机械设计链传动61页PPT

P
实际使用区域
2
1
3
密封润滑不良
4
其极限功率急剧下降；
n1
极限功率曲线 对应每种失效形式，可得出一个极限功率
表达式。常用线图表示。
单排滚子链的极限功率曲线。
1是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率曲线； 2是链板疲劳强度限定的极限功率曲线； 3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线； 4是铰链（套筒、销轴）胶合限定的极限功率曲线。
24
Ι—人工定期润滑 Π—滴油润滑 12.7
15.875
链 19.05
节
Ι
Π
距 25.4
p(mm) 31.75
38.1
44.45
50.8
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1
2
推荐的润滑方式
Ш—油浴或 Ⅳ—压力喷
飞溅润滑
油滑润
Ш
Ⅳ
3 4 5 6 8 10
20
链速v(m/s)
编辑版pppt
25
300
计算；
编辑版pppt
28
Kp为多排链系数（表10-12）。
载荷性质
表10-10 工作情况系数KA 原动机
电动机或汽轮机
内燃机
载荷平稳
1.0
1.2
中等冲击
1.3
1.4
较大冲击
1.5
1.7
表10-11
小链轮齿数系数Kz和 K
' z
功率 200
150
p0(kw) 100
80
60
40
单排
A
20 15
系列 10
滚子
8 6
链的 4
功率 2

3. 链轮的结构和材料 链轮的典型结构由轮辐、轮毂、轮缘3部分组 成。具体结构形式由链轮直径大小而定。有整体 式、孔板式和组合式。
链轮材料应保证链轮轮齿具有足够的强度和较
好的耐磨性，同时注意降低成本。一般小链轮的材 料应好于大链轮，因小链轮啮合次数比大链轮多， 磨损严重，受冲击较大。常见链轮材料及热处理工 艺见表7-11。
滚子链的结构1
§9-2 滚子链和链轮的结构
一、滚子链的结构和标准
1. 滚子链的组成：如图
滚子链
◆ 内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈连接；
◆ 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。
内、外链板在链节屈伸时可相对转动
内、外链板均为“∞” 型。 链上相邻两铰链中心之间的距离 称为链节距，用 p 表示。
P越大，链条尺寸越大， 其承载能力也越高
2. 滚子链分类：单排链、双排链、多排链。
排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象 越严重，故排数不宜过多，一般不超过3排或4排。
3. 滚子链已标准化，分A、B系列，Ａ系列较常用
4. 滚子链的标记 链号
排数
链节数
标准号
例如： A系列滚子链、节距为25.4mm、单排、链节数为8 2、制造标准GB/T 1243-1997，其标记为： 16A-1-82 GB/T 1243—1997 5. 链条的接头处的固定形式有：
3.中心距a和链节数Lp
一般中心距取a<80p，初定中心距可取
a=(30~50)p。Ｐ为节距，即链条上相邻两销
轴中心的距离。 链条的长度用链节数LP表示，链长总长 L=pLP。链节数一般选用偶数链节。当链节数为奇 数时，需采用过渡链节。由于过渡链节的链板两端 两端受力不在同一直线上，产生附加弯矩，一般应

优势
能在高温、潮湿、多尘、污染等恶劣环境中工作 ，对环境友好，能在低速重载、高速轻载等不同 工况下发挥良好的传动性能。
02
链传动的组成与结构
链轮
链轮是链传动中的重要组成部分，通常由 齿环和齿轴组成。 齿轴用于支撑齿环，保持链轮的稳定。
齿环用于与链条的链节相啮合，传递动力 。
根据不同的应用需求，链轮可采用不同的 材料和热处工艺。
感谢观看
齿轮传动
高精度
链传动与齿轮传动相比，链传动的精度相对较低。齿轮传动通过精确的齿轮配合，可以实现高精度的动力传递，适用于需要 精确传动的场合。
螺旋传动
低速稳定
链传动与螺旋传动相比，螺旋传动在 低速时更为稳定。螺旋传动主要依靠 螺杆和螺母的相对转动来传递动力， 适用于需要低速、大负载的场合。
THANKS
热处理和表面处理工艺的优化
通过改进热处理和表面处理工艺，提高链传动的硬度和耐腐蚀性，从而提高其耐磨性和抗疲劳 性能。
设计优化与创新
新型链轮设计
优化链轮的结构设计，减小链传 动中的摩擦和磨损，提高传动效 率和使用寿命。
模块化设计
采用模块化设计理念，实现链传 动的快速组装和维修，降低制造 成本和维护成本。
链传动讲解全解课件
目录
• 链传动的概述 • 链传动的组成与结构 • 链传动的应用 • 链传动的维护与保养 • 链传动的改进与发展趋势 • 链传动与其他传动方式的比较
01
链传动的概述
定义与工作原理
定义
链传动是一种利用链条作为中间挠性件的传动方式，通 过链条与链轮之间的啮合来传递运动和动力。
工作原理
链传动在交通运输领域中的应用需要具备较高的效率和可靠性，以确保车辆的安全和稳定性。 此外，链传动也需要符合环保要求，如低噪音、低污染等。

