1、一、链传动的理论基础一、链传动的理论基础二、滚子链的介绍二、滚子链的介绍三、链传动的布置与张紧三、链传动的布置与张紧四、链传动的失效与润滑四、链传动的失效与润滑五、链条与链轮的测量五、链条与链轮的测量六、链轮的联接六、链轮的联接5/15/20222一、链传动的构成主动链轮、从动链轮、链条二、链传动的工作原理靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力有中间挠性件的啮合传动链传动的理论基础链传动的理论基础5/15/20223 具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如同具有柔性具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如同具有柔性的传动带绕在正多边形的带轮上，多边形的的传动带绕在正多边形的带轮上，多边形的边长边长
2、和和边数边数分别对分别对应于应于链条的节距链条的节距p p和和链轮的齿数链轮的齿数z z。 三、三、 链传动的运动特性链传动的运动特性链传动的理论基础链传动的理论基础5/15/20224与带传动相比与带传动相比: : 1.传动比准确；无滑动，效率高（传动比准确；无滑动，效率高（ = 0.95 0.98）；2.在同样条件下，结构比较紧凑；（能传递更大的功率）在同样条件下，结构比较紧凑；（能传递更大的功率）3.对轴的压力小；对轴的压力小；4.能在高温、低速及恶劣环境下工作。能在高温、低速及恶劣环境下工作。 。与齿轮传动相比与齿轮传动相比: : 1.中心距大；中心距大；2.制造、安装精度低制造、安装
3、精度低成本低成本低链传动的主要缺点链传动的主要缺点: :1.瞬时传动比不是常数，传动平稳性差；瞬时传动比不是常数，传动平稳性差；2.工作时有冲击、振动和噪音；工作时有冲击、振动和噪音；适用于低速适用于低速3.无过载保护作用。无过载保护作用。四、与其它传动方式对比四、与其它传动方式对比链传动的理论基础链传动的理论基础5/15/20225五、链的种类五、链的种类传动链传动链 一般机械传动，一般机械传动，v20m/sv20m/s传动链传动链起重链起重链 提升重物，提升重物，v0.25m/sv0.25m/s起重链起重链输送链输送链 移动重物，移动重物，v=2-4m/sv=2-4m/s输送链输送链链传动
4、的理论基础链传动的理论基础5/15/202261.1.滚子链条组成滚子链条组成 结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形： 滚子链的介绍滚子链的介绍5/15/202272.2.链条材料：链条材料：碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。碳素钢或合金钢，经热处理，以提高强度和耐磨性。3.3.滚子链的主要参数：滚子链的主要参数： 1 1）节距：）节距：链在拉直的情况下，相邻滚子外圆中心之间的距离。链在拉直的情况下，相邻滚子外圆中心之间的距离。节距越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大节距越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大。p滚子链的介绍滚子链的介绍5/15
5、/202282 2）排数：）排数：滚子链可制成单排链和多排链，滚子链可制成单排链和多排链，如右图所示。如右图所示。排数越多，承载能力越高，但各排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排链受载不均现象越严重，故排排数不宜过多数不宜过多. .滚子链的介绍滚子链的介绍5/15/202293 3）长度：）长度：链条长度以链条长度以链节数链节数来表示。来表示。p 滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A A、B B两种系列，常用的是两种系列，常用的是A A系列。系列。4 4）链条的标记方法：）链条的标记方法：滚子链的介绍滚子链的介绍5/15/202210 链条的基本测量链条的基本测量滚子
6、链的介绍滚子链的介绍5/15/202211链节数为偶数时，刚好内、外链板相连，再用开口销或弹簧锁住活动销轴。（用过渡链节联接）奇数（直接联接）偶数 pL图图(a)(a)所示的所示的开口销开口销- -大节距大节距或图或图(b)(b)所示的所示的弹簧卡弹簧卡- -小节距小节距来固定；来固定；4.4.链条的连接：链条的连接：滚子链的介绍滚子链的介绍5/15/202212过渡链节过渡链节 过渡链节连接过渡链节连接p 当链节数为当链节数为奇数奇数时时, , 需用一个过渡链节需用一个过渡链节, , 如下图如下图 (c)(c)所示。所示。 由于过渡由于过渡链节的弯链板工作时受到附加弯曲应力链节的弯链板工作时
