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链传动的类型和应用特点

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第九章 链传动

第九章 链传动

滚子链传动的设计计算 四、滚子链传动的设计计算 1、已知条件：链传动工作条件，传动位置与总体尺寸限制； 所传递功率P，主动链轮转速n1，从动链轮转速n2或传动比i。
2、设计内容：确定链条型号、链节数Lp和排数，链轮齿数z1和z2，
链轮的结构、材料、几何尺寸，链轮的中心距a，压轴力Fp，润滑 方式及张紧装置等 3、设计步骤和方法： （1）计算当量的单排链的计算功率Pca KA：工况系数，表9-6 KZ：主动链轮系数，图9-13 KP：多排链系数，双排链：KP=1.75；三排链：Kp=2.5;
§11-3 滚子链传动的设计计算1 §9-5 滚子链传动的设计计算 失效图片 一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳断裂 场合：正常润滑和中速条件下的主要失效形式 疲劳破坏是限定链传动能力的主要因素。 2）铰链的磨损
p + Δp p
结果：链节距增大，链条总长度增加，链的松边垂度增大，从而
增大了传动的不平稳性，易引起跳齿。
第九章 链传动
本章学习要求： 1、了解链传动的工作原理、特点和应用 2、了解滚子链的标准、规格及链轮结构的特点 3、理解滚子链运动特性的多边形效应和受力分析 4、掌握滚子链传动的设计计算方法
5、了解链传动的布置、张紧和润滑
§9-1 概 述 链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮 合传递运动和动力。 一、链传动的特点和应用 优点： 1）平均传动比准确； 2）安装精度要求较低，成本低； 3）适用于中心距较大的传动。 4）效率较高， 压轴力小； 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 3）只能用于两平行轴的运动传递。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准 确的场合。
K A KZ Pca P Kp

机械设计-链传动

机械设计-链传动
2. 离心力拉力（作用于全长）
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
35SiMu 、35CrMo 材料，经淬火、回火处理，齿面硬
度40～50HRC 。 简单工况下 : 采用35钢经正火处理，齿面硬度 160～ 200HBS ；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，
齿面硬度 50～60HRC 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
d
r2
r3
c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。

机械设计第09章链传动

机械设计第09章链传动

3.心柱形式：圆柱式、轴瓦式、滚柱式；
4.特点： 传动平衡、无噪声、承受冲击性能好， 工作可靠; 适用于高速传动、大传动比和中心距较 小、运动精度要求较高的场合; 结构复杂、价格高、制造困难;
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准 化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择 材料和热处理方法。
一、链轮的基本参数及主要尺寸
分度圆直径d=p/sin(180° 分度圆直径d=p/sin(180°/z) d=p/sin(180
二、齿形
滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合 非共轭啮合，其链轮齿形 非共轭啮合 的设计可以有较大的灵活性； GB／T1244—1985中没有规定具体的链轮齿形 链轮齿形，仅 链轮齿形 仅规定了最大和最小齿槽形状及其极限参数，见 表9-5。
Z
P
KA--工作情况系数见表9－6 Kz—主动链齿数系数 图9-13 KP---多排链系数 P---传递的功率，kW
• 3 确定链条型号和节距p • 型号---查图9-11 • 链节距p---表9-1
4 计算链节数和中心距 链条长度以链节数Lp(节距p的倍数)来表示。
2a0 z1 + z2 z2 + z1 p Lp = + + p 2 π 2 a0
F = K f qa ×10
' f
−2
F f" = ( K f + sin α )qa × 10−2
松边：F2=FC+Ff 压轴力：
Fp ≈ KFp F e
KFp—压轴力系数 对于水平传动 KFp ＝1.15； 对于垂直传动KFp ＝1.05
§9-6 滚子链传动的设计计算

