链轮传动
链轮传动设计计算
链轮传动设计计算链轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于工业、农业、交通运输等领域。
在设计和计算链轮传动时，需要考虑传动比、齿轮模数、齿数、中心距等参数，以确保传动系统的稳定性和可靠性。
本文将从链轮传动的基本原理、设计计算方法、应用案例等方面进行详细阐述，帮助读者全面了解链轮传动设计计算的要点。
一、链轮传动的基本原理链轮传动是通过链条与齿轮的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
链条由一系列链接件组成，链轮则是链条上的齿轮，通过链条与链轮的配合，实现不同轴间的动力传递。
链轮传动具有传动效率高、承载能力强、传动比范围广等特点。
它适用于速度变化较大、负载大、工作环境恶劣的场合。
同时，链轮传动还具有紧凑结构、可靠性高、维护方便等优点。
二、链轮传动设计计算的要点1.确定传动比：传动比是链轮传动设计的基础，它决定了输出轴的转速与输入轴的转速之间的比值。
传动比的选择应根据实际应用需求来确定，一般需要考虑工作负载、速度要求等因素。
2.计算齿轮模数和齿数：齿轮模数和齿数是链轮传动设计中的重要参数，它们直接影响到传动系统的传动效率和运动平稳性。
确定齿轮模数和齿数时，需要考虑齿轮的强度、齿面接触疲劳强度、齿轮的空间尺寸等因素。
3.设计链条长度：链轮传动中，链条长度的设计与传动比和中心距有关。
链条的长度应能够适应传动装置的工作范围，并保证链条的正常张紧，避免过紧或过松造成传动系统的故障。
4.确定链轮的中心距：链轮的中心距是链轮传动设计的重要参数，它决定了传动装置的结构尺寸和紧凑性。
在确定链轮的中心距时，需要考虑到链条的张紧量、传动效率、齿轮的强度等因素。
5.检查链条的张紧度：链条的张紧度对传动系统的工作稳定性和寿命有很大影响。
链条过松会导致传动系统出现跳齿和噪声，链条过紧则会增加传动装置的功耗和磨损。
因此，在设计和计算链轮传动时，需要合理确定链条的张紧度。
三、链轮传动设计计算的实际案例为了更好地理解链轮传动设计计算的应用，下面将介绍一个实际案例。
链传动讲解全解课件
能在高温、潮湿、多尘、污染等恶劣环境中工作 ，对环境友好，能在低速重载、高速轻载等不同 工况下发挥良好的传动性能。
02
链传动的组成与结构
链轮
链轮是链传动中的重要组成部分，通常由 齿环和齿轴组成。 齿轴用于支撑齿环，保持链轮的稳定。
齿环用于与链条的链节相啮合，传递动力 。
根据不同的应用需求，链轮可采用不同的 材料和热处工艺。
感谢观看
齿轮传动
高精度
链传动与齿轮传动相比，链传动的精度相对较低。齿轮传动通过精确的齿轮配合，可以实现高精度的动力传递，适用于需要 精确传动的场合。
螺旋传动
低速稳定
链传动与螺旋传动相比，螺旋传动在 低速时更为稳定。螺旋传动主要依靠 螺杆和螺母的相对转动来传递动力， 适用于需要低速、大负载的场合。
THANKS
热处理和表面处理工艺的优化
通过改进热处理和表面处理工艺，提高链传动的硬度和耐腐蚀性，从而提高其耐磨性和抗疲劳 性能。
设计优化与创新
新型链轮设计
优化链轮的结构设计，减小链传 动中的摩擦和磨损，提高传动效 率和使用寿命。
模块化设计
采用模块化设计理念，实现链传 动的快速组装和维修，降低制造 成本和维护成本。
链传动讲解全解课件
目录
• 链传动的概述 • 链传动的组成与结构 • 链传动的应用 • 链传动的维护与保养 • 链传动的改进与发展趋势 • 链传动与其他传动方式的比较
01
链传动的概述
定义与工作原理
定义
链传动是一种利用链条作为中间挠性件的传动方式，通 过链条与链轮之间的啮合来传递运动和动力。
工作原理
链传动在交通运输领域中的应用需要具备较高的效率和可靠性，以确保车辆的安全和稳定性。 此外，链传动也需要符合环保要求，如低噪音、低污染等。
机械设计基础-链传动
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。
链条链轮传动设计
松边拉力 F2=Fc+F
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§9-4 滚子链传动的设计计算
9.4.1 链传动的失效形式和设计计算准则 1.主要失效形式：
疲劳破坏
磨损 胶合
拉断
2.计算准则： V＞0.6m/s ——疲劳破坏——疲劳寿命 V≤0.6m/s ——拉断 —— 静强度计算
例如：08A—1×88 GB/T1243—1997
表示：A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链。
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§9-3 链传动的运动特性
1.链的运动不均匀性
当链轮转速为n1、n2时
Vm V
Z1 Pn1 Z 2 Pn2 60 1000 60 1000
n1 Z 2 const Z1 n2
V V1 cos W1 d1 cos 2
