链传动基础知识复习课程

课题名称
链传动
教学目标及要求
了解链传动的特点和应用。
了解链条和链轮链传动的运动分析和受力分析。
了解链传动的主要参数及其选择。
教学重点
链条和链轮链传动的运动分析和受力分析；
链传动的主要参数及其选择。
教学难点
链轮链传动的运动分析和受力分析。
授课类型
理论课
教学方法
多媒体
七、
教
学
过
程
教学内容
设计
思想
教学
模式
3.掌握套筒滚子链的设计计算方法；4.熟悉链传动的布置和张紧方法。
十、教学后记
带、链传动其工作原理和结构上有相似之处，教学中可将异同点分析比较，有利于学生对教学内容的理解。应重点分析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。
该部分理论知识的阐述采用在课堂上系统地讲授（多媒体授课），结构部分结合图片和示教板讲授，并以生活中常见的自行车为例加以分析，整体效果很好。
教学
行为
详细教学过程和内容
时间
安排
1、复习前面内容
2、链传动的特点和应用
3、链条和链轮
4、链传动的运动分析和受力分析
5、链传动的主要参数及其选择
6、链传动的润滑和置
结合动画、实例引出概念；结合实例讲分类。
结合视频、动画讲解。
实例讲解
视频、实例、分析
讲授
讲授
讲授
讨论
讲授
讨论
讲授
1、概念与应用实例。
1、类型。
2、组成。
3、链轮的齿形。
1、链传动的运动分析。
2、链传动的受力分析。
1、齿数。
2、节距。
3、中心矩和链的节数。

作者： 潘存云教授
同理，对于从动轮，也有： vx R22 cos
2
R2
vx
cos
链传动的瞬时传动比：
νx β A
B
R1 ω1
潘存云教授β研1制80˚
z1
180˚
is
1 2
R2 cos R1 cos
链速分量作周期性变化， 从而使链条上下抖动。 由于链速是变化的，
z1
ω1
上式表明，当主动链轮作等速转 动时，从动链轮随γ、β的变化
第9章 链传动
§9-1 §9-2 §9-3 §9-4 §9-5 §9-6
§9-7
链传动的特点及应用 传动链的结构特点 滚子链链轮的结构和材料 链传动的运动特性 链传动的受力分析 滚子链传动的计算
链传动的布置、张紧和润滑
湖南科技大学专用
作者： 潘存云教授
§9-1 链传动的特点和应用
组成：链轮、环形链条 作用：链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同
湖南科技大学专用
潘存云教授研制
60˚
直边
直边
O
作者： 潘存云教授
应用实例：
潘存云教授研制
湖南科技大学专用

潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
§9-3 滚子链链轮的结构和材料 各种链轮的实际断面齿形介于最大最小齿槽形状之间。这样
(一)基本参数及主要尺寸 处理使链轮齿廓曲线设计具有很大的灵活性。但齿形应保证 链节能平稳自如地进入或推出啮合，并便于加工。
齿形链是由许多齿形链板用铰链连接而成。 优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承
受冲击载荷的能力高。
缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。 应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s）或运动

链条疲劳破坏：链板因拉力变化引起疲劳断裂；滚子因接 触应力引起表面疲劳剥落。主要发生在闭式传动中。 链条铰链磨损：铰链反复曲折导致磨损，使链条变长， 最后引起跳齿和脱链。主要发生在开式传动中。
链条铰链的胶合：在润滑不良或速度过高时，铰链接触 表面发生胶合。
链条的过载拉断：低速重载时，因过载被拉断。
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二、链传动的类型
按用途链可分为传动链、输送链和起重链。 按结构的不同传动链主要有滚子链和齿形链。
滚子链运动不均匀，适用于轻载低速传动； 齿形链传动平稳、噪声小，但价格较贵，适用
于高速重载传动。
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三、套筒滚子链的结构和规格链板2、 销轴3、套筒4和滚子5组成。
i12
n1 n2
z2 z1
n1 —— 主动轮的转速，r/min n2 ——从动轮的转速，r/min
z1—— 主动轮齿数 z2 ——从动轮齿数
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一、链传动：
传动比计算：
例：已知某摩托车后链轮（主动轮）、前链轮（从动 链轮）的齿数分别为z1=20，z2=40，试求其传动比i。
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最常用的链轮端面齿形是“三圆弧一直线齿形”
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2、链轮结构和材料
链轮结构型式：实心式、腹板式、组合式、轮辐式。
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链轮材料：链传动工作不平稳，链轮轮齿的失效形式有断裂、 磨损等，故其材料应具有足够的强度和较好的耐磨性，且小 链轮的材料应优于大链轮。
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五、滚子链传动的失效形式
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一、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。
1、组成