链传动的特点和应用

链传动的特点和应用
当链条啮入和啮出时，内外链节作相对转动；同时，滚子沿链 轮轮齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。内外链板均制成“８” 字形，以减轻重量并保持链板各横截面的强度大致相等。
链条的各零件由碳素钢或合金钢制成，并经热处理，以提高其 强度和耐磨性。
滚子链上相邻两滚子中心的距离称为链的节距，以Ｐ表示，它 是链条的主要参数。节距越大，链条各零件的尺寸越大、所能传 递的功率也越大。
§13-８—链传动的特点和应用
一、链传动工作原理与特点
１、组成：主、从动链轮、链 条、封闭装置、润滑系统 和张紧装置等。
2、工作原理：靠两轮间的链条（中间挠性元件）啮合来传递 动力和运动
3、特点： 优点：①平均传动比准确，无滑动 ②结构紧凑，轴上压力Q小 ③传动效率高η=98% ④承载能力高P=100KW ⑤
W1 W2
const
链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这 就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的动。
主动轮角速度ω1，节圆圆周速度：
V1
ω1d1 2
链节进入啮合后，链条速度： VV1cosW12d1cos
链条垂直速度：
V
V1s
i
nβ ω1d1 2
s
i
n
β
(1
2
,1)
2
作周期性变化
可 传递远距离传动amax=5～６m，可用于温度高、环境
恶缺点：①瞬时传动比不恒定 ②传动不平稳 ③传动时有噪 劣音的、场冲合击 ⑥成本低。
4、应用范围： 适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、
石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中 低速传动：传动比≤8，P≤100KW，V≤12-15m/s，无声链最 大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）

链传动-第12章

链传动-第12章
第12章 链传动
12.4、链传动的类型和应用
一、特点及应用 1. 组成
12.4、链传动的类型和应用
2. 工作原理
靠链节与链轮轮齿连续不断地啮合来传递功率的，它属 于啮合传动。 •工作前：很小预紧力，两边悬垂拉力相等； •工作后：一边紧、一边松。 •通常：紧边在上，松边在下。
一、特点及应用
3. 特点 （1）远距离传动 （2）用于工作条件恶劣情况下 （3）无过载保护电机 （4）结构紧凑、费用低、维护方便 （5）平均传动比稳定、瞬时传动比变化 （6）效率高、寿命长
（6）验算链速 （V<15m/s） （7）轴上作用力 （8）链轮各尺寸 （9）链条标记
6. 链传动的张紧
链条张紧的目的是为了避免垂度过大时产生啮合不良、松 边颤抖和跳齿等现象。同时也是为了增加链条和链轮的啮 合包角。通常采用的张紧方法有： （1）调整中心距 （2）采用张紧轮
7. 链传动的润滑
a
b
c
d
e
（a）人工润滑；（b）滴油润滑；（c）飞溅润滑；（d）油浴润滑；（e）压力喷油润滑
对于开式及重载低速的链传动，可在润滑油中加入添 加剂。对于不便用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂。
示。
链条的长度以节数来表示，链节数常取偶数，奇数节时须 采用过渡链节 。
二、链条和链轮
3、套筒滚子链结构参数
• 链条型号：08A/10A/… 40等，分A、B型
• 节距： 链号数乘以 25.4 mm • 08A节距是12.7mm, 16
• 16A是25.4mm
按国标规定滚子链的标记方法为： 链号—排数×链节数 国家标准代号。例如：A系列滚子链， 节距为19.05mm，双排，链节数为100，其标记为：
工作拉力 P F1v 1000