7、受到附加弯曲应力, , 因此应尽量避免使用奇数链节因此应尽量避免使用奇数链节。 滚子链的介绍滚子链的介绍5/15/2022131.链轮齿形 端面齿形轴面齿形链轮的介绍链轮的介绍5/15/2022142.链轮主要尺寸76. 004. 1180)18054. 0 (180sinhzpctgddddzctgpdzpdgrfa分度圆直径：分度圆直径：齿顶圆直径：齿顶圆直径：齿根圆直径：齿根圆直径：齿侧凸缘（或排间槽）直径：齿侧凸缘（或排间槽）直径：链轮的介绍链轮的介绍5/15/2022153. 链轮的结构 整体式 孔板式 组合式3.3.组合式组合式-大直径，齿圈可更换。大直径，齿圈可更换。2.2.孔板
8、式孔板式-中等直径中等直径1.1.实心式实心式-小直径小直径链轮的介绍链轮的介绍5/15/2022164、链轮的材料 中碳钢中碳钢低速轻载 中碳钢淬火中碳钢淬火中速中载低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火中碳钢或中碳合金钢表面淬火中碳钢或中碳合金钢表面淬火高速重载* 小链轮的材料应好于大链轮链轮的介绍链轮的介绍5/15/202217链轮的介绍链轮的介绍5/15/2022185.5.链轮的基本参数链轮的基本参数n配用链条的节距配用链条的节距 p pn滚子的最大外径滚子的最大外径 d d1 1n排距排距 p pt tn齿数齿数z z小链轮齿数选用奇数，这是因为链条的链节数一般用偶数
9、。小链轮齿数选用奇数，这是因为链条的链节数一般用偶数。小链轮齿数小链轮齿数 z z1 1 愈多，传动愈平稳，动载荷减小愈多，传动愈平稳，动载荷减小通常取通常取 z z1 171 17，且传动比，且传动比 i i 越小，越小， z z1 1越多越多大链轮齿数大链轮齿数 z z2 2 i i z z1 1 ，常取，常取 z z2 1202 120，以防止脱链。，以防止脱链。节距节距 p p 越大，承载能力越大但越大，承载能力越大但 p p 过大，运动越不均匀，冲击越大，过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大所以，高速重载时，宜选小节距多排链低速重载时，宜选且结构庞大所以，高速重载时，宜选小节距多
10、排链低速重载时，宜选大节距单排链大节距单排链链轮的介绍链轮的介绍5/15/202219链传动的布置（3-1）链传动的布置、张紧及润滑1.1.链传动的布置链传动的布置链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/202220链传动的布置（3-2）链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/202221链传动的布置（3-3）链传动的布置、张紧及润滑链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/202222链传动的布置链传动的布置- -附表附表链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/2022232.2. 链传动的张紧链传动的张紧 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时链传动张紧的
11、目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。的啮合包角。当链传动的中心距可调整时，可通过当链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧调整中心距张紧；当；当中心距不可调时，可通过中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧设置张紧轮张紧。张紧轮一般压在松。张紧轮一般压在松边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的辊轮。张边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的辊轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。辊轮的直径略小，宽度应紧轮的直径应与小链轮的直径相近。辊轮的直径略小，宽度应比链约
