JB-ZQ4176-2006滚子链及链轮的选择计算分解

5—5 滚子链链条与链轮一、链条滚子链的结构如图 5—14 所示。

它是由滚子 1 、套筒 2 、销轴 3 、内链板 4 和外链板 5 所组成。

内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈配合连接。

滚子与套筒之间，套筒与销轴之间均为间隙配合。

当内、外链板相对挠曲时，套筒绕销轴转动 , 形成铰链。

滚子套在套筒上，与链轮啮合时滚子滚动，以减轻齿廓的磨损。

当传递大功率时，可采用双排链（图 5—15 ）或多排链。

图 5—14 滚子链结构图 5—15 双排链滚子链两相邻链节铰链副理论中心的距离称链条的基本节距p （简称链节距）。

链节距p 是链条主要参数。

节距越大，各元件的尺寸也相应增大，抗拉强度也越高。

表 5—14 列出了 GB/T1243—97 规定的短节距传动用精密滚子链的主要尺寸及抗拉载荷。

链长用链节数表示。

使用时将链的两端搭接，形成闭合链条。

滚子链的接头形式有三种，如图 5—16 所示。

当链节数为偶数时，接头处正好是内外链板相接，可将一侧外链板与销轴做成固定的接头，装配后用开口销（用于大节距链，见图 5—16a）或弹性锁片（用于小节距链，见图 5—16b ） , 将另一侧链板锁住。

当链节数为奇数时，必须采用折曲的过渡链节（图 5—16c ）。

由于过渡链节的链板受到附加弯矩作用，其强度仅为正常链节的 80% 左右，所以在一般情况下链节数取偶数为宜。

GB/T1243 — 97 中包括了 A 、 B 两种系列的滚子链（ A 系列是美国的标准，欧洲国家大多采用 B 系列）。

两种系列互为补充，覆盖了最为广泛的应用领域。

表 5—14 中链号乘以 25.4/16 即为该链号的链节距 p （ mm ），后缀 A 或 B 分别表示 A 或 B 系列。

( a) (b) (c)图 5—16 滚子链的接头形式二、滚子链链轮1. 链轮的基本参数和主要尺寸链轮的基本参数是节距p ，齿数z ，排数n 。

链轮的主要尺寸及计算式见表 5—15 。

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。

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。

本标准适用于GB/T 1243—1997链传动的选择计算・, 1选择住传动的基本妻求 1.1 e 传动应考忠的主《因素：镑轮和销轴能承受传递的拉力; »轮所承受的丄作负厠；衬套和销轴之间的饺接磨损，在要求寿命期限内应保持许用极限; 齿面的磨损在要求寿命《限内应保持许用扱限.1.2为了得到链传动的满意寿命，必須做到S a ） 链轮有足够的润滑$b ） S 条伸长的补偿有张紧惜施,空程垂度小于中心距1%; C ）空程和负荷程的扳动或S 个传动的扭转振动能得到制止. L3链传动计算选择时有关参数的确定要求；a ） 滾子链以极低速度或动《运行时，动拉力按公式F, = F-/i 来汁算，不考虑离心力,K 值不超过最小断裂力的0 • 15倍.b ） 选取链条至少必须知道所传递的功率■小链轮转速 及估算岀的附加动载蓟等。

C ）S 轮最小齿数为17齿。

在中、高速或最大允许载荷 范围运行时，小链轮齿要淬火,齿数尽可能为21。

链轮最大齿 «为150齿。

下列齿数优先选择：H 、19、21、23、25、3B 、57、76、95、l 】4ud ） 链传动的毘隹中心距是链节距的30-50倍,小链轮 最小包角为120%e ） 当琏传动方向与水平面倾斜角大于6（r 吋，必须宴用 张紧轮、张紧釉或其他相应的方法把包E 张燃（见图Dof ） 大节距单排轻和小节即多排链经常采用.多排链位 置上受到限制，但町采用较小負径的链轮•这样在一定的条件 下还叫达到较高的转連.小节距利多齿数的链传动比大节距少齿数的链传动产生的噪声和振动要小,故尽可能选用 小距多齿数的链传动。

2 «传动的计»2 1计算参数及符号见表1 °名称转矩 琢动转速 静拉力 动拉力 总拉力 姦心力 分度K 直祥 速度 齿效节拒 中心距 mr 数 功率符号 M n FFcF Fd21.X2P U T单位i N”T/minNNNNmmmAmmmmkW滚子链及链轮的选择计算JB/ZQ 4176—2006代替 JBZ£Q 4176—19970） b ） C ） d ）0%JtVZQ 4176—20062.2转矩：M(N ・m)-9550X/\/w = FX£々n00 功率:P M CUW) = F- w/lOOO = M -« /9550 拉力(静)：F(N) = 1000 xPf^/v = 2000 xM/^Z (不考虑离心力) 速度：T>(mZs) = n X 2 X p/60000 分度圆直Sidtmm) = />/[sin(t80*/jtr)] 图示功率:Po(kW) = p ・y]・/2汀I 见表2,力丸S2。

