机械设计,链传动
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机械设计第三章链传动
三、链传动的参数选择 1.链轮齿数z1 、z2
当节距p一定时，齿高就一定，也就是说允许的 节圆外移量d就一定，齿数越多，允许不发生脱链 的节距增长量p就越小，链的使用寿命就越短。为 此，通常限定最大齿数zmax≤150，一般z<114。
链节数常是偶数，链轮齿数－－链节数（互为质 数的奇数），磨损均匀。
如：08A-188 GB1243.1－83
链号数25.4/16＝实际节距值 A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链
节数－宜用偶数节
二、齿形链—无声链
1.工作时通过链片上 两直边夹角为60 （70用得少）的 链齿和链轮轮齿相 啮合来实现传动。
2.有导板（分内导板 和外导板）防止轴 向窜动。
3.心柱形式：圆柱式、轴瓦式、滚柱式；
4.特点： 传动平衡、无噪声、承受冲击性能好，
工作可靠; 适用于高速传动、大传动比和中心距较
小、运动精度要求较高的场合; 结构复杂、价格高、制造困难;
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准 化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择 材料和热处理方法。
一、链轮的基本参数及主要尺寸
4．链条静力拉断 5.过载拉断和冲击断裂
二、滚子链传动的额定功率 1.极限功率曲线
图9－10为实验条件下单排 链的极限功率曲线
在润滑良好、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；
随着转速增高，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。
设计内z润2容；滑：链方确轮式定结；链构张条、紧型材装号料置；、。链几节何数尺L寸p和；排中数心，距链a；轮压齿轴数力zl、Fp；
机械设计基础第10章链传动ppt课件
P
实际使用区域
2
1
3
密封润滑不良
4
其极限功率急剧下降；
n1
极限功率曲线 对应每种失效形式，可得出一个极限功率
表达式。常用线图表示。
单排滚子链的极限功率曲线。
1是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率曲线； 2是链板疲劳强度限定的极限功率曲线； 3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线； 4是铰链（套筒、销轴）胶合限定的极限功率曲线。
24
Ι—人工定期润滑 Π—滴油润滑 12.7
15.875
链 19.05
节
Ι
Π
距 25.4
p(mm) 31.75
38.1
44.45
50.8
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1
2
推荐的润滑方式
Ш—油浴或 Ⅳ—压力喷
飞溅润滑
油滑润
Ш
Ⅳ
3 4 5 6 8 10
20
链速v(m/s)
编辑版pppt
25
300
计算；
编辑版pppt
28
Kp为多排链系数（表10-12）。
载荷性质
表10-10 工作情况系数KA 原动机
电动机或汽轮机
内燃机
载荷平稳
1.0
1.2
中等冲击
1.3
1.4
较大冲击
1.5
1.7
表10-11
小链轮齿数系数Kz和 K
' z
功率 200
150
p0(kw) 100
80
60
40
单排
A
20 15
系列 10
滚子
8 6
链的 4
功率 2
机械设计-链传动
2. 离心力拉力（作用于全长）
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
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 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
d
r2
r3
c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
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 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
d
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c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。
机械设计基础-链传动
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。
链传动适用的一般范围为：传递功率P≤100kW，中心距a≤5--6m，传动比i≤6，链速v≤15m／s，传动效率为0．95～0．98。
一.滚子链
滚子链和链轮
滚子链的规格和主要参数
外链板
内链板 滚子
套筒
销轴
1.组成：内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合， 套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合。 内、外链板交错联接而构成铰链。
Lp
2a0 p
z1
2
z2
( z2 z1 )2
2
p a0
圆整取偶数
计算理论中心距
a
p 4
[(
LpΒιβλιοθήκη z12z2
)
(Lp
z1
2
z2
)2
8(
z2
2
z1
)2
]
§5—11链传动的布置，张紧和润滑
一.链传动的布置 水平布置，倾斜布置，垂直布置
布置原则：
两链轮轴线应平行，回转平面应在同一铅垂平面内； 两链轮中心连线最好是水平的； 一般情况下，紧边在上，松边在下。 倾斜布置倾角由小于45º 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置
链传动的平均传动比为： i n1 z2 n2 z1
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos
上下运动分速度 vy R11 sin
因为链传动工作时， β是变化的（β=-180/z1～＋180/ z1 ），所以链条的前进速度 和上下运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。 前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。 上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。