12、宽比链约宽5mm5mm，并常用夹布胶木制造。张紧轮有自动张紧式和定，并常用夹布胶木制造。张紧轮有自动张紧式和定期张紧两种。前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置；后者用螺期张紧两种。前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置；后者用螺栓、偏心等调整装置。另外，还有用托板、压板张紧。栓、偏心等调整装置。另外，还有用托板、压板张紧。链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/202224弹簧自动张紧弹簧自动张紧重力自动张紧重力自动张紧 托架自动张紧托架自动张紧张紧轮自动张紧张紧轮自动张紧链传动的布置与张紧链传动的布置与张紧5/15/2022251.链传动的失效形式 在链传动中在链传动中, , 由于松边和紧边的拉
13、力不同由于松边和紧边的拉力不同, , 使得链条所使得链条所受的拉力是受的拉力是变应力变应力, , 当应力达到一定数值当应力达到一定数值, , 且经过一定的且经过一定的循环次数循环次数后后, , 链板、链板、 滚子、滚子、 套筒等组件会发生疲劳破坏。套筒等组件会发生疲劳破坏。 这种疲劳破坏是这种疲劳破坏是闭式链传动闭式链传动的主要失效形式。的主要失效形式。 链板疲劳断裂链板疲劳断裂铰链磨损铰链磨损链的疲劳破坏链的疲劳破坏链节在绕上链轮时，销轴与套筒之间产生相对滑动，在不能保证充分链节在绕上链轮时，销轴与套筒之间产生相对滑动，在不能保证充分润滑的条件下，将引起铰链的磨损。磨损导致链轮润滑的条件下，
14、将引起铰链的磨损。磨损导致链轮节距节距增加，链与链增加，链与链轮的啮合点外移，最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。铰链磨损是轮的啮合点外移，最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。铰链磨损是开式链传动开式链传动的主要失效形式的主要失效形式链传动的失效与润滑链传动的失效与润滑5/15/202226滚子和套筒的冲击疲劳破坏滚子和套筒的冲击疲劳破坏 由于链传动的特点，链条工作滚子、套筒和销轴受到较大的冲击由于链传动的特点，链条工作滚子、套筒和销轴受到较大的冲击载荷，经过一定次数的冲击，最后产生冲击断裂。它的应力总循载荷，经过一定次数的冲击，最后产生冲击断裂。它的应力总循环次数一般在环次数一般在10104 4
15、 以内，它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要以内，它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要大，但比一次冲击破坏载荷要小。大，但比一次冲击破坏载荷要小。 滚子疲劳滚子疲劳链条铰链的胶合链条铰链的胶合 高速高速+ +冲击冲击油膜破坏油膜破坏 温度温度 胶合（冷焊接）胶合（冷焊接） 在链轮转速过高时，润滑条件恶化，套筒与销轴间发生金属直接接在链轮转速过高时，润滑条件恶化，套筒与销轴间发生金属直接接触而产生很大摩擦力，其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。触而产生很大摩擦力，其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。链条静力拉断链条静力拉断 低速（低速（v v0.6m0.6ms s）过载）过载 断裂断裂 在低速重载的传动
16、中或者链突然承受很大的过载时，链条静力拉断，在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时，链条静力拉断，承载能力受到链元件的静拉力强度的限制承载能力受到链元件的静拉力强度的限制链板静力拉断链板静力拉断链传动的失效与润滑链传动的失效与润滑5/15/202227链传动的失效形式链传动的失效形式-附图附图链传动的失效与润滑链传动的失效与润滑5/15/2022282022-5-15293.3. 链传动的润滑链传动的润滑润滑时应设法在链活动关节的缝隙中注入润滑油润滑时应设法在链活动关节的缝隙中注入润滑油, 并均匀地分布在链宽上。并均匀地分布在链宽上。链传动的良好润滑能链传动的良好润滑能缓和冲击、缓和冲击
17、、 减小摩擦、减小摩擦、 减轻磨损减轻磨损； 不良的润滑会不良的润滑会降低链的使用寿命。降低链的使用寿命。 人工定期润滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴油浴飞溅润滑飞溅润滑压力喷油润滑压力喷油润滑链传动的失效与润滑链传动的失效与润滑5/15/202230内链板宽为9.4，内链板高度为15.0，在相应的滚子链规格表中相应的链号。链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202231链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202232测量结果： L1=21.20 D1=5.10 D2=5.11链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202233实际测算的节距 P = L1 - (D1+D2)/
