第九章 链传动

§ 9-2 传动链 一、滚子链 1.结构：五部分：滚子1，套筒2， 销轴3，内链板4 ，外链板5 。
主要参数：p(承载能力)、d1 、b1 (内链 板内宽),Pt（排距） 排数：单排、双排、多排（3，4） 链节数Lp：偶数（避免过渡链节） 接头型式： 开口销：大节距 弹簧卡片：小节距（开口与运动 方向相反）
运动，寿命，承载能力 尽量：小节距，单排链 高速、大功率 小节距，多排链 a小，i大 i小——大节距，单排链。 按 P0 n1——图 9-13 K AP P0 KZ KL KP
KA——工作情况系数 （表9-9）
输入动力种类 工 况 平稳载荷 中等冲击 严重冲击
内燃机 ——液力传动 电动机 或汽轮机 内燃机 ——机械传动
公式符号 i S Z1 Z2 KA KL v F1 QS p 传动比
含
义
单 位
静强安全系数 小链轮齿数 大链轮齿数 工作情况系数 链长系数 链速度 链的紧边工作拉力 压轴力 各种链节距（J--控制变量） m /s kN kN mm
标识符 P0 KZ Z,JZ KP Q(J) A LP D DA DF
例题 设计拖动某带式运输机用 的链传动。已知：电动机功率 P=10kW，转速n=970r/min，电动机 轴颈D=42mm，传动比i=3，载荷平 稳，链传动中心距不小于550mm（水 平布置）。 [解] 采用滚子链传动，设计步骤及 方法如下： 1. 选择链轮齿数 Z1 Z2
2. 计算功率Pca
3. 确定链条链节数Lp 4. 确定链条的节距p 5. 确定链长L及中心距a
6. 验算链速
7. 验算小链轮毂孔dk 8. 作用在轴上的压轴力
计算机辅助设计
(Computer Aided Design,CAD)
一 CAD简介
定义：在人参与下利用计算机自动进行 最佳设计。 提出：1963年春，美MIT设想。80年代 初第二届国际CAD会议提出。 内容：1.科学计算 2.图形 3.信息处理 4.产品分析 5.技术管理
公式符号 P0 KZ Z KP Q a Lp d da df
含 滚子链额定功率 小链轮齿数系数 链排数 多排链系数
义
单 位 kW
各种节距链的极限拉伸载荷 传动中心距 链节数 链轮分度圆直径 链轮齿顶圆直径 链轮齿根圆直径
kN mm mm mm mm
（二）程序主框图
开始
输入设计资料 输入P1,N1,I,s,A0 选KA J=1 Z1=17 Z2=Z1I N Z2<=120 Y 求KZ,LP,KL 求V 求润滑条件 Z2=120 Z1=Z2/I 求Z 求A,LP,D,DA,DF,Q 输出结果 Z=1 Y 停机 向大处圆整 取Z1 N V<0.6 N V-Z1相应 Y 求P0
F1 Fe Fc Ff
重度系数：f/a 、查图 9-11
§ 9-6 滚子链传动的设计计算
一、链轮的失效形式
链轮寿命为链条的两倍
额定 P0 功率 2 3
1
4
n1 小链轮转速
V > 0.6m/s 1. 链条疲劳破坏 2. 滚子、套筒冲击疲劳破坏 3. 铰链的胶合破坏 4. 帐篷曲线