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。
链传动适用的一般范围为：传递功率P≤100kW，中心距a≤5--6m，传动比i≤6，链速v≤15m／s，传动效率为0．95～0．98。
一.滚子链
滚子链和链轮
滚子链的规格和主要参数
外链板
内链板 滚子
套筒
销轴
1.组成：内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合， 套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合。 内、外链板交错联接而构成铰链。
Lp
2a0 p
z1
2
z2
( z2 z1 )2
2
p a0
圆整取偶数
计算理论中心距
a
p 4
[(
LpΒιβλιοθήκη z12z2
)
(Lp
z1
2
z2
)2
8(
z2
2
z1
)2
]
§5—11链传动的布置，张紧和润滑
一.链传动的布置 水平布置，倾斜布置，垂直布置
布置原则：
两链轮轴线应平行，回转平面应在同一铅垂平面内； 两链轮中心连线最好是水平的； 一般情况下，紧边在上，松边在下。 倾斜布置倾角由小于45º 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置
链传动的平均传动比为： i n1 z2 n2 z1
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos
上下运动分速度 vy R11 sin
因为链传动工作时， β是变化的（β=-180/z1～＋180/ z1 ），所以链条的前进速度 和上下运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。 前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。 上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。
机械设计链传动(PPT61页)
32
失效形式
链的疲劳破坏
由于链在运动过程中所受的载荷不断变化，因 而链在变应力状态下工作，经过一定的循环次 数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生 疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计 安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工 作能力的主要因素。
33
失效形式
链条铰链磨损
链节在进入啮合和退出啮合时，销轴与套筒之 间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件 下，将引起铰链的磨损。
v1可分解为沿链条前进方向的水平分速度v和上 下垂直运动的分速度v‘，其值分别为：
v= v1cosβ=R1ω1 cosβ
v＇
=v1sinβ=R1ω1 sinβ
• 式中β是A点处圆周速度与水平线的夹角。
21
链传动的运动特性
链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为φ1
(φ=360°/z1)，则β角的变化范围为(-φ1/2 ~ φ1/2)
传动链的类型主要有套筒 滚子链和齿形链。
齿形链比套筒滚子链工作 平稳、噪声小，承受冲击 载荷能力强，但结构较复 杂，成本较高。
套筒滚子链的应用最为广 泛。
7
传动链的结构特点
8
传动链的结构特点
滚子链的结构由内链板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。而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间 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。
14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？ 15 试分析链节距过大或过小对传动有何影
响。 16 链传动的中心距过大或过小对传动有何
不利？
56
分析与思考
17 什么情况下按功率曲线来选择链条？什 么情况下按静强度计算来选择链条？
失效形式
链的疲劳破坏
由于链在运动过程中所受的载荷不断变化，因 而链在变应力状态下工作，经过一定的循环次 数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生 疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计 安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工 作能力的主要因素。
33
失效形式
链条铰链磨损
链节在进入啮合和退出啮合时，销轴与套筒之 间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件 下，将引起铰链的磨损。
v1可分解为沿链条前进方向的水平分速度v和上 下垂直运动的分速度v‘，其值分别为：
v= v1cosβ=R1ω1 cosβ
v＇
=v1sinβ=R1ω1 sinβ
• 式中β是A点处圆周速度与水平线的夹角。
21
链传动的运动特性
链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为φ1
(φ=360°/z1)，则β角的变化范围为(-φ1/2 ~ φ1/2)
传动链的类型主要有套筒 滚子链和齿形链。
齿形链比套筒滚子链工作 平稳、噪声小，承受冲击 载荷能力强，但结构较复 杂，成本较高。
套筒滚子链的应用最为广 泛。
7
传动链的结构特点
8
传动链的结构特点
滚子链的结构由内链板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。而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间 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。
14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？ 15 试分析链节距过大或过小对传动有何影
响。 16 链传动的中心距过大或过小对传动有何
不利？
56
分析与思考