滚子链传动的设计计算讲解
1.链节设计：
滚子链的链节主要由滚子销、滚子和内外板组成。

链节设计需要确定
滚子链的节距、滚动半径和链节的强度。

节距决定了滚子链的分度，通常
根据传动的需求来确定。

滚动半径是指滚子在链轮上滚动时的半径，决定
了链条的载荷分布情况。

链节的强度需要根据传动的功率、转速、扭矩等
参数进行计算，确保链节的强度满足要求。

2.齿轮设计：
滚子链传动通常搭配齿轮来实现传动，齿轮的设计计算需要考虑齿数、模数、齿宽、齿轮间距等参数。

齿数决定了齿轮的传动比，通常根据传动
的需求和速比来确定。

模数是指齿轮齿数与齿轮直径的比值，决定了齿轮
的尺寸大小。

齿宽需要根据传动的扭矩和功率来计算，确保齿轮的强度满
足要求。

齿轮间距是指相邻齿轮之间的距离，需要根据滚子链的节距和齿
轮的齿数来计算，确保链条和齿轮的匹配。

3.轴承选型：
滚子链传动中的轴承主要承受滚子链的转动载荷，因此轴承的选型需
要根据链条的转动速度、载荷和寿命要求进行计算。

常用的轴承类型包括
滚动轴承（如球轴承、圆锥滚子轴承）和滑动轴承。

轴承的选型需要确保
其承载能力、刚度和经济性满足要求。

以上是滚子链传动设计计算的基本讲解，其中涉及的计算内容较多，
涵盖了机械设计的多个方面。

在实际设计中，还需要考虑材料的选择、装
配方式和润滑等因素，以保证滚子链传动的可靠性和稳定性。

设计人员在
进行滚子链传动的设计计算时，应根据具体的传动要求和工作条件来进行合理的设计。

链轮参数计算公式:
齿顶圆直径:dmax=d+1.25p-d1
dmin=d+(1-1.6/z p-d1
分度圆直径 :d=p/sin180°/z p=节距可查表 z=齿数
齿顶圆 (外径 :D=p×(0.54+cot180°/z
分度圆直径:d=p/sin(180°/z
齿根圆直径:df=d-d1
注:p 链条节距 z 链轮齿数 d1 链条滚子直径
链轮型号:包含非标链轮(根据客户图纸定制 ,标准链轮 (美标和公制。

链轮常用材料:C45 链轮常用加工方法:淬火处理,表面发黑处理。

链轮齿数选用的一般原则:
齿或以上一般用于中高转速、正常工作条件下运行的主动链轮。

链轮是带嵌齿式扣链齿的轮子 , 用以与节链环或缆索上节距准确的块体相啮合, 是一种实心或带辐条的齿轮 , 与 (滚子链啮合以传递运动。

链轮广泛应用于化工、纺织机械、食品加工、仪表仪器、石油等行业的机械传动等。

齿只用于小节距主动链轮。

齿或多过 23齿推荐用于有冲击的情况。

当速比低时,用高齿数链轮可以大大减少 i 链节的转动量、链条的拉伸负荷和轴承的负荷。

§7-6 滚子链传动的设计计算一．滚子链传动的设计计算已知；传动用途、工作情况、原动机种类、传递的功率P 、链轮转速n 1、n 2（或i ），结构尺寸要求等。

设计内容：链条节距p 、列数、链条链节数L p 、传动中心距a ；大、小链轮齿数z 1 、z 2；轴压力Q ；润滑方式。

设计步骤：1．链轮齿数z 1 、z 2和传动比i小链轮齿数z 1对链传动的平稳性和使用寿命有较大影响。

齿数少，外廓尺寸小，但齿数过少，运动不均匀性加剧，动载荷和冲击加大；链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链的磨损加剧；链传递的圆周力增大，加速了链条和链轮的损坏。

齿数过多，将增大传动尺寸和质量，链条磨损后节距的伸长容易发生跳齿和脱链，同样会缩短链条的使用寿命。

齿数的选取原则：（1）链传动速度高时，齿数多些；（2）为考虑磨损均匀，链轮齿数应取与链节数互为质数的奇数，并优先选用以下数列：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。

12m in 1,17iz z z ==（取整），且1202≤z 。

由表9-8，试选v —选取z 1，z 1尽量用奇数。

6≤i ，推荐=2~3.5。

当v<2m/s 且载荷平稳时，可达10。

过大时，链条在小链轮上的包角过小，将减少啮合齿数，因而易出现跳齿或加速轮齿的磨损，故可用二级或二级以上的传动。

2．确定计算功率P ca计算功率P ca 是根据传递的功率P ，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定，即 P K P A ca = kW3．初选中心距a 0a 小，传动结构紧凑，但a 太小，链条总长太短，单位时间里每一链节参与啮合次数过多，加剧链的磨损和疲劳。

a 过大，承载好，但链条长，横向振动大。

一般 ()p a p a 80,50~30m ax 00==（张紧或托板），中心距不可调时，p a 30m ax 0≈。

4．链节数L p212210.222a p z z z z p a L p ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=π 取整，最好取偶数。