3.28
内链板高 度h2(mm)
8.26
排距Pt (mm)
10.24
常用称呼 3分
08A 12.70
7.92
7.85
3.98
10.41
14.38
4分
08B 12.70
8.51
7.78
4.45
10.92
13.92
10A 15.875 10.16
9.40
5.09
15.09
18.11
5分
10B 15.875 10.16
间槽）直径
dg
18 0
h2d —g 内p链co 板zt高 度1.0 （h4 见2上0.7表6）
备注 可在damax、damin范围内任意选取，取整
取整
12
三、滚子链链轮
链轮齿廓的尺寸和计算（表3-3）
名称
代号
单排
齿
双排、三
排
bf1
宽
四排以上
计算公式
p≤12.7
p>12..7
0.93 b1 0.91 b1
载能力越高； （2）滚子直径d1 （3)内链节内宽b1 （4）销轴直径d2 （5）排距Pt
8
二、滚子链
4、滚子链的基本参数和尺寸（GB/T1243-2019) （表3-1）
链号 06B
节距p (mm) 9.525
滚子外径 d1(mm)
6.35
内链节内 宽b1(mm)
5.72
销轴直径 d2(mm)
2、传动链的分类：
齿形链
传动链
滚子链
特点：传动平稳，噪声很小， 故又称无声链传动。齿形链 允许的工作速度可达40m/s， 但制造成本高，重量大，故 多用于高速或运动精度要求 较高的场

在其他领域中的应用
农业机械
在农业机械中，如拖拉机，链传动用于各种应用，如动力传输、 液压泵和发电机。
工业应用
在工业环境中，链传动广泛应用于各种设备，如传送带、泵和压缩 机等。
军事应用
在军事领域，链传动用于各种车辆和武器系统，以实现高效的动力 传输。
04
链传动的维护与保养
链传动的润滑
润滑剂的选择
01
根据链传动的工况和使用条件，选择合适的润滑剂，如润滑油
或润滑脂。
润滑周期的确定
02
根据润滑剂的消耗量和链传动的运行状况，确定合理的润滑周
期，以保证链传动的正常运行。
润滑方式的采用
03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据实际情况，可采用滴注、喷涂或浸油等润滑方式，确保链
传动得到充分的润滑。
链传动的清洁
清洁环境的要求
保持工作环境的清洁，避免灰尘、杂物等进入链传动系统。
高效率与可靠性
在摩托车中，链传动的效 率与可靠性确保了摩托车 的性能和驾驶体验。
在自行车中的应用
驱动后轮
在自行车中，链传动用于从脚踏到后轮的驱动，确保 自行车的动力传输。
维护简单
与自行车中的其他传动方式相比，链传动的维护相对 简单且成本较低。
高效传输
链传动的高效传输特性使其成为自行车动力传输的理 想选择。
。
可靠
链传动的可靠性较高， 能够在各种恶劣的环境
条件下稳定运行。
耐久
链传动的耐久性较好， 能够在长期使用中保持
较好的性能。
02
链传动的类型
按用途分类
传动链
用于传递运动和动力，将内燃机 、电动机等动力装置与工作装置 连接起来，如摩托车、自行车的

二、带轮的材料与结构 1.材料:
通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。
转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。
小功率时可用铸铝或塑料。 2.结构: (1).轮的结构: (2).轮槽尺寸: 注意带的楔角为什么大于带轮轮槽楔角?
S型：实心带轮 P型：腹板带轮 H型：孔板带轮 E型：椭圆轮幅带轮
2.标准: 按截面尺寸的不同分为Y、Z、A、B、C、D、E共7种型 号，其截面尺寸已标准化。在同样的条件下，截面尺寸大则传递 的功率就大
3.参数和尺寸:
Ｖ带的截面尺寸
节面——当V带受弯曲时，
长度不变的中性层。
节宽——节面的宽度bp。 相对高度——V带高度h与
节宽bp之比。约为0.7(窄0.9)
基准长度——带节面长度(V带在带轮上张
五、传动带作用在轴上的压力 带传动对轴的压力FQ即为传动带紧、松边拉力的向量和，一般 按初拉力作近似计算，由图5--12可知：
FQ＝2ZF0sinα1/2
三、V带型号和根数的确定
Ｖ带型号可由计算功率ＰＣ和小带轮转速n1查教材图５—10得到。 PC=KAP
P为传动的额定功率kW；KA为工作情况系数，查教材表5—9。
V型带的根数Z可按下式确定： Z=PC/ P‘= PC/(P1+⊿P1)KαKL
一般Z=３～６，Ｚmax≦10.以保证受力均匀。
四、主要参数的确定
F1－F0＝F0－F2； 或：F1 ＋F2＝2F0；
记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为
Ff，其值由带传动的功率P和带速v决定。
定义由负载所决定的传动带的有效圆
周力为Fe＝P/v，则显然有Fe＝Ff。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象，有:Fe＝Ff＝F1－F2；

