滚子链传动设计流程图
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滚子链传动的设计计算.doc
滚子链传动的设计计算（经典设计步骤）1、已知条件和设计内容设计链传动的已知条件包括：链传动的工作条件、传动位置与总体尺寸限制，所需传递的功率P，主动链轮转速n1，从动链轮转速n2或传动比i。
设计内容包括：确定链条的型号、链节数Lp和排数，链轮齿数Z1、Z2以及链轮的结构、材料和几何尺寸，链传动的中心距a、压轴力Fp、润滑方式和张紧装置等。
2、设计步骤和方法（1）选择链轮的齿数z1、z2和确定传动比i一般链轮齿数在17~114之间。
传动比按下式计算i =z2/z1(2)计算当量的单排链的计算功率Pca.根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链的计算功率Pca =K A*K Z*P/Kp式中：K A——工况系数，见表1K Z——主动链轮齿数系数，见图1Kp——多排链系数，双排链时Kp=1.75，三排链时Kp=2.5P——传递的功率，KW（千瓦）。
表1 工况系数KA从动机械特性 主动轮机械特性平稳运动 轻微冲击 中等冲击 平稳运动 1.0 1.1 1.3 轻微冲击 1.4 1.5 1.7 中等冲击1.81.92.1图1 主动链轮齿数系数KZ（3）确定链条型号和节距p链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca 和主动链轮转速n1由图2得到。
然后由表2确定链条节距p。
图2 A系列、单排滚子链额定功率曲线表2 滚子链规格和主要参数（4）计算链节数和中心距初定中心距a0=（30~50）p，按下式计算链节数Lp0Lp0=(2*a0/p)+(z1+z2)/2+(p/a0)*[(z2-z1)/2π]^2为了避免使用过渡链节，应将计算出来的链节数Lp0圆整为偶数Lp。
链传动的最大中心距为：a=f1*p*[2Lp-(z1+z2)]式中，f1为中心距计算系数，见表3表3 中心距计算系数f1（5）计算链速v，确定润滑方式平均链速按下式计算v=(z1*n1*p)/(60*1000)=(z2*n2*p)/(60*1000)根据链速v，选择合适的润滑方式。
链条传动及画法
4400
0.18
06B
9.525
10.24
6.35
5.72
3.28
8.26
8900
0.40
08A
12.70
14.38
7.95
7.85
3.96 12.07 13800 0.60
08B
12.70
13.92
8.51
7.75
4.45
11.81 17800
0.70
10A 15.875 18.11 10.16
9.40
上。如图 2-23 所示。用“添加几何关系” 工具，将图 2-24 中箭头所指的水平线和圆
作“相切”约束。用“智能尺寸” 工具标注出如图 2-25 所示的尺寸。单击图标 退
出绘制草图。
10
图 2-26 切除拉伸 2 属性管理器
（8）建立“拉伸切除 2”。在特征管理器选择草图 3，然后在特征工具栏中单击 “拉伸切除” 图标，系统弹出“拉伸切除”属性管理器，在“方向 1”栏的“终止条 件”选择框中选择“两侧对称”，在“深度” 输入框中输入 20，单击“所选轮廓” 输入框，输入框 变成红色，将鼠标移到圆轮廓上单击选中，再将鼠标移到矩形轮廓上 单击选中。其它采用默认设置，如图图 2-26 所示。单击“确定” 图标按钮完成建模。
图 滚子链链轮端面齿形 图 滚子链轴面齿形
3
2.5.2 单排小链轮设计
根据表 2-1 和表 2-2 得到小链轮的设计数据：齿数 Z1=19、分度圆直径 d=77.16、分 度圆舷高取 3、齿根圆直径 df=69.21、齿侧凸缘直径 dg=62.79、选用 08 A 型链条，链条 节距 P=12.7、滚子最大外径 dr=7.95、内链节内宽最小 7.85。
滚子链的结构
1）确定z1、z2、i
z1平稳 z1z2重量
z1zmin
i6
P71表3-13
z2zmax=120 i=2～3.5
i（啮合齿数减少）z工作磨损
2）计算Pc
Pca K A P
其中：KA——P69表3-10
3）节距p
Pca P0 K z K L K p
冲击疲劳断裂；
2、铰链磨损 磨损（后）p掉链 3、胶合
V
4、链条静载拉断 V<0.6m/s、F工作
七、计算准则
