12A滚子链传动计算

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。

p 3% p
机械设计
第 5章
链传动
26
二、链传动的设计计算及主要参数的选择
已知条件：功率（P)、传动用途、载荷性质、小链轮的转（n1）、 大链轮的转速（n2)或传动比（i)、原动机等 设计内容：链轮齿数（z1)、(z2)、滚子链型号、链节距（p)、排数（m)、 链节数Lp、中心距a及润滑方式等。
const
，振动、平稳性差、噪音大。
3）成本比带传动高。
机械设计
三、应用
第 5章
链传动
5
Pmax→500kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m 一般： P＜100kW， v ＜15m/s，i ＜7 1、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。 2、用于a较大，要求i平均不变，而不宜采用齿轮 或带传动场合。 自行车、摩托车 ∴ 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合
机械设计
注意：
第 5章
链传动
32
1）链传动紧边布置与带传动相反。
2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力；
链传动张紧力不决定工作能力， 控制松边垂度 防止脱链、跳齿
而是
3）因张紧力小，压轴力比带传动小。
机械设计
三、链传动的润滑
第 5章
链传动
33
人工定期润滑
飞溅润滑
滴油润滑
压力喷油润滑 油浴润滑
机械设计
第 5章
链传动
1
第5章 链 传 动
5.1 概述
5.2 滚子链和链轮
5.3 链传动工作情况分析
5.4 滚子链传动的设计计算 5.5 链传动的布置、张紧和润滑
机械设计
5.1、概述
第 5章
链传动

滚子链传动的设计计算 -工程2019-01-01一、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/s＜v＜7m/s，润滑不良时，允许传递的功率应降低至(0.15~0.3)P0;３、当v＞7m/s，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用。

当要求的实际工作寿命低于15000h时，可按有限寿命进行设计。

滚子链传动的设计计算链是标准件，因而链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型、决定链的型号、合理地选择参数、链轮设计、确定润滑方式等。

一、链运动的主要失效形式1．铰链磨损链节在进入和退出啮合时，相邻链节发生相对转动，因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动动，引起磨损，使链的实际节距变长，啮合点沿链轮齿高方向外移。

当达到一定程度后，就会破坏链与链轮的正确啮合，导致跳齿或脱链，使传动失效。

链条磨损后节距变长的情况如图8–12a所示。

图中D p为链节距的平均伸长量。

铰链磨损后实际上只是外链节节距伸长了2D p，即p2=p+2D p。

而内链节距是不变的，即p1=p。

如图8–12b所示，可知链轮节圆直径的增量为D d=D p/sin(180°/z)。

由此可见，若D p一定（通常许用伸长率D p/p≤3%），则D d随链轮齿数z的增多而增大。

因此，为了保证链的使用寿命，不致过早产生跳齿或脱链，除应满足规定的润滑状态外，还有必要限制链轮的最大齿数。

a)b)图8–12 链条磨损铰链磨损，过去是链传动的主要失效形式。

近年来，由于链和链轮的材料、热处理工艺、防护与润滑状况都有了很大的改进，链因铰链磨损而失效的形式已经退居次要地位。

只有那些不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当的传动，磨损才会成为主要的失效原因。

2．疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变，因而链是在变应力状态下工作的。

经过一定循环次数后，链的元件将产生疲劳破坏。

滚子链在中、低速时，链板首先疲劳断裂；高速时，由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加，因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏。

在润滑充分和设计、安装正确的条件下，疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。

3．铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时，都要承受较大的载荷和产生相对转动，当链轮转速超过一定数值时，销轴与套筒之间的承载油膜破裂，使金属表面直接接触并产生很大的摩擦，由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合。

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31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
滚子链传动的设计计算参考 文档
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。

滚子链传动的设计与计算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。

主要适用于要求工作要求可靠，两轴相距比较远，不适合采用齿轮传动，需要平均传动比准确但不需要瞬时传动比准确的场合.它可以用于工作条件恶劣的场合，广泛应用于建筑机械、农业机械、石油机械、起重、采矿、金属加工机床、摩托车、自行车等.链传动有很多优点，与带传动相比，它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，在相同工况下的传动尺寸小，能在高温、潮湿、多尘等恶劣的场合下工作。

本毕业设计是在韩国东洋链条贩卖株式会社杭州办事处进行的.主要设计资料及进行的绘图都是在该公司完成的。

首先介绍了链条的种类以及链传动的运动特性，其次根据实际工程机械出现的问题,查阅机械设计手册，进行滚子链传动的设计，并检验链速，压轴力等条件，核实是否满足实际条件,计算出具体的链条以及链轮的尺寸参数，并运用Autocad、caxa绘图软件，绘制相关的零件图和装配图，解决工程实际输送问题.关键词：滚子链传动链条链轮设计Design of Roller Chain Drives and CalculationStudent： Huang haijie Advisor： Dr. Qiang LiSchool of Mechanical and Automotive EngineeringZhejiang University of Science and TechnologyAbstractChain of transmission is through the chain which have a special tooth movement and the active power transmission sprocket to the driven sprocket tooth with a special kind of drive。

