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1、第九章第九章 链传动链传动9-1 9-1 链传动的特点及应用链传动的特点及应用9-2 9-2 传动链的结构特点传动链的结构特点9-3 9-3 滚子链轮的结构和材料滚子链轮的结构和材料9-4 9-4 链传动的工作情况分析链传动的工作情况分析9-5 9-5 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算9-6 9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护链传动的布置、张紧、润滑与防护 链传动链传动属于具有挠性件的属于具有挠性件的啮合传动啮合传动，依靠链轮轮，依靠链轮轮齿与链条链节的齿与链条链节的啮合啮合传递运动与动力。传递运动与动力。紧边紧边松边松边紧边紧边主动轮主动轮从动轮从动轮一、特点一、特点：与带传动比
2、：与带传动比：平均传动比是常数平均传动比是常数 效率达效率达98%98%压轴力小压轴力小 结构紧凑结构紧凑 恶劣环境下可工作恶劣环境下可工作与齿轮传动比：与齿轮传动比：成本低成本低 可远距离传动可远距离传动缺点：缺点：必须两轴平行必须两轴平行 瞬时传动比不是常数瞬时传动比不是常数 易磨损出现跳齿易磨损出现跳齿 进入啮合、退出啮合时有噪声进入啮合、退出啮合时有噪声 9-1 9-1 链传动的特点及应用链传动的特点及应用二、应用二、应用 链传动主要应用在要求工作可靠、两轴相距较远，链传动主要应用在要求工作可靠、两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣不适合齿轮传动的场合。低速重载，工作环境恶劣不适合齿轮
3、传动的场合。三、分类三、分类按用途分按用途分:链可分为传动链、链可分为传动链、输送链、起重链输送链、起重链传动链有传动链有滚子链滚子链和和齿形链齿形链两大类。两大类。1 1、结构、结构 9-2 9-2 传动链的结构特点传动链的结构特点一、滚子链一、滚子链过过盈盈配配合合间隙配合间隙配合外链板外链板内链板内链板销轴销轴套筒套筒滚子滚子2 2、形状、形状3 3、排数、排数双排链双排链滚子链分滚子链分单排链、双排链和多排链单排链、双排链和多排链排数越多，承载能力越高，但不宜过多，排数越多，承载能力越高，但不宜过多，为什么？为什么？4 4、接头形式、接头形式开口销开口销弹簧卡片弹簧卡片过渡链节过渡链节
4、l 链节数为奇数时，链节数为奇数时，使用过渡链节使用过渡链节 l 链节数为奇数时链节数为奇数时 5 5、基本参数（表、基本参数（表9-19-1）l 节距节距P：链上相邻两铰链中心之间的距离链上相邻两铰链中心之间的距离l 排距排距Ptl 滚子外径滚子外径d1l 销轴直径销轴直径d2l 内链节内宽内链节内宽b1l 内链板高度内链板高度h26 6、滚子链的标记、滚子链的标记链号链号 -排数排数 -整链链节数整链链节数 标准编号标准编号如：如：08A-1 08A-1 88 GB/T 1234-1997 88 GB/T 1234-1997注：节距注：节距 =链号链号 25.4 25.4 16 16表示节
5、距是表示节距是12.7mm12.7mm，A A系列，单排，系列，单排，8888节的滚子链节的滚子链二、齿形链（无声链）二、齿形链（无声链）由一组由一组带有两个齿的链板带有两个齿的链板左右交错并列铰接左右交错并列铰接而成。而成。链齿的外侧是链齿的外侧是直边直边，工作，工作时链齿时链齿外侧与链轮相啮合外侧与链轮相啮合来实现传动。来实现传动。啮合的齿楔角有啮合的齿楔角有6060、7070 两种，两种，6060 易加工，易加工，应用广泛。应用广泛。为防止链条在工作时发生侧向窜动，齿形链上设有为防止链条在工作时发生侧向窜动，齿形链上设有导板导板，有内导板和外导板两种。，有内导板和外导板两种。内导板齿形链
6、：内导板齿形链：在链轮轮齿上开导向槽，导向性好，在链轮轮齿上开导向槽，导向性好，工作可靠，用于链轮宽度较大或高速重载传动；工作可靠，用于链轮宽度较大或高速重载传动；外导板齿形链：外导板齿形链：没有导向槽，结构简单，导向性差，没有导向槽，结构简单，导向性差，链轮宽度较小时，采用外导板齿形链。链轮宽度较小时，采用外导板齿形链。与滚子链比，齿形链传动平稳，无噪音，承受冲击载与滚子链比，齿形链传动平稳，无噪音，承受冲击载荷性能好，工作可靠。适应于荷性能好，工作可靠。适应于高速传动，传动比大及高速传动，传动比大及中心距小的场合中心距小的场合。但结构复杂，价格高，制造较难，多用于高速或运动但结构复杂，价格