PC
链板疲劳 套筒、滚子冲击疲劳
P0许用
销轴、套筒胶合
n 润滑恶劣
P ca P 0 K z KL K p
实验条件：单排、润滑良好、中等速度、z1=19，Lp=100节，平稳， 寿命为15000h。
若过小，包角小，工作能力
2a0 z1 z2 z2 z1 p Lp p 2 2 a0
5）压轴力Q
Q KQ Fe
KQ=1.15(水平)或1.05（垂直） 6) 低速静强度校核
Sca 4～8
7）链轮的结构设计（作为自学内容） 8）布置、张紧、润滑 布置——查p73图3-36；
i平均
n z 1 2 C n2 z1
1 is 2
A:
1
2
VAx V1 cos V1 cos
1
2
VAy V1 sin
1
2
B:
0
1
2
VBx V1
Vcx V1 cos V1 cos
VBy 0
1
2 Vcy V1 sin
式中，Kz——齿数系数，表3-11；
机械基础 第3章 链传动
(3) 链轮的齿数( 图3-13) 由于链节数常取偶数, 为使链条与链轮轮齿磨损均匀,链轮齿数一 般应取与链节数互为质数的奇数。
一、滚子链
3. 滚子链的标记
二、齿形链简介
三、链传动的失效及润滑
1. 链传动的失效形式
三、链传动的失效及润滑
2. 链传动的润滑
1) 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨 损、延长链条的使用寿命。
使用张紧轮自动张紧
链传动的布置与张紧
使用张紧轮定期张紧
谢谢观看
《机械基础》第三章第二节
垂直布置
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
水平布置 倾斜布置
倾斜布置：水平布置无法实现时， 倾斜布置应使倾斜角φ应小于45°。
垂直布置
水平布置和倾斜布置的紧边均位于上方较好，可使链节和链轮 轮齿顺利地进入和退出啮合，保证链轮的顺利运转。
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
第3章 链传动
链传动的类型
《机械基础》第三章第一节
一、滚子链
1. 滚子链的结构
一、滚子链
2. 滚子链的主要参数
(1) 节距 节距是指链条相邻 两销轴中心线之间的距离, 以符号 p 表示, 如图3-9 所示。
一、滚子链
(2) 节数 滚子链的长度用节数来表示, 链节数应尽量选取偶数, 以便连接时正好使内链板和 外链板相接。
水平布置 倾斜布置
垂直布置
垂直布置：链条下垂量大，链 轮有效啮合齿数少，应让上下两轮 错开，或用张紧轮。
链传动的布置与张紧
2、链传动的张紧
链传动张紧的目的主要是为了避免链条垂度过大产生啮合不良和链条 振动现象，同时也为了增加链条的包角。
一、滚子链
3. 滚子链的标记
二、齿形链简介
三、链传动的失效及润滑
1. 链传动的失效形式
三、链传动的失效及润滑
2. 链传动的润滑
1) 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨 损、延长链条的使用寿命。
使用张紧轮自动张紧
链传动的布置与张紧
使用张紧轮定期张紧
谢谢观看
《机械基础》第三章第二节
垂直布置
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
水平布置 倾斜布置
倾斜布置：水平布置无法实现时， 倾斜布置应使倾斜角φ应小于45°。
垂直布置
水平布置和倾斜布置的紧边均位于上方较好，可使链节和链轮 轮齿顺利地进入和退出啮合，保证链轮的顺利运转。
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
第3章 链传动
链传动的类型
《机械基础》第三章第一节
一、滚子链
1. 滚子链的结构
一、滚子链
2. 滚子链的主要参数
(1) 节距 节距是指链条相邻 两销轴中心线之间的距离, 以符号 p 表示, 如图3-9 所示。
一、滚子链
(2) 节数 滚子链的长度用节数来表示, 链节数应尽量选取偶数, 以便连接时正好使内链板和 外链板相接。
水平布置 倾斜布置
垂直布置
垂直布置：链条下垂量大，链 轮有效啮合齿数少，应让上下两轮 错开，或用张紧轮。
链传动的布置与张紧
2、链传动的张紧
链传动张紧的目的主要是为了避免链条垂度过大产生啮合不良和链条 振动现象，同时也为了增加链条的包角。
滚子链传动的设计.