17 什么情况下按功率曲线来选择链条？什 么情况下按静强度计算来选择链条？
机械设计基础链传动
二、链传动的特点
与带传动相比，链传动主要有以下优点： （1）链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的 平均传动比；效率较高； （2）结构紧凑，需要的张紧力小，作用在轴上的 压力较小，可减少轴承的摩擦损失； （3）结构简单，加工成本低； （4）对工作条件要求较低，能在高温、多尘、油 污等恶劣的环境中工作。 与齿轮传动相比，链传动制造和安装精度较低，中 心距较大时其传动结构简单。
2.滚子和套筒的冲击破坏
链传动在反复启动、制动或反转时产生巨大的惯性冲 击，会使滚子和套筒发生冲击疲劳破坏。
3.链条铰链磨损
链的各元件在工作过程中都会有不同程度的磨损，但 主要磨损发生在铰链的销轴与套筒的承压面上。磨损 使链条的节距增大，容易产生跳齿和脱链。一般开式 传动时极易产生磨损，减低链条寿命。
滚子链的基本参数包括节距p，滚子外径dr和排 距pt。链节距p是指链条上相邻两销轴中心的距 离，国际上链节距均采用英制单位，我国标准 中规定链节距采用米制单位。对应不同的链号 ，链节距p的计算公式为
p=链号数×25.4/16（mm）
p
Pt为排距
滚子链的规格用链号来表示，不同的链节距有 不同的链号。滚子链的标记方法为
链轮主要尺寸计算公式为：
d
分度圆直径
c ba
r2
P a
180˚ Z
p
链轮主要尺寸计算公式为： 齿顶圆直径
齿根圆直径
2.链轮的齿形 链轮齿形的要求是应能平稳而自由地进入和退出啮合，受力 良好，不易脱链，便于加工制造。 国家标准GB/T1243-1997规定滚子链链轮端面齿形有两种形 式：二圆弧齿形（左）和三圆弧一直线齿形（右，常用）。
链传动的缺点： 链传动不能保持恒定的瞬时传动比，只能用于平行 轴之间的同向传动，不宜用于载荷变化大或急速反 转的场合。由于链节是刚性的，传动中有一定的动 载荷和冲击，传动平稳性差，工作有噪声，适用于 低速传动。 链传动的应用： 链传动主要用于两轴相距较远、工作条件恶劣、不 宜采用带传动和齿轮传动的场合，要求平均传动比 准确但不要求瞬时传动比准确的场合。广泛应用于 农业、矿山、冶金、运输机械中。在船舶机械中， 用于主动凸轮轴的传动机构及喷油和排气阀定时的 传动机构等。
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；
机械设计——链传动设计
垂直方向分速度：V1′=R1ω 1sinβ
5）A链节结束啮合时——相位角： V V1 A V 1′ B
1 180 2 z1
V
V2
D
V 2′
2
1
1 180 A链节结束啮合时 ( ) 2 z1
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
2.链传动的瞬时链速V瞬
图示为链条的销轴中心A在主动轮上啮进，销轴中心D在从动轮上啮 出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速度ω 1、 ω 2转动，其节 圆半径为R1、R2，销轴中心A亦随之作等速圆周运动，其圆周速度 V1=R1ω 1；销轴中心D的圆周速度V2=R2ω 2。
A
1 2
D
V1 V
1
V 1′ B A
第十四章
链传动设计
§14-1 链传动概述 §14-2 链传动的运动特性和受力分析 §14-3 滚子链传动设计
§14-4
§14-5
链传动的润滑、布置和张紧
链传动设计的实例分析及设计时
应注意事项
§14-1
一、链传动的类型 链传动的组成 ——由主、从动链轮和 环形链条组成。
链传动概述
链传动是以链条为中间挠性件 的间接啮合传动。
1 180 1）A链节开始进入啮合——相位角： 2 z1
V1 V β V 1′ B A
V2
V γ
V 2′ D
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
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1
2 ～
(
1
2
1
2
)
1 2
(1 360 / z1 )
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
υ r11 cos r22 从动轮上 c点 的速度： υ2 cos cos
瞬时传动比：
(
2
2
～＋
2
2
)
i
1 r2 cos d 2 cos 2 r1 cos d1 cos
式中：KA－工作情况系数，见 表10－6 。
§10-4 滚子链传动的设计1
§10-4 滚子链传动的设计
一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳 2）铰链的磨损 （磨损过大将导致脱链） 3）滚子、套筒的冲击疲劳 4）销轴与套筒工作面的胶合 5）链的静力拉断
p + Δp
p
(d p ) 180 sin z
KA－工作情况系数，见表10－6； Kz－小链轮齿数系数，见表10－7； KL－链长系数，见表10－7； Km－多排链系数，见表10－8。
设计计算5
滚子链传动的设计
链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。 在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。
高速重载时，可选小节距多排链。
速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。
滚子链已经标准化，其尺寸规格见表10－1 。
链轮1
滚子链和链轮
二、链轮
1. 链轮的齿形
常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一 段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。 o3 r3
d c o b r1 1 a
o2 r2
a
180° 该齿形已经标准化，由标准成型刀具 z 加工，故链轮图上不必画端面齿形，只注 df 明“齿形按3R GB1244－85规定制造”即 可。 ◆但应绘制轴面齿形 ( 应符合GB1244-85的规定 )。 ◆轴向齿廓尺寸见图10－7和表10－2。
第十章 链传动
§10-1 概 述
§10-2 滚子链和链轮 §10-3 链传动的运动特性和受力分析
§10-4 滚子链传动的设计 §10-5 链传动的正确使用和维护
§10-6 齿形链传动简介
§10-1 概述
§10-1 概 述