机械设计基础链传动

机械设计基础链传动

二、链传动的特点
与带传动相比，链传动主要有以下优点： （1）链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的 平均传动比；效率较高； （2）结构紧凑，需要的张紧力小，作用在轴上的 压力较小，可减少轴承的摩擦损失； （3）结构简单，加工成本低； （4）对工作条件要求较低，能在高温、多尘、油 污等恶劣的环境中工作。 与齿轮传动相比，链传动制造和安装精度较低，中 心距较大时其传动结构简单。
2.滚子和套筒的冲击破坏
链传动在反复启动、制动或反转时产生巨大的惯性冲 击，会使滚子和套筒发生冲击疲劳破坏。
3.链条铰链磨损
链的各元件在工作过程中都会有不同程度的磨损，但 主要磨损发生在铰链的销轴与套筒的承压面上。磨损 使链条的节距增大，容易产生跳齿和脱链。一般开式 传动时极易产生磨损，减低链条寿命。
滚子链的基本参数包括节距p，滚子外径dr和排 距pt。链节距p是指链条上相邻两销轴中心的距 离，国际上链节距均采用英制单位，我国标准 中规定链节距采用米制单位。对应不同的链号 ，链节距p的计算公式为
p=链号数×25.4/16（mm）
p
Pt为排距
滚子链的规格用链号来表示，不同的链节距有 不同的链号。滚子链的标记方法为
链轮主要尺寸计算公式为：
d
分度圆直径
c ba
r2
P a
180˚ Z
p
链轮主要尺寸计算公式为： 齿顶圆直径
齿根圆直径
2.链轮的齿形 链轮齿形的要求是应能平稳而自由地进入和退出啮合，受力 良好，不易脱链，便于加工制造。 国家标准GB/T1243-1997规定滚子链链轮端面齿形有两种形 式：二圆弧齿形（左）和三圆弧一直线齿形（右，常用）。
链传动的缺点： 链传动不能保持恒定的瞬时传动比，只能用于平行 轴之间的同向传动，不宜用于载荷变化大或急速反 转的场合。由于链节是刚性的，传动中有一定的动 载荷和冲击，传动平稳性差，工作有噪声，适用于 低速传动。 链传动的应用： 链传动主要用于两轴相距较远、工作条件恶劣、不 宜采用带传动和齿轮传动的场合，要求平均传动比 准确但不要求瞬时传动比准确的场合。广泛应用于 农业、矿山、冶金、运输机械中。在船舶机械中， 用于主动凸轮轴的传动机构及喷油和排气阀定时的 传动机构等。

链传动的特点和应用

链传动的特点和应用
目录
• 链传动的特点 • 链传动的类型 • 链传动的应用 • 链传动的优缺点 • 链传动的未来发展
01
链传动的特点
高效能
链传动是一种高效能 的传动方式，其效率 通常在95%以上。
高效率的链传动可以 减少能源损失和浪费， 提高机械设备的工作 效率。
与其他传动方式相比， 链传动能够更有效地 传递功率和运动。
农业机械
01
农业机械
链传动在农业机械中广泛应用，如拖拉机、收割机、灌溉设备等。它能
够高效地传递动力，适应恶劣的工作环境，并且具有较高的耐用性和可
靠性。
02
工业机械
在工业机械领域，链传动被用于各种自动化生产线、包装机械、印刷机
械等。由于链传动的稳定性和高效性，它能够确保生产过程的连续性和
准确性。
03
传动效率高
单排链的传动效率较高， 因为其链条与链轮之间的 接触面积较大，减少了摩 擦损失。
双排链
稳定性好
双排链由两排链条组成，每排链 条都有自己的滚子，因此其稳定 性较好，适用于高速、重载和变
载荷的传动。
承载能力适中
双排链的承载能力适中，适用于中 等载荷的传动，如摩托车和自行车 等。
传动效率高
双排链的传动效率较高，因为其链 条与链轮之间的接触面积较大，减 少了摩擦损失。
节能型设计
优化传动系统设剂，减少对环境的污染和排放。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
摩托车和自行车
链传动在摩托车和自行车中是常见的传动方式。它能够高效地将脚踏力
转化为驱动轮的动力，同时承受较大的载荷和冲击力，提供稳定的动力
输出。
链传动的特点

链传动


链传动的主要参数及其选择 1、链轮的齿数
链速 v 齿数z 齿数 1
节距增长量 , 节圆外移量 因为多边形效应，为使链传动运动平稳，小链轮齿数不宜过少。
小链轮的齿数z 表 小链轮的齿数 1 0.63~3 ≥ 17 3~8 ≥ 21 ≥8 ≥ 25 P+∆p
m/s
大链轮的齿数: 大链轮的齿数 z2 =i z1链条铰链磨损后，节距将变 长，链轮节圆将向齿顶移动。
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
i>2 a =(30~50)p
两轮轴在同一水 平面，紧边在上、 平面，紧边在上、 在下均能正常工 作。
两轮轴不在同一水 平面， 平面，松边应在下 面。否则松边下垂 量增大后链条与链 轮容易卡死。 轮容易卡死。
i>2 a < 30p
表 续
传动参数 正确布置 不正确布置 说 明
12.70 14.38 15.875 18.11 19.05 22.78 25.40 29.29 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83
7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63
B3
r4
直线
pt
轴面齿形：圆弧 直线 直线(GB1244-85) 轴面齿形：圆弧+直线
实心式-------小直径 实心式----小直径 链轮的结构
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径
链轮的结构
实心式-------小直径 实心式----小直径 孔板式-------中等直径 孔板式----中等直径 组合式----大直径，齿圈可更换。 组合式----大直径，齿圈可更换。 ----大直径