7、高，制造较难，多用于高速或运动精度要求较高的传动中。精度要求较高的传动中。一、链轮的齿形一、链轮的齿形端面齿形：端面齿形：已标准化，已标准化，“三圆弧一直线三圆弧一直线”最常用最常用，在链轮图中不必绘出端面齿形。在链轮图中不必绘出端面齿形。9-3 9-3 滚子链轮的结构和材料滚子链轮的结构和材料轴面齿形：必须绘出轴面齿形：必须绘出二、基本参数及主要尺寸二、基本参数及主要尺寸链轮的基本参数是：链轮的基本参数是：配用链条的节距配用链条的节距p 滚子的最大外径滚子的最大外径d1 排距排距pt 齿数齿数zl 主要尺寸和计主要尺寸和计 算公式算公式见表见表9-3 9-3 和和9-49-4三、链轮的结构三
8、、链轮的结构整体式整体式孔板式孔板式组合式组合式小直径小直径中等尺寸中等尺寸大直径大直径四、链轮的材料四、链轮的材料:足够的耐磨性和强度足够的耐磨性和强度一、链传动的运动特性一、链传动的运动特性9-4 9-4 链传动的运动特性链传动的运动特性1 1、平均传动比、平均传动比2 2、瞬时传动比、瞬时传动比 结论：结论：主动轮作等速圆周运动，而主动轮作等速圆周运动，而链条前进的速度链条前进的速度却周期性的却周期性的由小到大，又由大到小由小到大，又由大到小 ，每转过一个每转过一个链节，链速的变化就重复一次。节距越大、齿数链节，链速的变化就重复一次。节距越大、齿数越小，越小，的变化范围越大，链速的变化就
9、越大。的变化范围越大，链速的变化就越大。同时，由于存在垂直分速度也在周期性变化，同时，由于存在垂直分速度也在周期性变化，导致导致链沿垂直方向产生有规律的振动链沿垂直方向产生有规律的振动。（1 1）链条前进的加速度引起的动载荷）链条前进的加速度引起的动载荷（3 3）垂直速度的变化，产生动载荷）垂直速度的变化，产生动载荷（4 4）链节啮入链轮轮齿瞬间，由于作直线运动和链）链节啮入链轮轮齿瞬间，由于作直线运动和链轮轮齿作圆周运动之间产生相对速度而造成冲击和附轮轮齿作圆周运动之间产生相对速度而造成冲击和附加动载荷加动载荷（2 2）从动轮从动轮角加速度引起的动载荷角加速度引起的动载荷二、链传动的动载荷二
10、、链传动的动载荷三、链传动的受力分析三、链传动的受力分析链链是受变载荷的是受变载荷的张紧的目的：张紧的目的：使松边不致过松，避免链条啮合时，使松边不致过松，避免链条啮合时，产生振动、跳齿或脱链现象。产生振动、跳齿或脱链现象。注：注：给链条施加一定的张紧力，其目的与带传动不同，给链条施加一定的张紧力，其目的与带传动不同，张紧力的大小不决定链传动的工作能力。而是为了控张紧力的大小不决定链传动的工作能力。而是为了控制松边的下垂度。制松边的下垂度。松边拉力：松边拉力：Ff：由链条松边垂度引起的悬垂拉力由链条松边垂度引起的悬垂拉力离心拉力离心拉力:有效圆周力有效圆周力：紧边拉力紧边拉力：一单排滚子链传动
11、，已知链轮齿数一单排滚子链传动，已知链轮齿数 ，采用采用08A08A链条链条 ，中心距，中心距 ，水，水平布置，平布置，传递功率传递功率 ，载荷平稳，小轮主动，载荷平稳，小轮主动，求：求：1 1）离心拉力）离心拉力 2 2）悬垂拉力）悬垂拉力 3 3）链的紧边拉力和松边拉力）链的紧边拉力和松边拉力9-5 9-5 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算1 1、链的疲劳破坏、链的疲劳破坏 链板的疲劳断裂、套筒和滚子表面的疲劳点蚀链板的疲劳断裂、套筒和滚子表面的疲劳点蚀2 2、链条铰链磨损、链条铰链磨损 磨损过大导致链节距磨损过大导致链节距p增大增大3 3、链条铰链的胶合、链条铰链的胶合 胶合限制
12、了链传动的极限转速胶合限制了链传动的极限转速4 4、链条静力拉断、链条静力拉断一、链传动的失效形式一、链传动的失效形式1 1、极限功率曲线、极限功率曲线 在润滑良好，中等速度下，链传动的承载能力主要取决在润滑良好，中等速度下，链传动的承载能力主要取决于于链板的疲劳强度链板的疲劳强度；随着转速的增加，传动能力主要取决于随着转速的增加，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲滚子和套筒的冲击疲劳强度击疲劳强度；转速很高时，转速很高时，胶合胶合将限制链传动的承载能力。将限制链传动的承载能力。小链轮转速小链轮转速n1极极限限功功率率Plim二、链传动的额定功率二、链传动的额定功率P P0 0条件条件：两轮水平