18、2 =21.2 (5.10+5.11)/2 =16.095实际节距P大于查表的标准节距P,说明此链条已经被拉长 P=P测 - P标 = 16.095 - 15.875 = 0.22总节距变长主要由于：1.套筒内径磨损变大 : D1=5.10-5.09=0.01 D2=5.11-5.09=0.022.链板拉升变长: S= P-(D1 +D2)/2=0.22 -（0.01+0.02）/2=0.205节距变长P= D1+ D2+ S链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202234测量结果： L2=10.99 D1=5.10 D2=5.11链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202235实
19、际测量节距：P=L1 + (D1+D2)/2 =10.99 +（5.10+5.11）/2=16.095实际节距P大于查表的标准节距P,说明此链条已经被拉长。拉升的P=P测 - P标 = 16095 - 15.875 = 0.22节距变长： P=P测-P=16-15.87=0.1251.套筒内径磨损变大2.链板的拉升变长链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202236测量销的直径d1测量销的直径d2销直径磨损d1=5.08-5.01=0.07 d2=5.08-5.02=0.06链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202237量取不同个滚子轮外径D1=10.09 D2=9.98 D3=
20、10.14 D4=10.15 .查表可知：链号为查表可知：链号为10A的链条滚子轮外径的链条滚子轮外径标准为标准为10.16，而测量的，而测量的D2=9.98说明该说明该滚子轮已经磨损，使用时候容易产生抖动。其中磨损滚子轮已经磨损，使用时候容易产生抖动。其中磨损D=10.16-9.98=0.18用游标卡尺量取滚的外径 D链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202238影响链条总变长L链板拉伸变长S套筒内径变大D1销轴外径磨损变小D2滚子外径磨损变小D3套筒外径变小D4L= S+ D1+ D2+ D3 +D4链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202239 实例：链轮的测量实例：链轮
21、的测量链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202240数链轮的齿数Z=20量取链轮的节距P=12.7 用游标卡尺量取链轮的节距用游标卡尺量取链轮的节距P=12.70P=12.70后查表得到滚子轮外径为后查表得到滚子轮外径为7.95mm7.95mm链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202241v1.节圆直径节圆直径Dp=p/(sin180/z)=12.70/sin9=81.18v2.标准圆外径标准圆外径Do=p (0.6+cot180/z)=12.70(0.6+cot9)=87.14v3.齿根圆直径齿根圆直径Db=Dp-Dr=81.18-7.95=73.23备注：备注：P-P-节距
22、节距 Dr-Dr-滚子外径滚子外径 Z Z或或N - N - 齿轮数齿轮数链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202242在节圆直径上量取链轮齿宽度D用油性笔在齿轮上做节圆标记游标卡尺测量结果：D1= 10.49 D2= 10.51 D3=9.46 D4=10.52 D5=10.50 .测量结果说明：每个齿的宽度测量结果说明：每个齿的宽度D不一样，说明磨损的程度不一样，其中不一样，说明磨损的程度不一样，其中D2齿轮磨损比齿轮磨损比其它齿轮磨损严重。其它齿轮磨损严重。链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202243在标记好的节圆上量取链轮齿厚度在标记好的节圆上量取链轮齿厚度H H用油