带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，具
有一定的疲劳强度和寿命。
P0
F1(1e1f '
)v 1000
V带的疲劳强度条件：
ma x1b 1c []
1[ ]b1c
P 0( []b1c)1 (e1 f')1A0v00
单根V带基本额定功率P0见表13-3。
应用：
多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
二、链轮
基本参数：节距p，套筒最大外径d1，排距pt及齿数z
链 轮 齿 形
国标仅规定链轮的最大和最小齿槽形状及其极限参数 目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形) 注明“齿形按3R GB/T 1244-1985规定制造” 链轮轴向齿廓及尺寸，应符合GB/T 1244-1985的规定。
预紧力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 带的总长度不变：
F0 F0
F0
F0
F1F0F0F2 2F0 F1F2
F2 F2
n1
n2
F1 F1
取主动轮端带为分离体
Ff F1F2
有效拉力F：
Ff
FFf F1F2
设：有效拉力F，N；带速v，m/s；则
带所能传递的功率P： P Fv 1000
最大应力发生 在带的紧边开 始饶上小带轮 σb1 处
b1

2 yE d1
b2

2 yE d2
σ2
σc
σ1
σb2
§13-4 带的弹性滑动和传动比
弹性滑动：由于带的弹性变形而引
起的带与带轮间的相对滑动。
A2
弹性滑动产生的原因：
B1
1、带是弹性体；
n1

图7-10 链的紧边拉力和松边拉力
第7章 链传动
7.4滚子链传动的设计计算 1．链传动的失效形式 1、链板疲劳破坏：链板受变应力； （高速链v≥0.6m/s主要失效形式） 2、链条磨损：链回转副磨损后节距变长，易 脱链； （开式链失效形式 ）
第7章 链传动
3、销轴与套筒胶合：高速链或润滑不良， 限制链速； 4、套筒与滚子冲击：限制链速 5、链条过载拉断：低速链传动（v<0.6m/s ）主要失效形式
v1x R11 cos b 2 R2 cos g R2 cos g
第7章 链传动
链速变化规律：单个链节对应中心角：j1
j1 j 0 - 1 2 2 水平速度 v： v min v max v min 销轴位置角 b： + 铅垂速度 v' ： v 'max 0 - v 'max
第7章 链传动
如图7-10所示，f为垂度，为两个链轮中心 线和水平面的倾角。 按照计算 悬索拉力的方 法，可求出垂 度拉力Ff的表 达式为
Ff Kf qga
图7-10 链的紧边拉力和松边拉力
第7章 链传动
如图7-10所示，当链传动工作时， 紧边拉力F1和松边拉力F2分别为
F1 Fe + Fc + Ff F2 Fc + Ff
3 当要传递的功率较大时，可选用双排链
或多排链。
第7章 链传动
附表7-1列出了常用A系列滚子链的参数。 表中链号与国际链号一致，链号数乘以 25.4/16即为节距值。 滚子链标记 滚子链 链号—排数×链节数 标准号
滚子链 08A — 1 ×80 GB1243.1—83
第7章 链传动
附表7-1 滚子链的基本参数和尺寸（摘自GB/T 1243—1997）

• 滚子链的标记为：
链号 排数 整链链节数 标准编号
11.2.2 齿形链
• 齿形链又称无声链，它是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而 成；
• 链齿外侧是直边，工作时链齿外侧边与链轮轮齿相啮合实现传动，其啮
合的齿楔角有60ْْْْْْْ 和70º两种，前者用于节距p≥9.525mm，后 者用于p<9.525mm。其中楔角为60ْْْْْْْ 的齿形链传动因较易制造，
比大时，选小节距多排链；速度不太高、中心距大、传动比小时选大节
距单排链。
5．确定中心距和链长a (30 ~ 50) p
i4
amax 80 p
amin 0.2z1 i 1 p
i4
amin 0.33z1 i 1 p
LP
z1
2
z2
2
a p
z2 z1
2
2
p a
6．链速和链轮的极限转速 • 链速的提高受到动载荷的限制，所以一般最好不超过12 m/s。 • 如果链和链轮的制造质量很高，链节距较小，链轮齿数较多，安装精度
• 高速、重载、连续工作的传动，采用低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬 火(如用15、20Cr、12CrNi3等钢淬硬至55HRC-60HRC)或中碳钢、 中碳合金钢表面淬火(如用45、40Cr、45Mn、35SiMn、35CrMo等 钢淬硬到40HRC－50HRC)。
• 载荷平稳、速度较低、齿数较多时，也允许采用B 200的MP铸a 铁制造链轮。
避免垂直传动。 • 属于下列情况时，紧边最好布置在传动的上面：
1)中心距a 30 p 和 i 的 2水平传动；
2)倾斜角相当大的传动；
3)中心距a 60 p、传动比 i 和1.链5 轮齿数 的水z1 平 2传5动。