第七章链传动


a fa p 2Lp z1 z2
第四节 链传动的布置、张紧和润滑
1、链传动的合理布置
（1）两链轮的回转平面必须布置在同一垂直平面内，不 能布置在水平或倾斜平面内；
（2）两链轮中心连线最好是水平的，也可以与水平面成 45
（3）一般应使链的紧边在上、松边在下。
2、链传动的张紧
4．计算链长和中心距
（1）初定中心距a0=40p，链节数LP为
L p

2a 0 p

z 1
2
z 2

p a
0

z z
2
1
2
2

2 40p 23 58
p

58

23
2



p
2 40 p 2 3.14
121.3
a fa p 2Lp z1 z2 的前进速度和上下抖动速度是周期
性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就 越大。因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场
合。
这种由于多边形啮合给链传动带来的速度不均匀性， 称为链传动的多边形效应。
（3）从动链轮的角速度ω2
2

r
v
cos

r cos 11 r cos
中心距调整量 a 2 p 2 25.4 50.8
5．计算作用在轴上的压轴力
F 1000P 100010.04 5941N
v
1.69
FQ 1.15K AF 1.151 5941 6832N
6．链轮结构设计从略
2
2
（4）瞬时传动比为：
i 1 r2 cos 2 r1 cos

链传动

节距P 链 号 mm 排距pt 滚子外径d1 极限载荷Q 每米长质量q mm mm (单排) N (单排) kg/m
表示方法：
10A-2-87
节数 87节 排数
08A 12.70 14.38 7.95 10A 15.875 18.11 10.16 12A 19.05 20A 24A 28A 32A 40A 48A 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20 22.78 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83 11.91 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63
一、滚子链
3、套筒滚子链的剖面结构：
外链板 内链板 销轴 套筒 滚子 内链板紧压在套筒两端，称为内链节。 销轴与外链板铆牢，称为外链节。 内外链节就构成一个铰链，能相对转动。 滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。 链板形状特点→等强度条件：内外链板均做成8字形， 以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等
4 2 1.5 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.15 0.1
链号 08A 10A 12A 16A 20A 24A 28A 32A 40A 48A 节距 12.7 15.875 19.05 25.4 31.75 38.1 44.45 50.8 63.5 76.2
2、 额 定 功 率 曲 线
10
F2
以免影响链条正常退出啮合和产 生振动、跳齿或脱链现象。
2、链条受力
(1)作用在 链上的力 有效圆周力: Fe= 1000P/ v ---有效拉力 离心拉力: Fc= qv2 悬垂拉力: Ff=max(Ff ’,Ff ’’) = Fe + Fc + Ff = Fc + Ff
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主动链轮的齿数为zl，从动链轮的齿数为z2，主动链轮每转过一个齿，链条移动一个链节，从动链轮被链条带动转过一个齿：当主动链轮的转速为n1、从动链轮的转速为n2时,单位时间内主动链轮转过的齿数zl与从动链轮转过的齿数z2相等，即：
z1n1=z2n2或n1/n2=z2/z1
链传动的传动比i= n1/n2=z2/z1…………………………………(3一1)
表明：链传动的传动比就是主动链轮的转速n1与从动链轮转速n2之比值，也等于两链轮齿数z1和z2的反比。
3、链节
链节是组成链条的基本结构单元。
节距：两相邻链节铰链副理论中心间的距离。