链传动的工作原理与特点2.1 链传动的组成和工作原理链传动由主动链轮1、从动链轮2和中间挠性件链条3组成，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力。
图2.1 链传动2.1.1链传动的特点与应用链传动的主要优点是：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力、作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有污染等恶劣环境场合下工作。
与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求比较低；中心距较大时其传动结构简单。
链传动的主要缺点是：瞬时链速和链传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。
目前，链传动广泛应用于工况较为恶劣、传动比精度要求不是很高的农业、矿业、起重、冶金、运输、石油、化工、机械中。
2.1.2链传动的基本结构链传动主要有链条和链轮两部分组成。
链条长度以链节数来表达。
链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相连接，接头处可用卡簧或开口销锁紧。
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，因此通常应避免采用。
短节距精密滚子链（简称滚子链）传动使用最广，而齿形链应用于要求较高的传动。
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。
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。
链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。
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、45、Q275、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。
重要的链轮可采用合金钢。
小直径链轮可制成实心式；中等直径的链轮可制成孔板式；直径较大的链轮可设计成组合式，若轮齿因磨损而失效，可更换齿圈。
链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。
机械设计—学做一体化课件：链传动设计
当v=1.5~7m/s,润滑不良时降为(0.15~0.3)P0; 当v>7m/s,润滑不良时,该传动不可靠,不宜采用。
链传动设计
4.4.3 链传动设计计算 一般链速v<0.6m/s称为低速链传动,v=0.6~8m/s称为中速
链传动,v>8m/s称 为高速链传动。链传动的设计计算包括选 定链条节距、排数和节数,决定链轮齿数及中心距, 选择链轮 材料并绘制零件图,决定张紧及润滑方式等。
链传动设计
4.5 链 轮 的 结 构
1.滚子链的链轮齿形(或齿槽形状) 链轮齿形应满足下列要求: (1)保证链节能平稳而顺利地进入和退出啮合。 (2)与链节啮合时的冲击和接触应力应尽可能小。 (3)便于加工。 国家标准(GB/T1243—2006)规定的链轮端面齿形(或齿 槽形状)如图4－9所示。齿形的 各部分几何尺寸可查有关国 家标准。
链传动设计 链长度常以链节数 Lp0 (节距 p 的整数倍)来表示。与带
传动的带长计算相似,将 式 (3 15)中的d 用 代入,两端除 以p,则得链节数:
计算的链节数 Lp0 应圆整为整数 Lp,并且最好是偶数。
链传动设计 当链节数圆整为Lp 后,中心距也作相应的改变,改变后的
实际中心距a 可用式(4－5)解得
滚子链分为 A、B 两种系列。A 系列 用 于 重 载、高 速 和 重 要 的 传 动;B 系 列 用 于 一 般传动。
根据GB/T 1243—2006的规定,套筒滚子链的标记为:链 号、排数、整链链节数及标准 编号。例如节距38.1mm、A 系列、双排、60节的套筒滚子链,其标记为:24A-2×60GB/ T 1243—2006。标记中,B 级不标等级,单排链不标排号。
链传动设计
图4－3 单排滚子链
链传动设计
4.4.3 链传动设计计算 一般链速v<0.6m/s称为低速链传动,v=0.6~8m/s称为中速
链传动,v>8m/s称 为高速链传动。链传动的设计计算包括选 定链条节距、排数和节数,决定链轮齿数及中心距, 选择链轮 材料并绘制零件图,决定张紧及润滑方式等。
链传动设计
4.5 链 轮 的 结 构
1.滚子链的链轮齿形(或齿槽形状) 链轮齿形应满足下列要求: (1)保证链节能平稳而顺利地进入和退出啮合。 (2)与链节啮合时的冲击和接触应力应尽可能小。 (3)便于加工。 国家标准(GB/T1243—2006)规定的链轮端面齿形(或齿 槽形状)如图4－9所示。齿形的 各部分几何尺寸可查有关国 家标准。
链传动设计 链长度常以链节数 Lp0 (节距 p 的整数倍)来表示。与带
传动的带长计算相似,将 式 (3 15)中的d 用 代入,两端除 以p,则得链节数:
计算的链节数 Lp0 应圆整为整数 Lp,并且最好是偶数。
链传动设计 当链节数圆整为Lp 后,中心距也作相应的改变,改变后的
实际中心距a 可用式(4－5)解得
滚子链分为 A、B 两种系列。A 系列 用 于 重 载、高 速 和 重 要 的 传 动;B 系 列 用 于 一 般传动。
根据GB/T 1243—2006的规定,套筒滚子链的标记为:链 号、排数、整链链节数及标准 编号。例如节距38.1mm、A 系列、双排、60节的套筒滚子链,其标记为:24A-2×60GB/ T 1243—2006。标记中,B 级不标等级,单排链不标排号。
链传动设计
图4－3 单排滚子链
机械设计第9章 链传动设计 PPT课件
2
从动轮节圆上圆周速度：
v2
v cos
v1 cos cos
R11 cos cos
R2 2
3.