链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递 运动和动力。 传动链有滚子链和齿形链等类型。本章主要介绍滚子链传动。 优点： 1）平均传动比准确，压轴力小； 2）效率较高，容易实现多轴传动； 3）安装精度要求较低，成本低； 4）适用于中心距较大的传动。 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。 广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。
c
υ2
υ
υ2
r1
υ1
υ1
υ
r2
平均链速为： 平均传动比为：
υ
z1n1 p z 2 n2 p 60 1000 60 1000 n1 z 2 i n2 z1
（是恒定的）
运动特性2
链传动的运动特性与受力分析
链的水平速度： 垂直速度：
υ r11 cos
A
r11 sin υ1
弹簧力张紧
砝码张紧
定期调整张紧
链传动的润滑
链传动的合理布置和润滑
三、链传动的润滑
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。 良好的润滑可缓和冲击、 减轻磨损、延长链条的使用寿 命。 人工定期润滑 滴油润滑 润滑方法： 油浴或飞溅润滑 压力喷油润滑 （图10－13） 荐用润滑油牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 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。
额定功率 P0/kW
磨损限定 滚子、套筒冲击 疲劳限定 销轴和套筒 胶合限定 链板疲劳限定
0
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链传动 所能传递的功率。
小链轮转速n1 /(r/min)
各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图10－11。
设计计算2
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图10－12。
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
图10－12中的P0是滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线。
当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动
的额定功率P0 应满足如下条件：
K z K L Km P0 K A P
则
K AP P0 K z KL Km
式中：P－名义功率（kW）；
孔板式： 中等尺寸的链轮
组合式： 大直径的链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮
滚子链和链轮
链轮3
3. 链轮的材料 （表10－3） 链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。 通常，小链轮用较好的材料。
§10-3 链传动的运动
特性1
§10-3 链传动的运动特性与受力分析
一、链传动的运动不均匀性
在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多 边形的边长等于链节距 p。
(2 360 / z2 )
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及瞬时传动比都是周期 性变化的。这就是链传动的运动不均匀性。
链传动的动载荷
链传动的运动特性与受力分析
链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。 只有z1＝z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时 i 才恒定。 二、链传动的动载荷 链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。 动载荷（惯性力）为： Fd ma 最大加速度为：
载不均现象越严重，故排数不宜过多。
滚子链的结构
滚子链和链轮
链条的接头形式有： （图10－4）
过渡链节
用开口销固定 用弹簧卡片固定
链的长度用链节数 Lp 表示。 链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。 为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。 弯板链
全部由过渡链节为组成的弯板链，具有较好的缓冲、吸振能力。
P F1 1000 υ 2 F2 qυ
F3 K f qga
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
式中： Kf－垂度系数，见表10－4。
g－重力加速度 a－中心距
紧边拉力 F1 F2 F3 松边拉力 F2 F3 压轴力： （可见，链受的是变载荷）
FQ 1.2 K A F
见表护
一、链传动的合理布置
（见表10－9） 1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内； 2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置； 3）链传动最好紧边在上，松边在下。
二、链传动的张紧
（见图10－16）
目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。
amax
12 p
2
链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，
则动载荷就越大。 链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和 动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击
越强烈。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
链传动的运动特性与受力分析
受力分析
三、链传动的受力分析
1. 工作拉力（作用于紧边） 2. 离心力拉力（作用于全长） 式中： q－每米链长质量(kg/m)。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
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。
齿形链传动
本章插图1
齿形链传动
本章插图2