2
V1
W1d1 2
链条垂直速度：
V V1 sin W1 d1 sin 2
(
1
2
Hale Waihona Puke ,12) 作周期性变化
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变化情况→刚进入啮合→达顶点→退出啮合
1
2
0
1
2
前进V Vmin 对从动轮讲： 瞬时传动比：
LP Z Z1 2 P L Z 1 Z 2 2a 0 ( 2 ) P 2 P 2 a0
Z 2 iZ1 Z 2 max 120
Z1 Z min 17
算LP（链节数） 求中心距a'（实际） 4、小链轮孔径dkmax 5、轴上压力——Q
链轮传动力的计算公式
链轮传动力的计算公式链轮传动是一种常见的机械传动方式，它通过链条和链轮的配合来传递动力。
在工程设计中，需要对链轮传动的力进行计算，以确保传动系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍链轮传动力的计算公式及其应用。
链轮传动力的计算公式可以通过以下步骤进行推导：1. 首先，我们需要确定链轮传动的工作条件，包括输入功率、输出转速、链条类型等参数。
2. 其次，根据链轮传动的工作条件，可以计算出链条的拉力。
链条的拉力与输入功率、输出转速、链条类型等参数有关，可以通过链条的拉力计算公式进行计算。
3. 接着，根据链条的拉力和链轮的传动比，可以计算出链轮的传动力。
链轮的传动力与链条的拉力、传动比等参数有关，可以通过链轮传动力的计算公式进行计算。
链轮传动力的计算公式可以表示为：T = P / (n η)。
其中，T表示链轮的传动力，单位为牛顿（N）；P表示输入功率，单位为瓦特（W）；n表示传动比；η表示传动效率。
通过上述计算公式，我们可以得出链轮的传动力，从而可以进一步分析链轮传动系统的工作性能。
链轮传动力的计算公式在工程设计中具有重要的应用价值。
通过计算链轮的传动力，可以确定链轮传动系统的工作性能，包括传动效率、传动比、链条的拉力等参数，从而可以优化链轮传动系统的设计方案。
在实际工程设计中，我们可以根据链轮传动力的计算公式，对链轮传动系统进行设计和优化。
通过合理选择链条类型、传动比、传动效率等参数，可以确保链轮传动系统具有良好的工作性能和稳定性。
除此之外，链轮传动力的计算公式还可以用于链轮传动系统的故障分析和故障诊断。
通过对链轮传动力的计算，可以及时发现链轮传动系统中的问题，并采取相应的措施进行修复和改进。
综上所述，链轮传动力的计算公式是工程设计中的重要工具，它可以帮助工程师们对链轮传动系统进行设计、优化和故障诊断，从而确保链轮传动系统具有良好的工作性能和可靠性。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解链轮传动力的计算公式及其应用。
关于传动链轮的一些常识
链轮分为自动链轮和从动链轮，自动链轮经过花键的方式装在发起机输出轴上,从动链轮装在摩托车驱动轮上，经过链条将动力传递给驱动轮，普通自动链轮比从动链轮要小，可起到降速增扭的结果。
★传动链轮的功能特点1、资料的选用——大、小链轮采用优良碳素构造钢进行冲压成型。
2、加工与处置工艺——采用进步前辈的铣齿加工工艺，使齿形更准确。
链轮全体进行了调质热处置，极大地进步了其综合机械功能，齿形硬度达68-72HRA以上，使链轮的耐磨性明显进步。
外表进行了喷吵、电镀处置。
3、产物系列——经济适用的通俗链轮和功能优胜的精品链轮。
★链轮的拆装自动链轮：自动链轮与发起机输出轴以花键的方式连系，并以花键挡板或螺母固定。
拆开时可拆下链轮罩，卸下链条，旋下花键挡板或固定螺母，即可将小链轮拉出。
装配时，依相反的挨次进行。
从动链轮：①支起主撑架，使后轮翘起。
②松开后轮轴紧固螺母和调理器螺母，拆下链盒、链条。
③拆开后制动拉杆，将后轮总成一同拉出。
④卸下固定链轮的螺栓、螺母或挡圈，将链轮后轮毂或销钉螺栓上取下。
⑤装置时，依相反的挨次进行。
并按规则的力矩紧固链轮固定螺母或螺栓（30-50N.m）和后轮轴螺母（50-80N.m）。
传动链轮的装置要求及留意事项:装置要求：①依据车型规格准确选用型号。
②反省装置传动链轮的地位（变速器输出副轴、轮毂等）形态能否优越，不然须检修或改换相关件。
③按准确办法将主、从动链轮装置到位，且拧紧紧固件使其到达规则力矩要求。
④装上传动链条并调整好松紧度后，反省链条与链轮共同能否顺利、共面，且与链罩无干预。
注意事项：①从动链轮应有防松办法。
②从动链轮装车后，应应用调理器和后摇架（也叫后轮叉）刻线将后轮轴调正，如许既可避免后轮跑偏，也能防止链轮与链条的早期磨损。
③因为自动链轮转速高、齿数少，在一样前提下，比从动轮磨损快些，属正常状况。
④链轮和链条还改换，若只改换个中之一，会加剧两边的磨损。
⑤要按期地洁净及光滑传动链条、传动链轮，以进步其运用寿命。
链传动
中文名称：链传动英文名称：chain drive定义：利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。
