比准确（瞬时传动比不恒定，此处指一转中的平均值） 所需张紧力小 作用在轴上的压力比带传动小 制造和安装精度要求较低 可在高温、有油污处工作 瞬时传动比是变化的，使传动平稳性 无过载保护 有一定冲击和噪声
§7-5 链传动的布置、张紧和润滑
一、布置
要 点
应布置在铅垂面内，尽量避免水平或倾斜（斜角＜45°） 松边在下为宜 两轴要平行，回转平面在同一面内。
详见下页
二、张紧
与V带张紧方法类似。
注 意 张紧轮可以是链轮，也可以是无齿滚轮
张紧轮在松边
可以卸掉1~2个链节（最好保持为偶数）
见 图 例
链传动的布置
链作用在轴上的压力 FQ 可近似取为
§9-4 滚子链传动的设计计算
一、失效形式
链板疲劳破坏 套筒的冲击疲劳破坏 销轴与套筒胶合 链条铰链磨损 过载拉断
下图线2
下图线3 下图线4 下图线1
二、功率曲线图
从一种失效形式出发，可得到一个功率曲线表达式，可用线图表达：
1——铰链磨损限定的极限功率（正常润滑时） 2——链板疲劳强度限定的极限功率曲线 3——套筒和滚子的冲击疲劳强度限定的极限
1 180
( Z 2 Z1 ) p (59 21) 25.4 57.3 180 57.3 152 .56 120 a 642
合适。
8）确定润滑方式
已知PC=13.125KW， ν =6.223m/s，
查 图
选择压力供油润滑方式。
9）计算作用在轴上的力FQ
输 入 动 力 类 型 电动机或汽轮机
1.0 1.3 1.5
内燃机
1.2 1.4 1.7
返 回
工作情况系数KA
主动机械特性
运转平稳 轻微冲击
六缸或六缸以上带 机械式联轴器的内 燃机、经常起动的 电动机（一日两次 以上）
返 回
中等冲击
少于六缸的 带机械式联 轴器的内燃 机
从动机械特性
电动机、汽轮机和燃 气轮机、带有液力藕 合器的内燃机
链节距
返 回
由
组成
均制成8字形
传递较大功率时，可用双排链或多排链结构， 但恐受力不均，故排数≤4。
注意：
双排链和两条链条不是一回事！
链条的两端一般 为内链板，而以可 拆卸的外链板将各 链节联结起来。
链 链 节 节 10 9
链 链 节 节 8 7
链 节 6
链 节 5
链 链 节 节 4 3
链 链 节 节 2 1
应 传递功率 P≤100KW 用 中心距 a≤5~6m 建 传动比 i≤8 议
链速 ν≤15m/s
§7-2 传动链结构
又分为 传动链——常用， 齿形链（无声链） 输送链（曳引链） 链可分为 起重链 ！！主要讨论滚子链 滚子链——常用
一、滚子链
结构见右
滚子 套筒 销轴 外链板 内链板
K AKZ 1.4 1.25 P 7.5 13.125( KW ) 所以： Pc KP 1
3) 确定链条节距p
根据计算功率PC和小链轮的转速n1， 为16A，其链节距为25.4mm。
4）确定链条节数LP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
查
图
选择链号
按建议：中心距 a (30 ~ 50) p (30 ~ 50) 25.4 762 ~ 1270 但目前本例结构要求为≤650mm，不在建议范围之内， 结构要求是应首先考虑保证的，故下面验证该结构要求 是否超出最小中心距:
详 见 下 页 表
注意
小轮材料应优于大轮（因啮合次数多） 应热处理！
链轮常用材料、要求及应用场合
返 回
4、链轮结构：
甚至可将齿圈 焊接到轮毂上
实心式
孔板式
组合式
（d≥200mm时）
§7-3 链传动的运动特性及受力分析
一、运动特性分析
边长为节距P 链条是以折线形状绕在链轮上，相当于 的多边形轮。 边数为链轮齿数Z
功率曲线 4——铰链胶合限定的极限功率曲线
5——考虑安全系数得曲线5（实际使用区域） 6——润滑很差，工况恶劣时，极限功率大幅
三、额定功率曲线
返 回
单排链额定功率PC(KW)
主动链轮转速n1/(r/min)
A系列滚子链的额定功率曲线
返 回
注意：
功率曲线图是在一定实验 条件下得到的，而实际工作条 件与实验条件不可能完全符合， 所以，应考虑如下系数：
因最好取为偶数，故取LP=92节。
5) 求实际中心距a
根据链节数计算出实际中心距为：
Z1 Z 2 Z1 Z 2 2 Z 2 Z1 2 p a ( L p ) (L p ) 8( ) 4 2 2 2
25 .4 21 59 21 59 2 59 21 2 ) (92 ) 8( ) (92 4 2 2 2
KZ——齿数系数 KL——链长系数 KP——多排链系数 KA——工况系数