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。

b1 h pt
3 7.11 5.64 5.72 8.26 10.24 7.85 12.07 14.38 7.75 11.81 13.92 9.4 15.09 18.11 9.65 14.73 16.59
平稳载荷
1
中等冲击
严重冲击
水平传动
和倾斜传
2
动
接近垂直 的传动
7.92
-0.25
0.15
6.4 13 43 34 56 7.85 7.4575 7.3005
145.561983 145.415116
-0.3 0.18377759
轴孔到链轮齿侧平直部分的端面圆跳动需小于： 0.135076245
ri
34.78070338
0.19674979 69.2150966
3R GBT
141.824336 齿型按 1244
1985
129.721983 4.27632353 2.39 129.575116 129.721983 12.07 124 123.742027
常数K 轮觳厚度 h 轮觳长度 Lmax 轮觳长度 Lmin 轮觳直径 dh(dh<dg) 内链板节内宽 b1 单排 bf1 双排 三排 bf1 齿侧倒角 ba（用于081，083，084） 其余型号 ba 齿侧半径 rz 验算小轮包角 α1 小轮不发生胶合的极限转速 n1 max 量柱测量距 MR（偶数齿） 量柱测量距 MR（奇数齿）
齿顶圆直径 da
da max=
da min=
齿根圆直径 df 分度圆弦齿厚 ha max 分度圆弦齿厚 ha min 最大齿根距离 Lx（奇数齿） 最大齿根距离 Lx（偶数齿） 内链板高度 h 齿侧凸缘（或排间槽）直径 dg dg<p*COT(180°/z)-1.04*h-7.06

1800.0000 0.1667 74.9700 0.85
1.0811 1.0000
6.主要参数选择： 7.轴的扭转强度：
低速链传动： V<0.6m/s 传动比i 链轮齿数
中心距 轴的直径
kz-小链轮齿数系数
kp-多排链排数系数
Zp-排数
s=Zp*Fq/(Ka*F1+Fc+Ff) 》4-8
s=Fq*Zp/（KA*F）
销轴直径dz 内链节内宽 b1 内链节外宽 b2 内链板高度h
5.94
12.57
17.75
18.08
排距
pt
单排每米质量 q（Kg/m）
22.78
1.5
0.3333
m/s
2.齿形链链轮：
齿数：
17
分度圆直径: d=p/(sin180/z)
133.8581
齿顶圆直径： da=p/(tan180/z) 101.9085
》4-8
i《8
i=2-3.5
v=0.6-3 m/s
v=3-8 m/s
v>8
m/s
a=（30-50）*p
最大a=80*p
d>=C*（P/n)^1/3
1 13.91413799 14.39814815
包角不小于120 °
z1>=15-17 z1>=21
z1>23-25
27.4386
1、传动比
总减速比
i出=n1/n2=z2/z1 n1-主动轮 n2-从动轮
121.9481432 133.517088
齿根圆直径： 最大齿根距离：
df=p*
齿侧凸缘直径
11.6901 11.4387

项目单位说明n 1——小链轮转速,r/min n 2——小链轮转速,r/min优先选用齿数: 17,19,21,23,25,38,57,76,95和114P——传动功率，Kwf 1——工矿系数，见表13-2-3f 2——小链轮齿数系数，见表13-2-1i ＜4≥4a omin0.2z 1(i +1)p 0.33z 1(i -1)pv≤0.6m/s,为低速链传动v＞0.6～0.8m/s,为中速链传动v＞0.8m/s,为高速链传动链条长度LmZ 1≠Z 2时,a c =p(2L p -Z 1-Z 2)f 4计算中心距a cmmZ 1=Z 2=Z 时,链条速度vm/s以节距计的初定中心距a 0p 节链条节数L p见表13-2-4 计算得到的Lp值,应圆整为偶数,以避免使用过渡链节,否则其极限拉伸载荷为正常值的80%f 3——用齿数计算链条节数的系数P c =Pf 1f 2根据修正功率P c (取P c 等于额定功率P )和小链轮n 1,由图13-2-2或图13-2-3选用合适的节距p推荐a 0=(30-50)p脉动载荷、无张紧装置时,a 0＜25pmm 链条节距p为使传动平稳,结构紧凑,宜选用小节距单排链；当速度高、功率大时，则选择用小节距多排链，此时应注意安装误差对其传动准确性的影响初定中心距a 0mm有张紧装置或托板时,a 0可大于80p。