基本节距(公称节距)P：设计给定的节距。
节距P是链条的主要参数之一(图3—2)。
二、链传动的常用类型
链传动的类型很多。
按用途链可分为：
7．安装和维护要求较高。
8．链条的铰链磨损后，传动中链条容易脱落。
9．无过载保护作用。
链传动用于两轴平行、中心距较远、传递功率较大且平均传动比要求准确、不宜采用带传动或齿轮传动的场合。
在轻工、农业、石油化工、运输起重机械及机床、摩托车和自行车等的机械传动中广泛应用。
链传动的传动比一般i≤6，低速传动时i可达10；
标记：传动用齿形链有7个链号、56种规格。GBl0855一1989对基本参数和尺寸作了具体规定，见表3—2齿形链各链号及其节距尺寸。
标记示例：p=12.7mm，链宽b=22.5mm，导向形式为外导形式，60个链节的齿形链
CL08——22.5W--60 GB 10855
三、链传动的应用特点
与带传动相比，链传动具有下列特点：
新课：
§3—1链传动的类型和应用特点
一、链传动及其传动比
1、链传动
由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运动和(或)动力的传动。
链传动是一种具有中间挠性件(链条)的啮合传动。
传动过程：主动链轮3回转时，依靠链条2与两链轮之间的啮合力，使从动链轮1回转，进而实现运动和(或)动力的传递。(图3—1)
2、链传动的传动比
链节数为偶数。
b、过渡链节：链条一端为内链节另一端为外链节时，使用过渡链节连接(图3—4c)。
链节数为奇数。
过渡链节的抗拉强度较低，尽量不采用。
（4）滚子链的标记
GBl243．1—1983对传动用精密滚子链的基本参数和尺寸作了具体规定，分A，B两个系列，A系列有10个链号，B系列有15个链号。
见P36～37表3—1A系列精密滚子链的主要尺寸摘录。
注意点：两轴中心距a≤6m，最大中心距可达15m；
传动功率P<100kW；
链条速度v≤15m／s，高速时可达20—40m／s。
作业：1、课本P71习题
2、习题册第三章
标记示例：A系列、节距38．1 mm、双排、60节的滚子链
24A—2×60 GB 1243．1
2、齿形链
齿形链：齿形链板、导板、套筒和销轴等组成。
根据导向形式分为内导式和外导式两种。
特点：齿形链传动平稳，速度高，承受冲击的性能好，噪声小(又称无声链)；
结构复杂，装拆较难，质量较大，易磨损，成本较高。
1、滚子链(套筒滚子链)；
（1）滚子链：由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。（图3—2所示）
销轴与外链板、套筒与内链板分别采用过盈配合连接组成外链节与内链节；
销轴与套筒间采用间隙配合构成外、内链节的铰链副(转动副)，内、外链节间就能相对转动。
滚子在套筒上可以自由转动；
链条与链轮啮合时，滚子与链轮齿相对滚动，是滚动摩擦，减小磨损。
（2）多排链：几个普通的单排链彼此之间用长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轴连接而成。
特点：承受较大载荷，传递较大功率。(图3—3)。
承载能力与排数成正比。
排数越多，受力越不均匀，故排数不宜过多，常用双排、三排链。
（3）滚子链的连接
滚子链的连接使用连接链节或过渡链节。
a、连接链节：链条两端均为内链节时使用由外链板和销轴组成的可拆卸连接链节，用开口销(钢丝锁销)或弹性锁片连接(图3—4a、b)。
1．能保证准确的平均传动比。
2．传递功率大，张紧力小，作用在轴和轴承上的力小。
3．传动效率高，η= 0.95～0.98。
4．能在低速、重载和高温条件下，以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。
5．能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴转动。
6．因多边形效应，瞬时传动比不是常数，会产生动载荷和冲击，不宜用于精密传动的机械。
(1)传动链：主要用在一般机械中传递运动和动力，也可用于输送等场合。
应用范围最广泛。
(2)输送链：直接用于各种机械上输送工件、物品和材料；也可以组成链式输送机实现特定的输送任务。
(3)曳引起重链(曳引链)：主要用以传递力，起牵引、悬挂物品作用，兼作缓慢运动。
传动链的种类繁多，最常用的是滚子链和齿形链。