应用学科：机械工程（一级学科）；传动（二级学科）；链传动（三级学科）链传动链传动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。
基本结构链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。
它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。
链条链条长度以链节数来表示。
链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。
若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。
在链条链传动基本结构受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。
齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板(分为内导式和外导式)。
齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。
铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可减少摩擦和磨损，效果较轴瓦式好。
与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。
齿形链多用于高速(链速可达40m/s)或运动精度要求较高的传动。
国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大和最小值(详见GB1244-85)。
各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。
这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。
但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，并便于加工。
链轮传动的设计
滚子链传动的设计计算1. 滚子链已知条件链传动设计通常已知的条件是:传动的用途,工作情况, 原动机和工作机种类,传递的功率和载荷性质,链轮的转速n1, n2或传动比i,以及对结构尺寸的要求.2. 链传动主要参数的选择(1)传动比i.通常链传动传动比i≤7,推荐i=2～3.5.当工作速度较低(v<2m/s)且载荷平稳,传动外廓尺寸不受限制时, 允许i≤10.小链轮齿数z1与链速υ(2) 链轮齿数z1,z2.为减小链传动的动载荷,提高传动平稳性,小链轮齿数不宜过少,链速和传动比i选取，推荐z1 =29-2i.当链速很低并要求结构紧凑时, 也可取小链轮最少齿数zmin=9.当z1确定后,则大链轮齿数z2=iz1,并圆整为整数.为避免跳齿和脱链现象,减小传动外廓尺寸和重量, 大链轮齿数不宜太多,一般应使z2≤120.从减小传动速度不均匀性和动载荷考虑,小链轮齿数z1应受到链速的限制;而从限定大链轮齿数和减小传动尺寸出发,小链轮齿数z1亦受到传动比的制约。
通常在设计中,可先由表7-12按传动比选定小链轮齿数z1,表7-11用于链速的核验.由于链节数常为偶数,考虑到链条和链轮轮齿的均匀磨损, 链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数.链轮齿数优选数列: 17, 19, 21, 23, 25, 38, 57, 76, 95, 114.(3) 链节距p和排数.在一定条件下,链节距越大,承载能力越高,但传动平稳性降低,动载荷及噪音随之加大.因此设计时应尽量选用小节距的单排链,高速重载时可选用小节距的多排链.适宜选用的链节距p可根据单排链的额定功率Po和小链轮转速n1可查出.但当链传动实际工作条件与额定功率Po值的制定条件不相同时,需引入一系列相应的系数对Po 值加以修正,才能得到链传动的设计功率PC(kW).式中: P——传递的功率;KA——工况系数, 见表7-13;Kz——小链轮齿数系数,见表7-14;Kp——多排链系数,见表7-15.(4) 中心距a和链节数Lp.中心距的大小对链传动的工作性能也有较大的影响.中心距过小,链在小链轮上的包角减小, 且链的循环频率增加而影响传动寿命;中心距过大,传动外廓尺寸加大,且易因链条松边垂度太大而产生抖动.一般初选中心距a0=(30～50)p,最大可为amax=80p.链条的长度一般用节数Lp表示,Lp=L/p,L为链长.根据带长的计算公式(式(7-20)),可导出链节数的计算公式初算出的链节数Lp0,必须圆整为相近的整数Lp,最好为偶数, 以避免使用过渡链节.根据链节数Lp,就能算出链传动的实际中心距一般情况下,a和a0相差很小,亦可由下式近似计算为了便于链条的安装和保证合理的松边下垂量,实际安装中心距应比计算中心距小2～5mm.