二、链传动的特点
1、优点(和齿轮传动相比）
•链传动能吸振与缓和冲击； •结构简单，加工成本低廉，安装精度要求低； •适合较大中心距的传动； •能在恶劣环境中工作。
二、链传动的特点
2、缺点:
• 只能用于平行轴间的同向回转传动 • 瞬时速度不均匀 • 高速时平稳性差 • 不适宜载荷变化很大和急速反转的场合 • 有噪声 • 成本高，磨损后易发生跳齿
中间挠性件
主动链轮
从动链轮
一、链传动概念
链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动，同时具有刚、柔 特点，是应用十分广泛的机械传动形式。
链传动主要依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。
主动链轮
中间挠性件
从动链轮
二、链传动的特点
1、优点(和带传动相比）
• 没有滑动和打滑，能保持准确的平均传动比 • 传动尺寸紧凑 • 不需很大张紧力,轴上载荷较小 • 效率较高 • 能在湿度大、温度高的环境工作
三、链传动的应用
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）
自行车
摩托车
工业加工机械
物料传输机械
传输机械
外链板
内链板
滚子
套筒
销轴
链传动一般采用偶数链，正好内外链板相接，可用开口 销或弹簧卡固定销轴
如果是奇数链，则采用过渡链节，但过渡链节受附加弯矩作 用，一般不采用奇数链
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。

i↑，则小轮包角↓。 应保证小轮包角＞120°。
通常， 链速不超过12m/s，否则，动载荷会过大。
3.链节距 链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。 低速重载─→大节距 高速轻载─→小节距
中心距小，传动比大时，选用小节距多排链；中心距大，传动 比小时，选用大节距单排链。 4.中心距 链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 一般取 a=(30~50)p，设计时可初选 a=40p，最大取amax=80p ， 当有张紧轮装置或有托板时可取a>80p 。
1
2 ～
A

1
2
)
1
2

1 2
(1 360 / z1 )
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
υ r11 cos r22 从动轮上 c点 的速度： υ2 cos cos
瞬时传动比：
动画演示
(
2
2
～＋

2
2
)
i
1 r2 cos d 2 cos 2 r1 cos d1 cos
润滑方法：
（见图8－13）
齿形链的结构特点
齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。
齿形链的结构特点
齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导 板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的 链轮结构简单。 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。
磨损限定
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链 传动所能传递的功率。 各种失效形式所限定的额 定功率曲线，见图8-8。

例如：SC0309 表示节距为 4.76 mm、公称链宽为 7.14 mm的齿形链。
§3－3 实训环节——台钻速度的调节
一、训练任务
了解V带的运动传递特点、台钻的速度调节方法以 及V带张紧的方法。
台钻
二、任务准备
1．工具准备
锤子
旋具（起子）
2．知识准备
台钻有五级钻速，1级转速最高，5级转速最低。 台钻调速的方法是使V 带与不同带轮直径间进行连接。
（3） 链条速度
链轮速度不宜过大，链条速度越大，链条与链轮间的 冲击力也越大，会使传动不平稳，同时加速链条和链轮 的磨损。一般要求链条速度不大于15m/s。
（4） 链轮的齿数
为保证传动平稳，减少冲击和动载荷，小链轮齿数z1 不宜过小，一般z1应大于17。大链轮的齿数z2也不宜过多， 齿数过多除了增大传动尺寸和质量外，还会出现跳齿和 脱链现象，通常z2应小于120。
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。
3．滚链的标记
链号－排数－链节数 标准编号
二、齿形链
由一组带有齿的内、外链板左右交错排列，用铰链 连接而成。
外链板
内链板
1．9.52mm及以上节距链条链号
链号由字母SC与表示链条节距和链条公称宽度的数字 组成，数字的前一位或前两位乘以3.175mm（1/8in）为链 条节距值，最后两位或三位数乘以6.35mm（1/4in）为齿 形链的公称链宽。
例如：SC302 表示节距为 9.52 mm、公称链宽为 12.70 mm的齿形链。
2．4.76mm节距链条链号
链号由字母SC与表示链条节距和链条公称宽度的数 字组成，0后面的第一位数乘以1.5875mm（1/16in）为链 条节距值，最后一位或两位数乘以0.79375（1/32in）为 齿形链的公称链宽。

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 。