1 R2 cos i瞬 2 R1 cos
变化 v瞬 i瞬 变化
二、动载荷 （原因）
1. 水平链速的变化
dvx d 2 a R11 sin R11 sin dt dt
当

Z1
时amax

Z1 p
p
2 1
2
2 R1 sin
2.型号、规格
A级：一般传动 精度 B级：重载、高速、重要传动 标记：p =链号×25.4/16 (mm) 链号 排数 × 链节数 标准编号
例：10A——1×86 GB1243.1——83 p =15.875
二、齿型链(无声链）：啮合传动 齿楔角 60º p≥9.525mm 70º p < 9.525mm动
§9-1 链传动的类型、特点及应用
一、组成
工作原理：靠链条和链轮的啮合来传递运 动和动力。 二、特点（与带传动相比） 优点：1.↑ i平=n1/n2=c 2.压轴力小 3.安装方便，成本低廉 4. a↑ 1.平行轴，同向传动 缺点： 2.i瞬=1/ 2≠c 运动不均匀，噪声,
3.不宜用于载荷变化大，急速转向处。
三、应用：P≤100kW v<15m/s i=2~4 (可达8) ：开式：0.90~0.93 闭式：0.97~0.98
用于a大，i平 =c 工作条件恶劣（温 度高、灰尘大、淋油、淋水）不宜 用带、齿轮的场合。 套筒滚子链 四、种类：按用途： 传动链 起重链 齿型链 曳引链
特点：高效率、高精度、高可靠性、 低成本。
机械设计综合作业 ----链传动程序设计
一、功能 1.能对如下已知条件的链传动进行设计 计算 （1）主动链轮传递的功率P1； 输入：
（2）主动链轮转速n1； （3）传动比i； （4）载荷性质。
2.能自动计算出符合要求的所有的链节 距p和相应的链排数Z的方案，每一方案 还应包括以下结果： （1）链节数Lp; （2）传动中心距a，齿数Z1、Z2，分度圆 直径d1、d2，齿顶圆直径d a1、da2，齿根圆 直径df1、df2等；
防轴向窜动:
内导板：导向性好，高速重载。 外导板：导向性差，简单。
铰链形式
圆销式：简单,比压大,磨损大。 轴瓦式：轴瓦长,磨损较大。 滚柱式：以滚代滑,磨损小。
特点：优点：传动平稳，噪声小，↑ 0.95~0.98 适宜高速冲击。
缺点：复杂，价高。
§ 9-3 滚子链链轮
一、结构：三部分 轮毂、轮辐——按带轮结构设计 轮缘（齿型） 1.端面齿型 标准齿形：三圆弧——直线凹形齿， 采用标准滚刀加工。 标注：“齿形按3RGB1244—85规定 制造”
系统：硬件：主机、显示器、扫描仪、 鼠标器、打印机、绘图仪、数 字化仪。
软件：数学库、方法库 、CAD、优化、 可靠性、有限元、动态分析。 数据库：工程数据库、绘图软件包、管 理软件包。
二 应用和发展
1.发展阶段：由第一代----第五代 （人工智能） 2.国家CAD总目标 3.机械工业CAD总目标
错误
正确
错误
正确
错误
二、张紧方式： 调整中心距；取掉链节；张紧轮（松 边，小链轮处）；压板、托板。
三、润滑 1. 采用图9-14推荐润滑方式;表9-13润滑 方法。
2. 润滑剂：全损耗系统用油。
一般：L—AN32 L—AN46 L—AN68 低速、重载：添加剂M oS2 ， WS2 等。 润滑脂（定期清洗和涂 抹）。
6. 压轴力Q
P Q KQ F F 1000 v 压轴力系数：水平：KQ=1.15 垂直：KQ=1.05
四、低速链传动的静力强度计算
v 0.6m / s
Qn Sca 4~8 K A F1
§9-7 链传动的布置、预紧与润滑
一、布置 传动工作能力 合理 使用寿命 表9-12
正确
— —
(2) 垂直链速 vy R11 sin
Z1 0 Z1
v y R11 sin Z1 vy 0 v y R11 sin Z1
向上↑ 0 向下↓
2. 瞬时传动比 i瞬
水平链速 vx R11 cos R22 cos
1.08 0.9 1 1
30.0028 p
kW 计算
nmax 1000
1.59 lg
p 1.873 2.54
82.5 p / 25.4 z F / 4450 计算 7.95 1.0278 1.323
1
注意： 1. 设计时修正 2. 不符合润滑方式时功率P0应下降到 下列数值：
1.0 1.2 1.4
1.0 1.3 1.5
1.2 1.4 1.7
KP——多排链系数，表9-11
KZ——小链轮齿数系数（表9-10） 凸峰左（链板疲劳）；凸峰右 （铰链冲击疲劳）。
KL——链长系数 （表9-10） 凸峰左；凸峰右。
4. 中心距a、链节数Lp a0=(30~50)p amax=80p 过小：N↑疲劳、↓易跳齿，掉链 过大：下垂大，颤动。
V < 0.6m/s 低速——静力强度破坏。
二、额定功率P0
A级滚子链的额定功率是在实验条 件下得出。
实验条件：单列、水平布置、载荷平稳、 Z1=19、Lp=100、h=15000h 推荐润滑、磨损相对伸长 ≤3%
p n' 左按式 P0 0.003 z n 25.4 1.5 0.8 950 z1 p 右按式 P0 kW 和 1.5 n1
边长=p、边数=Z、d=Zp dn Zpn 平均链速：v 60 1000 60 1000 m / s
n1 Z 2 平均传动比：i C n2 Z1 设：链水平 1 =C ，分度圆半径R 。
主动轮： （ 从动轮： （


Z1
~ ~


Z1
） ）
Z2
Z2
§9-5 链传动的受力分析
与带传动类似
有效圆周力
F2 Fe Ff
离心拉力
P Fe F1 F2 1000 v
悬重拉力
Fc=qv2 q——单位长度链条长度， 见表 9-1
Ff
F K f qa 10 取大值 2 F ( K f sin )qa 10
' f '' f 2
(1) 当 v≤1.5m/s， 润滑不良时，降至(0.3~0.6)P0 无润滑时，降至0.15P0 （寿命不能保证15000h）
(2) 当 1.5m/s<v<7m/s， 润滑不良时，降至(0.15~0.3)P0 (3) 当 v>7m/s， 润滑不良时，则传动不可靠， 不宜采用。