中心距一般设计成可以调节的,以便链节铰链磨损变长后能调节链条的张紧程度;否则应设有张紧装置.(5) 链条作用在轴上的拉力FQ.链传动和带传动相似,在安装时链条也有一定的张紧力,其目的是使链条工作时松边不致过松,防止跳齿和脱链现象.由于张紧力的存在,所以链条对轴也存在作用力FQ ,一般取FQ=(1.2～1.3)F(7-38)式中:F——圆周力,即链的工作拉力(由式(7-4)计算得到), 有冲击,振动时取较大值. 【例2】试设计一链式输送机上的滚子链传动.已知电机额定功率P=7.5kW,主动链轮转速n1=960r/min,从动链轮转速n2=320 r/min,载荷平稳,中心距可以调整.要求设计此链传动.解选择链轮的齿数设计步骤和方法如下:(1) 确定链轮齿数z1,z2.传动比假定链速v=3～8m/s,并参考i=3,由表7-12,表7-11选取小链轮齿数z1=23;大链轮齿数z2=iz1=3×23=69.(2) 确定链条节距p.由式式中:小链轮齿数系数Kz得,Kz=1.23;多排链系数Kp(按双排链考虑),得,Kp=1.7;工作情况系数KA,得, KA =1.0.根据PC=4.66 kW,n1=970 r/min,选定链号为10A,节距p=15.875mm.(3) 验算链速v.由式知,链速合适;传动采用油浴润滑.(4) 确定中心距a和链条节数Lp.①初选中心距a0:取a0 =40p=635 mm.②确定链条节数Lp:取链节数Lp=126.③计算实际中心距a:考虑安装垂度,取a=625mm.(5) 计算压轴力FQ.并考虑链的工作情况系数KA=1.3,得链的实际拉力F得压轴力FQFQ=1.3F=1.3×1669.5=2170.4N(6) 链轮的材料及热处理.链轮材料选用45钢, 经热处理后硬度为40～50HRC.(7) 链轮的结构和技术设计(略).。
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第七课链轮传动
教学目标：
1、理解课程内涉及的机械原理、物理知识、模型结构和编程逻辑。
2、通过自主模型搭建和程序编写，引导学生对模型和程序进行更全面的探究认识。
3、结合生活，掌握对于所学知识在生活中的实践应用。
4、培养学生对于编程的学习兴趣，激发学生的求知欲。
教学重点：
理解课程内涉及的机械原理、物理知识、模型结构和程序编写，引导学生对模型和程序进行更全面的探究认识。
教学难点：
结合生活，掌握对于所学知识在生活中的实践应用。
教学方法：
采用讲授法、直观演示法、练习法、自主学习与探究学习相结合的方法。
教学过程：
环节一、创设情境、引发思考，引入新知
同学们有看见过坦克吗?坦克前进是靠什么吗？坦克前进用的是链轮传动原理。
链轮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。
与皮带传动相比，链传动有许多优点，无弹性没去和打滑现象，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。
环节二、组装硬件，创建脚本，演示操作
组装硬件：
请老师指导同学们根据使用手册找到对应的零件，组装出积木模型。
图示见课本
组装步骤文案：
第一步：按照说明书中的示例将4个【短结合键分别装在两个【5*5孔正方形框】底部。
第二步：再将【5*5孔正方形框】固定在【连续伺服马达】上，随后将【马达短轴】插入【连续伺服马达】上。
第三步：接着将【马达模块】固定在【底盘】的指定位置上。
变化一：将【10T链轮】安装在【70MM轴】上，而后取出【70mm 轴】依次穿过两个正方框，并将【30T链轮】安装在【马达轴】上。
接下来，我们将拼接好的【链条】环绕在两个链轮上，然后首尾相扣。
在此变化一的模型组装就已经完成了。
变化二的组装与变化一相比，需要调换两个链轮的位置，然后重新套入链条。
现在我们已经完成了前面两变化模型的搭建。
在接下来的变化三
和变化中，我们将使用两个【大滑轮】完成组装。
【链轮传动】模型的组装到这里就结束了。
重要组装步骤解析：图示见课本
想一想
这两种变化实际效果有什么不一样的地方呢？
答：当主动轮是小齿轮时，在马达转速不变的前提下，小齿轮作为主动轮所需要的动力较小，但此时传动的距离较短；相反，当主动轮是大齿轮时，在马达转速不变的前提下，所需要的动力较大，此时，传动的距离较大。
连接方法：
接下来，我们将伺服马达的排线接入控制盒的D4接口，之后将电池盒接头插入控制盒的电源接口，再通过USB连接线将控制盒与云教授相连接。
到这里，连接方法介绍完毕。
程序编写：
首先，打开CPF Gigo 1247A开发界面。
其次，在CPF马达栏选择【360度伺服马达】命令，将脚位设置为【D4（红色）】，方向设置为【顺时针】，将【低速】改为【高速】。
最后，在CPF马达栏选择【设定CPF重复执行程序】命令。
模型演示
现在我们来演示皮带轮传动模型，当我们点击【运行】时，模型中的伺服马达开始运转。
当点击【停止】时，伺服马达会立即停止运转。
环节三、上机巩固，分享交流，创新拓展分享交流、老师答疑解难。
环节四、小结程序，课后延伸。