32
失效形式
链的疲劳破坏
由于链在运动过程中所受的载荷不断变化，因 而链在变应力状态下工作，经过一定的循环次 数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生 疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计 安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工 作能力的主要因素。
33
失效形式
链条铰链磨损
链节在进入啮合和退出啮合时，销轴与套筒之 间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件 下，将引起铰链的磨损。
v1可分解为沿链条前进方向的水平分速度v和上 下垂直运动的分速度v‘，其值分别为：
v= v1cosβ=R1ω1 cosβ
v＇
=v1sinβ=R1ω1 sinβ
• 式中β是A点处圆周速度与水平线的夹角。
21
链传动的运动特性
链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为φ1
(φ=360°/z1)，则β角的变化范围为(-φ1/2 ~ φ1/2)
传动链的类型主要有套筒 滚子链和齿形链。
齿形链比套筒滚子链工作 平稳、噪声小，承受冲击 载荷能力强，但结构较复 杂，成本较高。
套筒滚子链的应用最为广 泛。
7
传动链的结构特点
8
传动链的结构特点
滚子链的结构由内链板1、外链板2、销轴3、套筒 4和滚子5组成。
销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别用过盈配 合联接。而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间 隙配合，所以，当链条与链轮轮齿啮合时，滚子 与轮齿间基本上为滚动摩擦。
14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？ 15 试分析链节距过大或过小对传动有何影
响。 16 链传动的中心距过大或过小对传动有何
不利？
56
分析与思考
17 什么情况下按功率曲线来选择链条？什 么情况下按静强度计算来选择链条？

链条是链传动中传递运动和动力的载体，按结构的不同可分为滚子链和齿形 链两种。
（1）滚子链
滚子链由内链板、外链板、滚子、套筒、销轴组成，如图7-14所示。内链板 固连在套筒两端，销轴与外链板铆牢，分别构成内、外链节。套筒和销轴之间为 间隙配合，以保证内、外链节之间能够相对转动。滚子与套筒同样为间隙配合， 当链传动工作时，套筒上的滚子可沿链轮齿廓滚动，从而减轻链条和链轮轮齿的 磨损。
需要注意的是，利用张紧轮进行张紧时，张紧轮应当安装在链条松边的内侧或 外侧，以增加参与啮合的齿轮数量，从而提高链传动的平稳性。
（a）砝码张紧 （b）弹簧力张紧 （c）定期调节张紧
链传动中张紧轮的安装
1.3 链传动的布置、张紧和润滑
3. 链传动的润滑
链传动的润滑非常重要，良好的润滑能够降低链传动过程中的振动和冲击， 减少链条和链轮的磨损，延长链传动的工作寿命。常用的润滑方式如下表所示。
2. 链传动的张紧
为了避免链条垂度过大时产生啮合不良和链条振动的现象，同时增大链条与 链轮的啮合包角，链传动应采取必要的张紧措施。
链传动张紧的方法很多，若链轮的位置能够移动，则可通过调节链轮中心距 的方式对链条进行张紧，具体方法与带传动的张紧类似；若链轮的中心距不能调 整，则可使用张紧轮进行张紧，如下图所示。
无剧烈冲击、振动的链 轮
齿 数 不 超 过 25 的 大 功 率 、高速、重载链轮
连续工作、高速、重载 、重要传动的链轮
齿 数 超 过 50 的 低 速 平 稳 链轮
传递功率小、要求传动 平稳、噪声小的高速链轮
1.3 链传动的布置、张紧和润滑
1. 链传动的布置
为保证链传动的正常工作，两链轮的轴线必须保持平行，且两个回转平面应尽 量保持在同一个铅垂面内，否则工作中容易发生跳齿和脱链；尽量使链传动的紧边 在上，松边在下。

