第七章 链传动(机械设计)

第一章绪论机械设计概述一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。

……（√）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。

（×）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。

………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。

………………（√）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。

……（×）7、连杆是一个构件，也是一个零件。

………………………（√）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。

………………………………（×）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ）A．机构 B．构件 C．部件 D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ）A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ）A．构件是机器零件组合而成的。

B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ）A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂C．汽车的轮子 D．空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。

车床上的主轴属于（执行）部分。

2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。

3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。

4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。

5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。

机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。

第二章平面机构的结构分析一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。

第七章链传动§7-1概述§7-2 传动链的结构特点§7-3 滚子链链轮的结构设计§7-4 链传动的运动特性§7-5 链传动的受力分析§7-6 滚子链传动的设计计算§7-7 链传动的布置、张紧与润滑第一节概述链传动是由主动链轮、从动链轮和绕在两链轮上的一条闭合链条所组成（如图所示），以链作为中间挠性件，靠链的一个个链节与链轮轮齿啮合来传递运动和动力。

一、链传动的特点概述与带传动比较，链传动的主要优点是：1）无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，传动可靠。

2）所需张紧力小，作用于轴上的压力小。

3）相同工况下，结构尺寸更为紧凑。

4）能在恶劣环境（多尘、高温、多油）下工作。

5）传动效率高，承载能力高。

与齿轮传动比较，链传动的主要优点是：1）易于实现较大中心距的传动。

2）制造与安装精度要求低，成本低。

链传动的主要缺点是：1）瞬时传动比和瞬时链速不恒定，传动不平稳，工作时有噪声。

2）不宜用于载荷变化大和急速反向的传动中。

概述二、链的种类链有多种类型，按用途不同可分为传动链、起重链、牵引链三种。

起重链主要用于起重机提升重物，链速v≤0.25m/s；牵引链主要用于运输机械移动重物，链速v≤2~4m/s；传动链主要用于传递运动和动力，链速v≤15m/s，生产与应用中，传动链占主要地位。