链传动的瞬时传动比i瞬 ——
i瞬
1 2
R2 cos R1 cos
的变化范围为：180 , 的变化范围为：180
z1
z2
一般情况下 ，故i瞬 常数
内链板 外链板 销轴
套筒 滚子
一）滚子链结构分析——滚子链由内链板、外链板、销轴、
套筒和滚子组成。
销轴与外—链—板用过盈
配合连接，称为外链节。
h2
套筒与内—链—板用过盈
p
配合连接，称为内链节。
销轴与套筒—之—间间隙配 合，当链条与链轮轮齿啮合 时，内、外链相对转动。
内链板
外链板 销轴
套筒 滚子
滚子链的结构分析图
180 z1
R11
180 cos
z1
垂直方向分速度：
v1'
R11
sin
180 z1
R11
sin 180 z1
相位角β变化：由 180 / z1 0 180 / z1
前进方向分速度：
每啮进一 个链节时，
由R11
cos
击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产 生点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。
4. 销轴与套筒的胶合 由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用
下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产 生的热量导致套筒与销轴的胶合失效。
5. 过载拉断
在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元 件被拉断。
从动轮节圆上圆周速度：
v2
v cos
v1 cos cos
R11 cos cos
R2 2
3.
链传动的瞬时传动比i瞬 ——
i瞬
1 2
R2 cos R1 cos
的变化范围为：180 , 的变化范围为：180
z1
z2
一般情况下 ，故i瞬 常数
内链板 外链板 销轴
套筒 滚子
一）滚子链结构分析——滚子链由内链板、外链板、销轴、
套筒和滚子组成。
销轴与外—链—板用过盈
配合连接，称为外链节。
h2
套筒与内—链—板用过盈
p
配合连接，称为内链节。
销轴与套筒—之—间间隙配 合，当链条与链轮轮齿啮合 时，内、外链相对转动。
内链板
外链板 销轴
套筒 滚子
滚子链的结构分析图
180 z1
R11
180 cos
z1
垂直方向分速度：
v1'
R11
sin
180 z1
R11
sin 180 z1
相位角β变化：由 180 / z1 0 180 / z1
前进方向分速度：
每啮进一 个链节时，
由R11
cos
击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子表面产 生点蚀，且滚子、套筒和销轴会产生冲击断裂。
4. 销轴与套筒的胶合 由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用
下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产 生的热量导致套筒与销轴的胶合失效。
5. 过载拉断
在低速重载的传动中或者链传动严重过载时，链元 件被拉断。
机械设计滚子链传动的设计计算页PPT文档
由销轴和套筒胶合限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
极限功率曲线
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
由销轴和套筒胶合限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
由图可见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主 要取决于链板的疲劳强度；随着链轮转速的增高，链传动的多 边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强 度，当转速很高时，胶合将限制链传动的承载能力。
如果润滑状况与推荐的方式不同应对P0进行修正。
当实际工作寿命小于15000小时时，按有限寿命原 则，允许传递高一些的功率
3 滚子链传动的原始数据及设计内容
原始数据：传动的功率P，大、小链轮的转速 n1、 n2（或i），原动机种类，载荷性质以及传动用途。
设计内容：大、小链轮的齿数z1、z2 ，链的类型，链 条的节距 p、排数n ，链节数 Lp，两链轮中心距 a 。
功率曲线
⑵额定功率曲线 实验条件下滚子链的额定功率曲线
实验条件： 单列、水平布置、载荷平稳、 Z1=25、Lp=120、h=15000h
推荐润滑、磨损相对伸长≤3%
但链传动的实际工作条件不一定与实验条件一致， 所以应对额定功率值乘上修正系数： Kz（小链轮齿数系数）、Kp（多排链系数）、KA（工作 情况系数）
Z2=iZ1<120
奇数
因为链节数常为偶数，为使链条及链轮磨损均匀，链轮 齿数常取与链节数互为质数的奇数
⑵计算单排链的额定功率Pca
pca
KAKz Kp
P
KA——工况系数 Kz——主动链轮齿数系数