10.1 概述
二、与带传动相比，链传动的特点
没有弹性滑动和打滑,有准确的平均传动比； 张紧力小，故对轴的压力小； 可以在恶劣条件下工作； 传动平稳性差，工作时有噪音； 多用于中心距较大的低速传动。
2020/7/28
第十章 链传动
10.1 概述
三、链传动适用的一般范围
传递功率： 中心距： 传动比： 链速： 传动效率：
滚子链各联结 部分的配合： 滚子与套筒之
间
留有间隙
2020/7/28
第十章 链传动
10.2 滚子链的结构及标准
2、链的排数 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。
双 排 滚 子 链
2020/7/28
第十章 链传动
10.2 滚子链的结构及标准
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。
2020/7/28
第十章 链传动
10.1 概述
2、齿形链传动
与滚子链相比，齿形链具有工作平 稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲 击载荷能力较好和轮齿受力较均匀等优和维护的要求也 较高。
2020/7/28
第十章 链传动
10.2 滚子链的结构及标准
机械设计基础课件第11章 链传动
第十章
基本要求:
链传动
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.
2020/7/28

Thank you
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有ห้องสมุดไป่ตู้候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
机械设计链传动
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)

（二）特点 链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。 1、优点 与摩擦型带传动相比： 1） i 平均
n1 z
§6-1 概述
-3特点及应用1
无弹性滑动 和打滑 n2 z1 2）η较高，0.97～0.98 3）结构紧凑（∵带传动要求α1＞120°—a↑）

2
const
4）压轴力小（啮合传动——张紧力小）。 5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。 与齿轮传动相比： 1）适于远距离传动。 2）成本低（制造、安装精度低）。
§6-1 概述
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
-5特点及应用1
挖掘机、推土机的履带
§6-1 概述
二、链传动的类型和结构
-6特点及应用1
传动链——在 一般机械传动中，v≤15m/s，imax ≤8， P ≤100KW 短节距精密滚子链——滚子链，应用广泛 传动链 齿形链 分类 传动链 起重链—— 提升重物，v≤0.25m/s 牵引（输送）链—— 移动重物，v=2~4m/s 起重链 铲车
齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚 柱式三种。
60
。
圆销式
轴瓦式
滚柱式
-21- §6-1 概述
传动链的结构特点3
一、链传动的运动特性 在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮 子上，正多边形的边长等于链条的节距 p，边数为z。
§6-2链传动的运动特性及受力分析 -22-
链的平均速度为：
链轮的主要尺寸如图所示。 链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dkmax，其值查表 6-5。
d
dg dk
df da dg
§6-1 概述
表6-3 滚子链链轮的主要尺寸

现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
– 链速：速度过高，动载荷加大，一般12m/s
– 链节距：链最重要的参数，节距大则尺寸大，承载能力强，但速 度不均匀性及动载荷加大，因此在满足承载能力情况下，应选链 节距小的链
– 中心距：大中心距可以提高链的寿命，但也会使运行不平稳 （a=30-50p）
• 例题14.1
• 14.7 链传动的合理布置和张紧方法
工艺特点
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
高速铣削给落地式铣镗床带来了结构 上的变 化，主 轴箱居 中的结 构较为 普遍， 其刚性 高，适 合高速 运行。 滑枕驱 动结构 采用线 性导轨 ，直线 电机驱 动，这 种结构 是高速 切削所 必需的 ，国外 厂家在 落地式 铣镗床 上都已 采用， 国内同 类产品 还不
多见，仅在中小规格机床上采用线性 导轨。 高速加 工还对 环境、 安全提 出了更 高的要 求，这 又产生 了宜人 化生产 的概念 ，各厂 家都非 常重视 机床高 速运行 状态下 ，对人 的安全 保护与 可操作 性，将 操作台 、立柱 实行全 封闭式 结构， 既安全 又美观 。

1.5 ~ 7 25%
v>7 传动不可靠！
§4-4 滚子链传动的失效与计算
2、滚子链的设计计算
[P0 ] P0 KKzz KKLL Knn
位置
小链轮齿数系数Kz
链长系数KL
位于功率曲线顶点左侧时 位于功率曲线顶点右侧时
（链板疲劳）
（滚子套筒冲击疲劳）
z1 1.08
z1 1.5
19
19
Lp 0.26 100
两轮轴不在同 一水平面，松 边应在下面。 否则容易卡死。
§4-5 链传动的润滑与布置
2、链传动的布置
传动参数
正确布置
不正确布置
说明
i < 1.5 a > 60p
两轴不水平， 松边应在下面， 否则易与紧边 相碰。
i 、a 为任意值
两轴近似在垂 直面内时，宜 采用张紧或错 开布置，否则 易脱落。
4 链传动

d11
2
链条的瞬时线速度沿AB方向，
ω1
其大小为： v d11 cos
2
为相位角：


1800 z1

0



1800 z1

vmax

d11
2
vmin

d11
2
180 cos
z1
垂直分量将导致振动！
§4-3 链传动的运动与受力分析
2、链传动的受力分析
链轮结构 孔板式----中等直径
§4-2 链条与链轮
2、链轮 实心式----小直径
链轮结构 孔板式----中等直径 组合式----大直径，齿圈可更换。
§4-3 链传动的运动与受力分析