本章只讨论传动链。

三、链传动的应用链传动的应用范围很广。

适于两轴相距较远，平均传动比准确，对平稳性要求不高，工作环境恶劣等场合。

如农业机械、建筑机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等的机械传动中。

通常链传动工作范围是：传递的功率P≤100 kW，传动比i≤8，链速v≤15m/s，中心距a≤5~6m。

现代先进的链传动技术已能使优质滚子链的传递功率达5000kW，链速可达35m/s。

第二节传动链的结构特点在链传动中按链条结构不同主要有滚子链和齿形链两种。

一、滚子链单排滚子链双排滚子链滚子链的结构如图所示。

机械设计基础认识链传动的基本特点链传动是机械传动中常见的一种形式，具有许多独特的特点和优势。

本文将介绍链传动的基本特点，包括传动方式、传动比、传动效率、传动精度和适用性等方面。

一、传动方式链传动通过链条将动力从一个轴传递到另一个轴，常见的链条有滚子链和平板链两种。

滚子链多用于重载和高速传动场合，平板链则适用于低速、轻载传动。

链传动具有传递动力平稳、无滑动等特点，适用于一些对运动精度要求较高的场合。

二、传动比链传动的传动比可以通过链轮的组合来实现。

链轮分为驱动链轮和从动链轮，通过不同大小的链轮组合，可以实现不同的传动比。

这使得链传动在实际应用中具有很大的灵活性，可以满足不同传动比要求的情况。

三、传动效率链传动的传动效率比较高，通常在95%以上。

这是因为链条接触面积大，摩擦损失相对较小。

但需要注意的是，随着链条磨损，传动效率会逐渐降低，因此需要定期检查和维护链条以确保传动效率。

四、传动精度链传动的传动精度较高，可以保持较稳定的传动比。

这是由于链条通过齿轮传动，齿轮的加工精度决定了传动的精度。

因此，在设计和制造链传动时，需要注意齿轮的加工精度和配合情况，以保证传动的精度和运动平稳性。

五、适用性链传动具有广泛的适用性，可以用于各种不同的工况和传动要求。

例如，链传动可以承受较大的载荷和转矩，适合用于重载传动。

此外，链条还具有一定的抗冲击和吸震性能，适用于一些工况复杂、震动较大的场合。

总结：综上所述，链传动是一种常见的机械传动形式，具有传动平稳、传动比灵活、传动效率高、传动精度高和适用性广泛等特点。

在机械设计中，根据具体的传动要求和工况特点，可以选择合适的链条和链轮组合，以满足不同的传动需求。

但在使用过程中，也需要注意链条的维护和检修，以确保传动效果和使用寿命。

机械设计题库07：链传动
题目一
一台风电机组的直径为4.2米，希望使用链传动来传输功率。

给定
机组的额定转速为1000转/分钟，设计转矩为1800牛·米，链传动的
传动比为20，链条的节距为25.4毫米。

请计算： 1. 需要使用的链轮
的齿数； 2. 链条的总长。

题目二
某机床的主轴转速为6000转/分钟，要求通过链传动将功率传递至
切削工具。

已知链条的节距为10毫米，链条的总长为1.5米。

请计算：1. 需要使用的链轮的齿数； 2. 可以进行的最大切削功率。

题目三
某工业机械中，需要使用链传动将电机的转动传递给另一旋转部件。

已知电机的转速为1000转/分钟，设计转矩为1200牛·米，链条的节
距为20毫米，链条的总长为2米。

请计算： 1. 需要使用的链轮的齿数； 2. 可以传递的最大功率。

题目四
某种机械设备需要使用链传动进行传递，已知主动链轮的齿数为20，被动链轮的齿数为40，链条的传动比为2.请计算链条的节距。

题目五
某农用机械中，将电机的转动通过链传动传递给发动机。

已知电机
的转速为1500转/分钟，设计转矩为2000牛·米，链条的节距为15
毫米，链条的总长为3.5米。

请计算： 1. 需要使用的链轮的齿数； 2.
可以传递的最大功率。

以上是机械设计题库07：链传动的一些题目，供练习使用。

希望能对您的机械设计能力提升有所帮助！。

机械设计——链传动设计链传动是一种常见的传动机构，被广泛应用于机械设计中。

在机械设计中，合理的链传动设计能够提高传动效率、减少噪音和振动，并具有较长的使用寿命。

本文将从链传动的设计原理、设计步骤等方面进行详细介绍，帮助读者理解和掌握链传动的设计方法。

链传动是利用链条连接传动的装置，并通过链轮的转动来实现传动动力。

其主要由链条、链轮和导向轮组成。

链条通常由许多个连续的关节组成，链轮则是连接在轴上的圆盘，有时也被称为齿轮。

导向轮用来引导和保持链条在传动过程中的位置。

在进行链传动设计之前，需要明确传动系统的要求和工作条件。

首先，确定传动比，即输入轴与输出轴的转速比。

其次，确定传动功率和转矩，以及工作环境的温度、湿度和噪音要求等。

这些基本参数对于链传动的选型和尺寸设计至关重要。

在链传动设计中，需要根据传动比和转动方向选择适当的链条型号和链轮齿数。

根据传动功率和转矩计算出链条的最小宽度和强度。

一般来说，链条的宽度应大于等于振动参数。

通过选择合适的链条型号和链轮齿数，可以满足所需的传动比和传动功率。

在确定链条型号和链轮齿数后，需要进行链条的长度和连接轴的设计。

链条的长度应根据安装空间和工作条件进行合理设计。

并且，要注意链条的张力和松弛程度，避免链条的跳齿和过紧。

另外，还需要进行链传动的轴设计和支撑结构的设计。

链传动的轴应具有足够的强度和刚度，以承受传动过程中的力和转矩。

同时，要合理选择轴承和其安装方式，以减小摩擦和磨损。

支撑结构的设计要保证链传动的稳定性和可靠性。

除了上述基本设计步骤外，链传动的设计还需考虑一些特殊情况和附加要求。

例如，在高速和高温环境下，需要选择高强度和耐热的链条材料；在潮湿和腐蚀环境下，需要选用耐腐蚀的链条材料和防腐涂层。

此外，还需进行链传动的动力学分析和疲劳寿命计算。

通过动力学分析，可以评估链条的运动特性和传动效率，进而对链传动的性能进行改进。

通过疲劳寿命计算，可以确定链条的使用寿命和更换周期，以确保链传动的可靠性和安全性。

链传动基本要求：了解链传动的工作原理、类型、特点、应用范围和失效形式。

掌握套筒滚子传动的参数选择和设计计算。

1．与带传动、齿轮传动相比、链传动有何特点？为什么自行车传动采用链传动？多级传动时，为什么链传动常放在低速级，带传动常放在高速级？优点：•与带传动相比–平均传动比不变，无弹性滑动和打滑现象。

–张紧力小，轴上作用力小，结构紧凑。

–传动效率较高，可在低速下传递较大的载荷。

–在同样的使用条件下，结构紧凑。

–能在油污、尘土、高温等恶劣环境下工作。

•与齿轮传动相比–两轴的中心距较大。

缺点：•只能用于两平行轴间的同向回转传动。

•瞬时传动比变化，传动平稳性差（工作时有冲击和噪声）。

•无过载保护能力。

自行车传动采用链传动：链传动能在油污、尘土、高温等恶劣环境下工作；传动效率较高，可在低速下传递较大的载荷；两轴的中心距较大。

多级传动时，链传动常放在低速级：链传动瞬时传动比变化，速度有波动，传动平稳性差（工作时有冲击和噪声）；无过载保护能力。

2．试分析链传动动载荷产生的原因及其影响因素？p286•因为链速v 和从动链轮角速度的周期性变化，从而产生了附加的动载荷；•链的垂直方向分速度v’的周期性变化,导致链传动的横向振动，也是链传动动载荷中很重要的一部分。

•当链条的铰链啮入链轮齿间时，由于链条铰链做直线运动而链轮轮齿做圆周运动，两者之间的相对速度造成啮合冲击和动载荷。

•链传动的多边形效应是链传动的固有特性。

•若链张紧不好，链条松弛，在起动、制动、反转、载荷变化等情况下，将产生惯性冲击，使链传动产生很大的动载荷。

3．链传动的主要失效形式有哪些？在什么条件下容易出现这些失效形式？p288链传动的失效形式可能有：正常润滑的链传动，铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；因铰链销轴磨损，使链节距过渡伸长，从而破坏正确的啮合和造成脱链现象；润滑不当或转速过高时，销轴和套筒的摩擦表面易发生胶合破坏；经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；低速重载的链传动，铰链元件发生静强度破坏；链轮轮齿磨损等。

摘要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-结构链传动链传动是啮合传动，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。

1.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。

符合上述要求的端面齿形曲线有多种。

最常用的齿形是“三圆弧一直线”，即端面齿形由三段圆弧( )和一段直线( )组成。

链结构2.链轮链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。

齿形用标准刀具加工时，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，但须绘出链轮轴面齿形，以便车削链轮毛坏。

轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。

链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经热处理。

小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般应优于大链轮。

常用的链轮材料有碳素钢(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。