13、安装，两轮水平安装，共面，适当的张紧；共面，适当的张紧；Z Z1 1=25=25；L LP P=120=120；i=3=3；L Lh h=15000h=15000h；无过渡链节的单排滚子链，无过渡链节的单排滚子链，载荷平稳；载荷平稳；适当的温度；适当的温度；合适的润滑，清洁的环境；合适的润滑，清洁的环境；2 2、额定功率曲线（图、额定功率曲线（图9-119-11）三、链传动的参数选择三、链传动的参数选择1 1、链轮齿数、链轮齿数Z Z1 1、Z Z2 2l齿数常取奇数，齿数常取奇数，l一般一般z1 1大于大于1717，对于高速或受冲击载荷的情况，对于高速或受冲击载荷的情况z1 1大于大于252
14、5，lz2 2小于等于小于等于114114，l齿数系列：齿数系列：1717，1919，2121，2323，2525，3838，5757，7676，9595，114114齿数少，可减小外廓尺寸，但齿数过少，会导致：齿数少，可减小外廓尺寸，但齿数过少，会导致：（1 1）传动的不均匀性和动载荷增大）传动的不均匀性和动载荷增大 （2 2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧铰链的磨损加剧 （3 3）链传递的圆周力增大，加速了链条和链轮的磨损。）链传递的圆周力增大，加速了链条和链轮的磨损。增大齿数对传动是有利的，但增大齿数对传动是有
15、利的，但z1 1太大，太大，z2 2=iz1 1越大，易因越大，易因链条节距的伸长发生跳齿和脱链的现象。链条节距的伸长发生跳齿和脱链的现象。传动比过大，链条在小链轮上的包角小，参与啮合的传动比过大，链条在小链轮上的包角小，参与啮合的齿数少，加速磨损，导致脱链。齿数少，加速磨损，导致脱链。2、传动比、传动比i3 3、中心距、中心距al 速度不变时，中心距越小，链条受到的应力循速度不变时，中心距越小，链条受到的应力循环次数越多，加速磨损和疲劳。另外，中心距越环次数越多，加速磨损和疲劳。另外，中心距越小，小链轮的包角小，磨损大，易出现跳齿和脱小，小链轮的包角小，磨损大，易出现跳齿和脱链现象。链现象。
16、l 中心距太大，松边垂度大，造成颤动中心距太大，松边垂度大，造成颤动。4、链的节距、链的节距p和排数和排数节距节距p越大，越大，承载能力越高，但总体尺寸越大，承载能力越高，但总体尺寸越大，多边形效应显著，振动、冲击和噪声严重。多边形效应显著，振动、冲击和噪声严重。小小节距单排链节距单排链可使结构紧凑并延长寿命；可使结构紧凑并延长寿命；小小节距多排链节距多排链适于高速大功率；适于高速大功率；从经济上考虑：从经济上考虑：中心距小，传动比大时，选中心距小，传动比大时，选小小节距多排链节距多排链；中心距大，传动比小时，选中心距大，传动比小时，选大大节距单排链节距单排链。1 1、已知条件和设计内容、已知
17、条件和设计内容链传递的功率，传动比，链速，链传动的工作链传递的功率，传动比，链速，链传动的工作条件，传动的位置和尺寸限制等。条件，传动的位置和尺寸限制等。链条型号，链节数，排数，链轮齿数，链轮结链条型号，链节数，排数，链轮齿数，链轮结构，链传动的中心距，压轴力，润滑方式，张构，链传动的中心距，压轴力，润滑方式，张紧装置等。紧装置等。四、滚子链传动的设计计算四、滚子链传动的设计计算2 2、设计步骤和方法、设计步骤和方法1)1)选择链轮齿数选择链轮齿数Z Z1 1、Z Z2 2和确定传动比和确定传动比i(=Zi(=Z2 2/Z/Z1 1)(17114）2)2)确定当量的单排链的计算功率确定当量的单
18、排链的计算功率P Pcaca3)3)确定链条型号和节距确定链条型号和节距由由Pcaca和和n1 1，由图，由图9-119-11得后，由表得后，由表9-19-1确定链条节距确定链条节距p4)4)计算链节数和中心距计算链节数和中心距初选中心距初选中心距链节数链节数最大中心距最大中心距中心距计算系数：表中心距计算系数：表9-7圆整为偶数圆整为偶数5)计算链速计算链速v,确定润滑方式确定润滑方式由图由图9-149-14选择润滑方式选择润滑方式6 6）计算链传动作用于轴上的压轴力）计算链传动作用于轴上的压轴力Fp一、链传动的布置一、链传动的布置（1 1）两链轮必须位于铅垂面内，且共面，）两链轮必须位于铅垂面内，且共面，（2 2）两轮中心线最好在水平面内，如需倾斜，）两轮中心线最好在水平面内，如需倾斜，避免垂直布置避免垂直布置（3 3）紧边在上，松边在下。）紧边在上，松边在下。9-6 9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护链传动的布置、张紧、润滑与防护二、链传动的张紧二、链传动的张紧防止松边垂度过大防止松边垂度过大三、链传动的润滑三、链传动的润滑 见表见表9-9四、链传动的防护四、链传动的防护加防护罩加防护罩