《机械设计》（第八版）濮良贵主编 第九章 链传动第九章 链传动９—１ 链传动的特点及应用： 1．组成： 链条，主、从动链轮，机架 P.165. 图9-1. 2．工作原理： 靠链轮轮齿与链节的啮合传动 3．特点： 与带传动相比 优： 1）平均传动比准确（∵无弹性滑动和打滑），效率较高（97～98%） 2）结构紧凑，压轴力FP小（∵无需张得很紧） 3）易安装，成本低，可远距传动相对于齿轮） 4）可在高温、低速、多尘、润滑差的恶劣条件下工作 缺： 1）只能用于平行轴间的同向传动 2）瞬时传动比不恒定，冲击、噪音较大 4．适用： 要求工作可靠，两轴相距较远，及其它不宜用齿轮传动处 如： 农业、矿山、运输等机械中 5．分类： 按用途不同可分三类： 1）传动链： 使用最广，适用于： P＜100kw. v＜15m/s. i＜imax=8 的埸合。
又分： ①滚子链（主要介绍） ②齿形链 等几种 2）输送链： 主要用于传送装置等（如：自动生产线的输送装置）3）起重链： 主要用于起重机械中９—２ 传动链的结构特点：一．滚子链： 1．结构： 1——滚子： 与2间隙配合 2——套筒： 与3间隙配合， 与4过盈配合 3——销轴： 与5过盈配合 4——内链板 5——外链板 2．种类： 单排链， 多排链 3．主要参数： 1）节距p： 相邻两销轴中心线间的距离 p↑ → 组成零件的尺寸↑ → 链承载能力↑ 2）链节数Lp： 链条链节的总数，最好为偶数 Lp为奇数时，接头处需用过渡链板联接P.167.图9-4c. 3）排数、排距pt： P.166. 图9-3. 4．标记： 链号 — 排数 链节数 GB/T 1243-1997 标准号 例： 08A – 182 GB/T 1243-1997 说明：1）链已标准化，链号与国际标准链号一致。
P.167.表9-1. 2）链号数25.4/16 = p（节距） mm 3）链号后缀：A或B 表示A系列或B系列本章讨论A系列二．齿形链： P.168.图9-5. 优： 传动平稳，无噪音，耐冲击，工作可靠 缺： 制造难，价高９—３ 滚子链链轮的结构和材料 链轮齿形已标准化设计任务是确定其结构尺寸，选择材料及热处理一．链轮齿形： GB/T 1243-1997没有规定具体的链轮齿形，只规定了最大和最小齿槽形状，在此两极限间的齿形均可采用见：P.169.表9-2 二．链轮的基本参数及主要尺寸： 1．基本参数： 配用链条的节距p，套筒外径d1，排距pt及齿数z. 2．主要尺寸： 见P.170.表9-3、表9-4 分圆直径d： 三．链轮结构： 分 ①整体式 ②孔板式 ③可换齿轮式 P.171.图9-6.四．链轮的材料： 1．要求： ①耐磨性和强度足够 ②小轮材料较好（∵小轮易损） 2．常用材料及热处理方法： P.171.表9-5.９—４ 链传动的工作情况分析一．链传动的运动特性： 1．平均链速v，平均传动比i： 设： n1，n2，z1，z2 ── 主、从动轮转速(rpm)及齿数。
p ── 链的节距，mm 则： 链轮转一周，链条随之运动zp 所以： v = z1n1p/60000 = z2n2p/60000 m/s (9-1) i = n1/n2 = z2/z1 (9-2) 2．瞬时链速： 链传动时，绕在链轮上的链条形成正多边形的一部分，其销轴位于链轮分圆 上，线速度与分圆周速相等，即： v1 = ω1R1 图9-7 链传动的速度分析 设传动中，链主动边始终水平，则v1 = R1ω1 可分解成： vx = v1cosβ= R1ω1cosβ 驱使从动链轮转动的分量 vy1 = v1sinβ= R1ω1sinβ 驱使链条上、下抖动 β── 主动轮上新啮入销轴的周速v1与水平线的夹角。