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
三、主要参数的选择
1．传动比 i 通常 i≤7，推荐的传动比 i ＝ 2 ~ 3.5。
i↑，则小轮包角↓。 应保证小轮包角＞120°。
2．链轮齿数 z
z1过少─→运动不均匀性严重。
参见 P227 选取 z1 ─→计算大链轮齿数 z2 = i z1。
3．链节距
4．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。 一般取中心距 a0= (30～50) p，最大取 amax= 80 p。 链节数：
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
（10－15）
Lp最好圆整为偶数，中心距 a 按式（10－16）计算。
z2 过大─→链节磨损容易导致脱链 。故限制 zmax＝120。
(d
p ) 180 sin z
根据计算功率 Pc和小链轮转速 n1查图10－12确定链号，再由表10－1 查得链节距 p 。
设计计算3
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线图10－12。
设计计算4
滚子链传动的设计
§10-2 滚子链和链轮
§10-2 滚子链和链轮
（图10－2）
一、滚子链
p
◆ 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
外链板
内链板 滚子 套筒 销轴
间均为间隙配合。 内、外链板均为“∞” 型。
链上相邻两铰链中心之间的距离
称为链节距，用 p 表示。
滚子链分为单排链、双排链、多排链。 排数越多，承载能力越高，但各排链受
§10-6 齿形链传动简介
10-6齿形链传动简介
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 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。
2 ～
(
1
2
1
2
)
1 2
(1 360 / z1 )
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
υ r11 cos r22 从动轮上 c点 的速度： υ2 cos cos
瞬时传动比：
(
2
2
～＋
2
2
)
i
1 r2 cos d 2 cos 2 r1 cos d1 cos
式中：KA－工作情况系数，见 表10－6 。
§10-4 滚子链传动的设计1
§10-4 滚子链传动的设计
一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳 2）铰链的磨损 （磨损过大将导致脱链） 3）滚子、套筒的冲击疲劳 4）销轴与套筒工作面的胶合 5）链的静力拉断
p + Δp
p
(d p ) 180 sin z
KA－工作情况系数，见表10－6； Kz－小链轮齿数系数，见表10－7； KL－链长系数，见表10－7； Km－多排链系数，见表10－8。
设计计算5
滚子链传动的设计
链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。 在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。
高速重载时，可选小节距多排链。
速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。
滚子链已经标准化，其尺寸规格见表10－1 。
链轮1
滚子链和链轮
二、链轮
1. 链轮的齿形
常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一 段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。 o3 r3
d c o b r1 1 a
o2 r2
a
180° 该齿形已经标准化，由标准成型刀具 z 加工，故链轮图上不必画端面齿形，只注 df 明“齿形按3R GB1244－85规定制造”即 可。 ◆但应绘制轴面齿形 ( 应符合GB1244-85的规定 )。 ◆轴向齿廓尺寸见图10－7和表10－2。
第十章 链传动
§10-1 概 述
§10-2 滚子链和链轮 §10-3 链传动的运动特性和受力分析
§10-4 滚子链传动的设计 §10-5 链传动的正确使用和维护
§10-6 齿形链传动简介
§10-1 概述
§10-1 概 述
链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递 运动和动力。 传动链有滚子链和齿形链等类型。本章主要介绍滚子链传动。 优点： 1）平均传动比准确，压轴力小； 2）效率较高，容易实现多轴传动； 3）安装精度要求较低，成本低； 4）适用于中心距较大的传动。 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。 广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。
c
υ2
υ
υ2
r1
υ1
υ1
υ
r2
平均链速为： 平均传动比为：
υ
z1n1 p z 2 n2 p 60 1000 60 1000 n1 z 2 i n2 z1
（是恒定的）
运动特性2
链传动的运动特性与受力分析
链的水平速度： 垂直速度：
υ r11 cos
A
r11 sin υ1
弹簧力张紧
砝码张紧
定期调整张紧
链传动的润滑
链传动的合理布置和润滑
三、链传动的润滑
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。 良好的润滑可缓和冲击、 减轻磨损、延长链条的使用寿 命。 人工定期润滑 滴油润滑 润滑方法： 油浴或飞溅润滑 压力喷油润滑 （图10－13） 荐用润滑油牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 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。
额定功率 P0/kW
磨损限定 滚子、套筒冲击 疲劳限定 销轴和套筒 胶合限定 链板疲劳限定
0
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链传动 所能传递的功率。
小链轮转速n1 /(r/min)
各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图10－11。
设计计算2
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图10－12。