对中心距不能调整的传动，a 0min ≈30pa omin =80p滚子链传动设计传动比i为使传动平稳,对高速或承受冲击载荷的链传动:Z 1≥25,且链轮齿应淬硬 Z1、Z2取基数、链条节数Lp为偶数时,可使链条和链轮轮齿磨损均匀公式及数据Z 1≥Z min =17Z 2=i Z 1≤114小链轮齿数Z 1小链轮齿数Z 2修正功率P cKw项目单位说明验算小带轮包角α1(°)α1≥120°作用在轴上力F N 水平或倾斜传动:F≈(1.15～1.20)f1F t 接近垂直的传动:F≈1.05f1F t润滑见图13-2-9和表13-2-37在链传动使用中,必须给以保证的最低润滑要求mm 实际中心距a有效圆周力Ft N为使链条松边有合适的垂度,需将计算中心距减小Δa,其垂度f=(0.01～0.03)a c对中心距可调的Δa取大值,对中心距不可调或无张紧装置的或有冲击振动的传动取小值a=a c-Δa一般Δa=(0.002～0.004)a c公式及数据。

齿数 9=0.446,10=0.5, 11=0.554,12=0.6 09,13=0.664,14= 0.719,15=0.775, 16=0.831,17=0.8 87,18=0.943,19= 1,20=1.06,21=1. 11,22=1.17,23=1 .23,24=1.29,25= 1.34
滚子链链轮的基本参数和主要尺寸
链轮齿数 节距 p 滚子外径 dr 排距 pt 小轮孔径 dk1 大轮孔径 dk2 链轮分度圆直径 d
小轮 z1 17 12.7 7.92 14.38 40 30 69.11582763
注：为使传动平稳 、结构紧凑，特别 在高速下，宜选用 节距较小的链条， 速度高、功率大 时，可选用较小的 多排链。选用多排 链时应注意传动对 脏污和误差是比较 敏感的。 dkmax查《机械零 件设计手册》P580
93
30 1000 1219.2
a0min=
129.54
系数c1 a0p（以节数表示的中心距初定值） 链长节数 Lp（圆整取偶数） 链条长度 L（m） 系数c2 理论中心距 a △a 实际中心距 a' 链速 v (m/s) 有效圆周力 Ft 作用于轴上的拉力 FQ 润滑方式（P581）
7.320455518 78.74015748 184 2.3368 158.5 1005.888098 3.017664293 1003 0.471381667 530.355798 556.8735879
7.92
-0.25
0.15
6.4 13 43 34 56 7.85 7.4575 7.3005
145.561983 145.415116
-0.3 0.18377759
轴孔到链轮齿侧平直部分的端面圆跳动需小于： 0.135076245

6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

已知：横梁上下移动部件总质量m=1785kg ，伺服电机额定功率P 0=1.8kW ，额定转矩T 0=11.5 Nm ，额定转速n 0=1500 r/min ，减速机转速比i 0=50，减速机机械效率η=0.72，链轮齿数Z=23，链轮中心距a=250mm ，链轮传动比i=1，双排链结构链号12A ，查GB/T1243标准（见表1）得，最小抗拉强度F u =62.6 kN ，节距p=19.05 mm 。

链轮平均转速：01500==3050n n i =0r/min 链条平均速度：3319.0523*******.226060p z n v --⋅⋅⨯⨯=⨯=⨯=m/s 由于有两组链条传动，单边链条的传动功率为0.5P ，则链条紧边拉力为：333010.50.50.5 1.80.721010102945.5N 0.22t p P F F v v η⋅⋅⋅⨯⨯==⨯=⨯=⨯≈由于链速为v ＜0.6 m/s 的低速链传动，其主要失效形式是链条的静拉断，故按静拉强度条件进行计算，校核安全系数S ，即 362.61014.2~1.52945.5u A t F S K F ⨯==≈⋅⨯≥[S]=48 式中 K A ——工况系数，不稳定载荷取K A =1.5；F t ——链传动圆周力；[S]——链条静强度安全系数许用值，取[S]=4~8。

承受横梁重力的拉力：a 11F =mg=178510=8925N 22⨯⨯ 静拉力安全系数：3u A a F 62.610S ===4.68K F 1.58925⨯⋅⨯拉≥[S]验算链号和节距，见图1，由于设计的链传动的工作条件与制定许用功率曲线时的实验条件不完全一致，因此，应使用修正计算公式，A Z p 0.5P K 0.5 1.80.72 1.5P ==0.45 kW K K 1.23 1.75c ⋅⨯⨯⨯⋅⨯≥ 式中，P c –––在特定条件下，单排链所能传递的功率(kW)（见图1）； K A ——工况系数，不稳定载荷取K A =1.5；K Z –––小链轮齿数系数（见表2）取K Z =1.23；K P –––多排链系数（见表3）取K P =1.75；图1 A系列单排滚子链的额定功率曲线表2 小链轮齿数系数K ZZ19 10 11 12 13 14 15 16 17 K Z0.446 0.500 0.554 0.609 0.664 0.719 0.775 0.831 0.887 K¢Z0.326 0.382 0.441 0.502 0.566 0.633 0.701 0.773 0.846 Z119 21 23 25 27 29 31 33 35 K Z 1.00 1.11 1.23 1.34 1.46 1.58 1.70 1.82 1.93 K¢Z 1.00 1.16 1.33 1.51 1.69 1.89 2.08 2.29 2.50表3 多排链系数K P排数 1 2 3 4 5 6K P 1 1.75 2.5 3.3 4.0 4.6。