滚子链传动设计计算步骤例：已知p=10KW ，小链轮的转速n1=720r/min ，传动比i=2.8，载荷平稳，两班工作制，两链轮中心距a=500~600mm 范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于35o ，小链轮孔径。

40mm d k =计算：（1）小链轮齿数z1z1=29-2i=29-2*2.8=23.4取整数z1=23i1~22~33~44~55~66z131~2727~2525~2323~2121~1717~15优先选用齿数：17，19，21，23，25，38，57，76，95，114z1、z2取奇数，则链条节数为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。

在高速或有冲p L 击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。

（2）大链轮齿数z2Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整z2=65（3）实际传动比i=83.22365z z i 12===（4）设计功率 工况系数，查表5.4-3，P k p A d =A k 1k A =10KWP k p A d ==（5）单排链条传递功率，查表5.4-4和5.4-5，齿数系数，排数系数mZ d 0k k P P =23.1k Z ==1m k =8.13kw 123.110P 0⨯=（6）链节距p根据，n1=720r/min ，查图5.4-1功率曲线和n1确定的点，应在所选型号链13.8P 0=0P 的功率曲线下方附近（不超过直线）。

结果为10A ，节距p=15.875mm ，（7）验算小链轮轴直径kd 查5.4-7链轮中心孔最大许用直径40mm65d kmax >=（8）初定中心距0a 为优，无张紧轮时取p )50~30(a 0=25pa 0<i<4≥40mina 0.2z1（i+1）p0.33z1(i-1)p80pa 0max =6mm.555875.153535p a 0=⨯==（9）确定链条节数0212210pa p)2z z (2z z p 2a L π-+++==115.335pp 22365(26523p 35p 22π-+++⨯=取116L p =（10）链条长度84m.11000875.151161000p L L p =⨯==（11）计算（理论）中心距'a当时，21z z ≠a21p 'k )z z 2L (p a --=当时，21z z =)z L (2p a p '-=根据，查表5.4-9，若有必要可使用插值。

滚子链和链轮一、滚子链的结构和规格滚子链由内链板1、套筒2、销轴3、外链板4和滚子5组成，如图9-3所示。

内链板和套筒、外链板和销轴用过盈配合固定，构成内链节和外链节。

销轴和套筒之间为间隙配合，构成铰链，将若干内外链节依次铰接形成链条。

滚子松套在套筒上可自由转动，链轮轮齿与滚子之间的摩擦主要是滚动摩擦。

链条上相邻两销轴中心的距离称为节距,用p表示，节距是链传动的重要参数。

节距p越大，链的各部分尺寸和重量也越大,承载能力越高，且在链轮齿数一定时，链轮尺寸和重量随之增大。

因此，设计时在保证承载能力的前提下，应尽量采取较小的节距。

载荷较大时可选用双排链（图9-4）或多排链，但排数一般不超过三排或四排，以免由于制造和安装误差的影响使各排链受载不均。

链条的长度用链节数表示，一般选用偶数链节，这样链的接头处可采用开口销或弹簧卡片来固定，如图9-5a、b）所示，前者用于大节距链，后者用于小节距链。

当链节为奇数时，需采用过渡链节如图9-5c）所示。

由于过渡链节的链板受附加弯矩的作用，一般应避免采用。

GB/T1243-97规定滚子链分为A、B系列，其中A系列较为常用，其主要参数如表9-1所示。

表中链号和相应的国际标准号一致，链号乘以25.4/16mm即为节距值。

a) b) c)图9-5 滚子链接头形式链号节距p(mm)排距P t(mm)滚子外径d1(mm)内链节内宽b1(mm)销轴直径d2(mm)内链板高度h2(mm)单排极限拉伸载荷F Q（KN）单排每米质量q(kg/m)08A 12.70 14.38 7.92 7.85 3.98 12.07 13.8 0.6010A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.09 15.09 21.8 1.0012A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.96 18.08 31.1 1.5016A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.94 24.13 55.6 2.6020A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.54 30.18 86.7 3.8024A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.11 36.20 124.6 5.6028A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.71 42.24 169.0 7.5032A 50.80 58.55 28.58 31.55 14.29 48.26 222.4 10.1040A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.85 60.33 347.0 16.1048A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.81 72.39 500.4 22.60 滚子链的标记为：链号—排数—链节数标准号。

第6章链传动本章提示：链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件-----链条所组成。

靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。

其中，应用最广泛的是滚子链传动。

本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围；重点分析了链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式；阐明了功率曲线图的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择；简要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。

基本要求1)．了解链传动的工作原理、特点及应用2)．了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。

3)．掌握滚子链传动的设计计算方法。

4)．对齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。

6.1 概述链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图6.1，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。

在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型：1．滚子链传动滚子链的结构如图6.2。

它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。

链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。

把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，图6.3为双排链。

链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过4排。

当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。

为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。

链的接头形式见图6.4。

当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。

过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。

链条相邻两销轴中心的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。