Kp——多排链系数，双排链时， Kp =1.75； 三排链时，Kp =2.5
05-5链传动
无剧烈振动及冲击的链轮
有动载荷及传递较大功率的重要 链轮（z<25）
使用优质链条、重要的链轮
中速、中等功率、尺寸较大的链 轮
z>50的从动链轮
功率小于6kW、速度较高、要 求传动平稳和噪声小的链轮
§5-6 滚子链的设计计算
一、链传动的运动学和动力学特性
v
n1z1p 601000
n2z2p
601000
a0 (30 ~ 50) p
根据选定的中心距和齿数，求链节数， 并圆整为偶数。
Lp
2a0 p
z1
z2 2
z2 z1
2
2
p a0
3、确定链节距p
计算功率 Pc K A K Z P K A ----工作情况系数 K Z----齿数系数
根据 Pc、n1 ， 由功率图选出链节距p。
1、铰链的磨损
2、链条的疲劳破坏
3、铰链的胶合
三、滚子链传动的额定功率曲线
P0 P0 Pc
单排链
载z1荷平25稳
P0
n1 n1 n1
双排链额定功率=四、滚子链传动的设计计算
已知：P、n1、n2 ，工作条件等
设计：
1、选择链轮齿数 z1, z2
齿数 z1少时，链速波动大，动载荷大，
链轮转速越高、节距p越大时(质量大)， 链轮齿数越少，动载荷越大。
§5-6 滚子链传动的设计计算 二、滚子链传动的主要失效形式
1、铰链的磨损
铰链磨损后使外链节节距变大，内链
节节距不变。
d
p
2
p p
d
p
1800
sin
z
d d
有动载荷及传递较大功率的重要 链轮（z<25）
使用优质链条、重要的链轮
中速、中等功率、尺寸较大的链 轮
z>50的从动链轮
功率小于6kW、速度较高、要 求传动平稳和噪声小的链轮
§5-6 滚子链的设计计算
一、链传动的运动学和动力学特性
v
n1z1p 601000
n2z2p
601000
a0 (30 ~ 50) p
根据选定的中心距和齿数，求链节数， 并圆整为偶数。
Lp
2a0 p
z1
z2 2
z2 z1
2
2
p a0
3、确定链节距p
计算功率 Pc K A K Z P K A ----工作情况系数 K Z----齿数系数
根据 Pc、n1 ， 由功率图选出链节距p。
1、铰链的磨损
2、链条的疲劳破坏
3、铰链的胶合
三、滚子链传动的额定功率曲线
P0 P0 Pc
单排链
载z1荷平25稳
P0
n1 n1 n1
双排链额定功率=四、滚子链传动的设计计算
已知：P、n1、n2 ，工作条件等
设计：
1、选择链轮齿数 z1, z2
齿数 z1少时，链速波动大，动载荷大，
链轮转速越高、节距p越大时(质量大)， 链轮齿数越少，动载荷越大。
§5-6 滚子链传动的设计计算 二、滚子链传动的主要失效形式
1、铰链的磨损
铰链磨损后使外链节节距变大，内链
节节距不变。
d
p
2
p p
d
p
1800
sin
z
d d
滚子链传动设计
滚子链传动设计软件是一款免费的滚子链设计和计算软件，具有链速验算、静力强度校核、功率计算等功能，可以根据对应的参数得出计算结果。
是滚子链设计中一款不可或缺的工具，推荐有需要的朋友下载！一、失效形式和额定功率链传动的失效形式有链的疲劳破环、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合以及链条的静力拉断。
右图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。
由图可见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度;随着链轮转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。
二、A系列滚子链的额定功率曲线滚子链额定功率曲线1-由链板疲劳强度限定;2-由滚子、套筒冲击疲劳强度限定;3-由销轴和套筒胶合限定上图所示为A系列滚子链的额定功率曲线，它是在标准实验条件下得出的，设计时可根据小链轮的转速n1从图中查出这种型号的链条允许传递的额定功率P0，额定功率曲线适合于链速v>0.6m/s的场合。
滚子链的额定功率曲线是在以下标准实验条件下得出的:1.两链轮安装在水平轴上，两链轮共面;2.小链轮齿数z1=19;3.链长Lp=100节;4.载荷平稳;5.按推荐的方式润滑;6.能连续15000h满负荷运转;7.链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。
当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入小链轮齿数系数Kz、链长系数KL、多排链系数KP和工作情况系数KA进行修正。
额定功率曲线是在推荐的润滑方式下得到的，当不能满足推荐的润滑方式时，应降低额定功率P0。
当不能按照推荐的方式润滑时，功率曲线中的功率P0应降低到下列数值：1、当v≤1.5m/s，润滑不良时，允许传递的功率应降低至(0.3~0.6)P0;无润滑时，功率应降至0.15P0(寿命不能保证15000h)2、当1.5m/s3、当v>7m/s，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用。