φ1 ── 主动链轮相邻两齿所对的圆心角φ1=360/z1 1）瞬时链速作周期性波动： 因为，即使ω1=const ,β仍是周期变化的，且： β=180/z1时： vx = vxmin = R1ω1cos(180/z1) β= 0时： vx = vxmax = R1ω1 2） p↑，z1↓ → 链速波动↑ ∵ z1不变，p↑ → R1=p/2sin(180/z1)↑ → vx的波动幅度↑ p不变，z1↓ → β∝ ↑ → vx的波动幅度↑ 3．瞬时传动比is： 1）从动链轮的分度圆周速v2和瞬时角速度ω2： v2 = R2ω2 = vx/cosγ= R1ω1cosβ/cosγ ω2 = R1ω1cosβ/R2cosγ （9-6） γ──轮2即将退出啮合的销轴周速v2与水平线的夹角, 2）瞬时传动比is： 4．多边形效应： 由于绕在链轮上的链条形成正多边形，使得链传动运动不均的特性。
二．链传动的动载荷： 传动中，链及从动链轮的速度波动 → 引起从动系统速度波动 → 动载荷 1．链条的动载荷： Fd1 = mac = m(-R1ω12sinβ) m ── 紧边链条的质量，kg. ac ── 链条的加速度，m/s2 ac = dvx/dt = -R1ω12sinβ ∵ ∴ 2．从动链轮的动载荷： ∵ 惯性矩 ∴ J ── 从动系统转化到从动轮轴上的转动惯量，kgm2 3．结论： 1）ω1↑， p↑, z↓ → vx波动↑ → 动载荷↑ 2）vy将使链条横向抖动 → 引起动载 3）链节啮上链轮的瞬间，由直线运动变成圆周运动 → 运动突变 → 引起冲击 → 产生附加动载荷三．链传动的受力分析： 1．链条的张紧： 1）目的： 使松边不致过松，以避免产生抖 动、跳齿或脱链等。
2）方法： 使链保持适当的垂度f(即保持适 当的悬垂拉力) 2．悬垂拉力Ff： Ff=max(Ff′，Ff″) 其中： Ff′=Kfqa102 N Ff″ =(Kf+sinα)qa102 N a ── 链传动的中心距，mm q ── 单位长度链条的质量，kg/m ，可查手册得到 α── 两链轮中心连线与水平面的夹角 Kf── 垂度系数，由α，f/a P.175.图9-9 查取Kf 3．离心拉力Fc： Fc = qv2 N v ── 链速，m/s 4．有效圆周力Fe： Fe = 1000P/v N P ── 链传动传递的功率，kw 5．紧、松边拉力： 紧边： F1 = Fe+Fc+Ff 松边： F2 = Fc+Ff ９—5 滚子链传动的设计计算：一．失效形式：1．疲劳破坏： 各元件受变应力作用 → ①链板疲断，②套筒、滚子疲劳点蚀。
2．铰链磨损： 套筒与销轴间承受较大压力，又相对转动 → 铰链磨损 → 节距变长 → 爬高或跳齿 3．铰链胶合： 转速↑ → 套筒与销轴的啮入冲击能量↑ → 油膜破裂 → 胶合 4．链条静力拉断： 低速(＜0.6m/s)过载 → 链静强度不够 → 链条被拉断二．链传动的额定功率： 1．极限功率曲线： 实验表明，P0的主控失效形式为： 1）润滑良好，中速 → 链板疲劳 2）转速增至一定值后 → 多边形效 应增大 → 滚子、套筒的冲击疲劳 3）转速较高时 → 铰链胶合 ∵ 此时，冲击能↑→油膜破裂→摩擦温升↑→胶合 2．额定功率曲线： P.176. 图9-11. 通过实验得到，A系列滚子链的额定功率曲线(v>0.6m/s) 实验条件为： a. 两链轮安装在水平轴上且共面； b. 小链轮齿数z1=25；c．无过渡链节的单排链 d. 链长 LP=120节 e. 传动比i=3; f. 满载寿命15000小时；g. 工作平稳、润滑合适。
3．实际额定功率：①工作情况 ②z1≠25 ③排数不为单排等实验条件不符时，额定功率需作修正三．链传动的参数选择： 1．链轮齿数z1、z2，传动比i： 1）z1，z2的影响： z1过少： ① 链速波动↑ → 动载↑。