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
图10－12中的P0是滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线。
当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动
的额定功率P0 应满足如下条件：
K z K L Km P0 K A P
则
K AP P0 K z KL Km
式中：P－名义功率（kW）；
孔板式： 中等尺寸的链轮
组合式： 大直径的链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮
滚子链和链轮
链轮3
3. 链轮的材料 （表10－3） 链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。 通常，小链轮用较好的材料。
§10-3 链传动的运动
特性1
§10-3 链传动的运动特性与受力分析
一、链传动的运动不均匀性
在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多 边形的边长等于链节距 p。
(2 360 / z2 )
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及瞬时传动比都是周期 性变化的。这就是链传动的运动不均匀性。
链传动的动载荷
链传动的运动特性与受力分析
链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。 只有z1＝z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时 i 才恒定。 二、链传动的动载荷 链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。 动载荷（惯性力）为： Fd ma 最大加速度为：
载不均现象越严重，故排数不宜过多。
滚子链的结构
滚子链和链轮
链条的接头形式有： （图10－4）
过渡链节
用开口销固定 用弹簧卡片固定
链的长度用链节数 Lp 表示。 链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。 为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。 弯板链
全部由过渡链节为组成的弯板链，具有较好的缓冲、吸振能力。
P F1 1000 υ 2 F2 qυ
F3 K f qga
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
式中： Kf－垂度系数，见表10－4。
g－重力加速度 a－中心距
紧边拉力 F1 F2 F3 松边拉力 F2 F3 压轴力： （可见，链受的是变载荷）
FQ 1.2 K A F
见表护
一、链传动的合理布置
（见表10－9） 1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内； 2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置； 3）链传动最好紧边在上，松边在下。
二、链传动的张紧
（见图10－16）
目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。
amax
12 p
2
链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，
则动载荷就越大。 链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和 动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击
越强烈。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
链传动的运动特性与受力分析
受力分析
三、链传动的受力分析
1. 工作拉力（作用于紧边） 2. 离心力拉力（作用于全长） 式中： q－每米链长质量(kg/m)。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
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。
齿形链传动
本章插图1
齿形链传动
本章插图2
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
三、主要参数的选择
1．传动比 i 通常 i≤7，推荐的传动比 i ＝ 2 ~ 3.5。
i↑，则小轮包角↓。 应保证小轮包角＞120°。
2．链轮齿数 z
z1过少─→运动不均匀性严重。
参见 P227 选取 z1 ─→计算大链轮齿数 z2 = i z1。
3．链节距
4．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。 一般取中心距 a0= (30～50) p，最大取 amax= 80 p。 链节数：
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
（10－15）
Lp最好圆整为偶数，中心距 a 按式（10－16）计算。
z2 过大─→链节磨损容易导致脱链 。故限制 zmax＝120。
(d
p ) 180 sin z
根据计算功率 Pc和小链轮转速 n1查图10－12确定链号，再由表10－1 查得链节距 p 。
设计计算3
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线图10－12。
设计计算4
滚子链传动的设计
§10-2 滚子链和链轮
§10-2 滚子链和链轮
（图10－2）
一、滚子链
p
◆ 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
外链板
内链板 滚子 套筒 销轴
间均为间隙配合。 内、外链板均为“∞” 型。
链上相邻两铰链中心之间的距离
称为链节距，用 p 表示。
滚子链分为单排链、双排链、多排链。 排数越多，承载能力越高，但各排链受
§10-6 齿形链传动简介
10-6齿形链传动简介
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 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。