机械基础(陈长生)PPT-10 链 传 动

设计时，先计算出所需的额定功率P0
K AP P0 K z KL Km
(10-4)
再根据P0 和小链轮的转速n1，查图10-8确定滚子链的型号。
2) 当V<0.6m/s时 对于链速V<0.6 m/s的低速链传动，因其主要失效 形式是链条的静力拉断，故应按静强度校核。根据已 知条件，可参考图10-8初选链号，然后校核链的静强 度安全系数S，其计算公式为
图10-6 链轮端面齿形
当链轮采用标准齿形时，在链轮零件图上不必绘制其 端面齿形，只需注明链轮的基本参数和主要尺寸，并 注明“齿形按GB1244-85规定制造”即可。 链轮的主要尺寸及计算公式见表10-2。 链轮的轴向齿廊可查表10-3。
表10 - 3图 轴向齿廓
表10 - 2 滚子链链轮主要尺寸
图10-4 滚子链的接头形式 a）开口销 b）弹簧卡 c）过渡链节
滚子链上相邻两销轴中心间的距离称为节距，用p 表示，它是链传动的基本特性参数。节距越大，链条各 零件的尺寸越大，其承载能力也越大。因此，当传递的 功率较大时，可采用多排链。如图10-5所示为常用的双 排链，排距用pt表示。
多排链的承载能力与排数 成正比。由于受到制造精度的 影响，各排受力难以均匀，故 排数不宜过多，一般不超过四 排。
二、额定功率曲线 链传动的不同失效形式 限定了传动的承载能力。在 特定的实验条件下（小链轮 齿数Z1=19、链节数 Lp=100），并根据理论计算 可求得链传动不发生失效时 所能传递的额定功率P0。为 便于应用将它绘制成额定功 率曲线。图10-8所示为A系 列滚子链的额定功率曲线。
图10-8 额定功率曲线
表10-3 轴向齿廊（摘自GB1244-85）
链轮的结构与链轮的直径有关。小直径可制成实心 式（图10-7a）；中等直径的可制成孔板式（图10-7b）， 大直径时常采用齿圈可更换的组合式（图10-7c）或焊接 结构（图10-7d）。
图10-7 链轮的结构 a）实心轮 b）孔板式 c）组合式
d）焊接式
第三节 滚子链传动的设计
一、链传动的失效形式 1．链板的疲劳破坏 在传动中，由于松、紧边拉力不同，使得滚子链各 元件都受变应力作用。经过一定循环次数后，链板将出 现疲劳破坏。在正常润滑条件下，链板疲劳强度是决定 链传动承载能力的主要因素。 2．滚子和套筒的冲击破坏 经常起动、反转、制动会使链传动产生较大的惯性冲 击，使销轴、套筒、滚子产生冲击疲劳破坏。
3．铰链的磨损 链传动时，相邻链节间要发生相对转动，因而使销轴 与套筒、套筒与滚子间发生摩擦，引起磨损，而磨损后会 使链节距变大，极易引起跳齿或脱链。 4．销轴与套筒的胶合 在高速、重载时，链条所受冲击载荷、振动较大，销 轴与套筒接触表面难以维持连续的油膜，导致摩擦严重而 产生高温，易发生胶合。 5．链条的过载拉断 低速、重载，链条会因静强度不足而被拉断。
三、滚子链传动的设计计算 1.链传动的平均速度及传动比 1）平均速度 链轮转动一周，链条转过的长度为zp， 则链的平均速度为
av
z1 pn1 z2 pn2 60 1000 60 1000
（10-1）
式中， V为平均链速(m/s)；Z1，Z2分别为主动链轮和从 动链轮的齿数；n1，n2主动链轮和从动链轮的转速（r/min）； p为节距（mm)。 2）链传动的平均传动比 （10-2）
Qm S S K AF
Hale Waihona Puke (10-5)式中， S——安全系数； Q——单排链的极限拉伸载荷，单位为N； m——链条排数； KA——工作情况系数； F——链的工作拉力，F=1000P/V，单位为N； [S]——静强度安全系数许用值，取[S]=4~8。
3.链传动主要参数的选择 1) 传动比i 通常链传动的传动比i≤7，推荐i=2～3.5。 2）齿数Z1、Z2 选择时可参照表10—8。
第十章 链传动
第一节 概述 一、链传动的组成及类型 链传动是由主动链轮1、从动链轮2和链条3等组成 （图10-1）。它是靠链条和链轮轮齿的啮合来传递平行 轴间的运动和动力。
图10-1 链传动的组成
按用途的不同，链传动分为传动链、起重链和牵引 链。起重链和牵引链用于起重机械和运输机械。传动链 主要用于一般机械传动。 根据结构的不同，传动链又可分为滚子链、套筒链、 齿形链和成形链，分别如图10-2a、b、c、d所示。
z1 z 2 p a Lp 4 2 z1 z 2 Lp 2
2 2 z 2 z1 8 2
（10-6）
（10-7）
四、 链传动的布置 链传动的布置是否合理，对传动的工作能力及使用寿命 都有较大影响，布置时应注意： 1．两轮轴线应布置在同一水平面内（图10-9a），或两 轮中心线与水平面成450以下的倾斜角（图10-9b）。 2．应尽量避免垂直传动，不得已时使上、下链轮左右偏 离一段距离e（图10-9c）。 3．紧边放在上边，避免松边在上边时链条下垂而出现咬 链现象。
第二节 滚子链和链轮
一、滚子链的结构和标准 滚子链有单排、双排和多排。单排滚子链的结构 如图10-3所示，它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒 4、滚子5组成。
图10-3 单排滚子链结构 a) 滚子链构成 b) 单排外链节 c) 单排内链节
两片外链板与销轴采用过盈配合，构成外链节。两片 内链板与套筒也构成过盈配合，构成内链节。销轴穿过套 筒，将内、外链节连接成链条。套筒、销轴间为间隙配合， 这样，内、外链节可相对转动。滚子与套筒间也为间隙配 合，当链与链轮啮合时，链轮齿面与滚子之间形成滚动摩 擦，可减轻链条与链轮轮齿的磨损。链板制成∞字形，使 链板各截面强度大致相等，并减轻重量。
图10-2 传动链的类型 a) 滚子链 b) 套筒链 c) 齿形链 d) 成形链
二 、链传动的特点和应用 链传动主要有以下特点： 1． 由于是啮合传动，链与链轮间没有滑动现象， 故能保证平均传动比不变。 2． 链传动不需要初拉力，工作时对轴的作用力较小。 3．可在高温、低温、多尘、油污、潮湿、泥沙等恶劣环境 下工作。 4．由于瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差，有冲击和噪 声，且磨损后发生跳齿，不宜用于高速和急速反向场合。
4．中心距a和链节数Lp 一般取中心距a0 =（30～ 50）p，推荐a0=40p， 最大中心距amax=80P。 链条的长度常用链节数Lp表示，链条总长为L=pLp
2
a 0 z1 z 2 z 2 z1 p Lp 2 a p 2 2 0
计算出的Lp应圆整成相近的偶数。 由Lp计算理论中心距a：
表10-9 链传动的布置
链传动适用于两平行轴线中心距较大、瞬时传动比无严格 要求以及工作环境恶劣的场合，广泛用于农业、采矿、冶金、 石油化工及运输等各种机械中。 目前，链传动所能传递的功率可达3600kW，常用P≤100kW 以下；链速V可达（30~40）m/s，常用V≤15m/s；传动比最大可 达15，一般i≤6；效率η=0.94~0.97；中心距a≤6m。
滚子链的接头形成如图10-4所示。当链条的链节数 为偶数时，内外链板正好相接，接头处用开口销或弹簧 卡锁紧(见图10-4a、b)，前者常用于大节距，后者一般 用于小节距。当链条的链节数奇数时，需要采用过渡链 节。(见图10-4c)，由于过渡链板是弯的，承载后其承受 附加弯矩，使承载能力降低20%，所以链节数尽量不用 奇数。
图10-5 双排滚子链结构
滚子链已标准化，它的基本参数与尺寸见表10-1。 表内的链号数乘以25.4/16mm即为节距值。链号中的后 缀表示系列。其中A系列是我国滚子链的主体，供设计用， B系列主要供维修用。
表10-1 滚子链的基本参数与尺寸
二、滚子链链轮 滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形应保证 链条能平稳而顺利地进入和退出啮合，受力均匀，不易 脱链，并便于加工。 链轮的齿形有国家标准。GB1244-85规定了滚子链 链轮的端面齿槽形状，如图10-6所示，即为三圆弧（dc、 ba、aa’）和一直线（ ）齿形。 cb
iav=n1/n2=Z2/Z1
2.功率计算 1) 当V≥0.6m/s时，链传动能传递的功率为
K A P P0 K z K L K m P0 K Z K L K m P KA
(10-3)
式中, P——链传动所能传递的功率，单位为kW； P0——特定条件下单排链传递的额定功率，单位为kW； Kz——小链轮齿数因数，查表10—4； KL——链长因数，查表10-5； Km——多排链因数，查表10-6； KA——工作情况因数，查表10-7。