23、性笔在齿轮上做节圆标记用油性笔在齿轮上做节圆标记测量结果：H1= 2.50 H2= 2.52 H3=2.31 H4=2.48 H5=2.52 测量结果说明：每个齿的厚度测量结果说明：每个齿的厚度H不一样，说明磨损的程度不一样，其中不一样，说明磨损的程度不一样，其中H3齿齿轮磨损比其它齿轮磨损严重。轮磨损比其它齿轮磨损严重。链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202244测量结果：（已计算结果M=p (0.6+cot180/z)=12.70(0.6+cot9)=87.14）M1= 87.10 M2=84.12 M3=87.01 M4=87.12 M5=87.12L1=16.18 L2= 1
24、6.21 L3= 15.80 L4= 16.18 L5=16.20 两相邻齿轮距离两相邻齿轮距离L L每两相邻齿轮距离每两相邻齿轮距离L不一样，说明磨损的程度不一样，其中不一样，说明磨损的程度不一样，其中L3齿轮磨损比其它齿轮磨损严重。齿轮磨损比其它齿轮磨损严重。两相对齿轮距离两相对齿轮距离M MM=87.14-87.01=0.13 说明第三对磨损比较厉害。说明第三对磨损比较厉害。链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202245方法一：每个链条安装在链轮上尝试，看看哪个链条方法一：每个链条安装在链轮上尝试，看看哪个链条的配合合适。的配合合适。方法二：用游标卡尺量取齿轮的节距方法二：用游标
25、卡尺量取齿轮的节距P= 12.70P= 12.70，查表，查表得到需要链条的型号。得到需要链条的型号。已知一个链轮，如何量测选取合适的链条？已知一个链轮，如何量测选取合适的链条？量取链轮的节距量取链轮的节距P P链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202246确定链轮节距确定链轮节距P 比较：节距偏大比较：节距偏大 不匹配不匹配比较：节距偏小比较：节距偏小不匹配不匹配比较：节距刚好比较：节距刚好 匹配匹配给链轮选取合适的链条给链轮选取合适的链条链条与链轮的测量链条与链轮的测量5/15/202247普通平键主要用于静联接。普通平键按端部形状不同普通平键主要用于静联接。普通平键按端部形状不同
26、分为分为A型（圆头）、型（圆头）、B型（平头）、型（平头）、C型（半圆头）三型（半圆头）三种型式种型式,如图所示。如图所示。链轮的联接链轮的联接5/15/202248用游标卡尺量取轴的外径D=20.01MM通过查表可得：通过查表可得：轴的键槽公称尺寸轴的键槽公称尺寸 b=6b=6，采用一般键连接极限偏差为，采用一般键连接极限偏差为 （0 0，-0.036-0.036）即范围为）即范围为5.964 5.964 （6-0.0366-0.036） 6 6 用游标卡尺量取齿轮内径D=20.02MM经验值经验值* *轴轴2020与链轮内径配合公差大概在与链轮内径配合公差大概在0.010.010.030.
27、03比较合适比较合适( (上例测量相差上例测量相差0.010.01配合配合OK)OK)经验值经验值* *轴轴5050与链轮内径配合公差大概在与链轮内径配合公差大概在0.030.030.050.05比较合适比较合适链轮的联接链轮的联接5/15/202249键配合标准键配合标准链轮的联接链轮的联接5/15/202250实际测量轴的b=6.00 实际测量轴的h=3.50如果测量的结果如果测量的结果b=6.2 大于最松连接的极限宽度大于最松连接的极限宽度6.03，说明该键槽已经磨损，可，说明该键槽已经磨损，可以在对面做个标准的键槽。或者做个非标准键以在对面做个标准的键槽。或者做个非标准键,其宽度其宽度
28、b=6.20.087，其余尺其余尺寸完全按照标准做。寸完全按照标准做。链轮的联接链轮的联接5/15/202251实际测量殻的b=6.00 如果测量的结果如果测量的结果b=6.2大于殻的极限宽度大于殻的极限宽度6.078（6+0.078），说明该键槽已经），说明该键槽已经磨损，可以在对面做个标准的键槽。或者做个非标准键磨损，可以在对面做个标准的键槽。或者做个非标准键,其其b=6.20.087，其它尺寸均按标准键制作。其它尺寸均按标准键制作。磨损的键槽对面再做一个标准键槽 链轮的联接链轮的联接5/15/202252量取厚度L1=17.5量取厚度L2=15.2键槽的深度h=L1-L2=18.0 -1
29、5.2 = 2.8 在标准范围如果测量的结果h=3.1大于殻的极限深度2.9（2.8+0.1），说明该键槽已经磨损，可以在对面重新做个标准的键槽。或者做个非标准键,其h=2.82.9，其余尺寸按标注键制作链轮的联接链轮的联接5/15/202253量取D1=22.8量取厚度D2=20.0键槽的深度的深度h=D1-D2=22.5-20.0=2.8如果测量的结果h=3.1大于殻的极限深度2.9（2.8+0.1），说明该键槽已经磨损，可以在对面重新做个标准的键槽。或者做个非标准键,其h=2.82.9，其余尺寸按标注键制作链轮的联接链轮的联接5/15/202254当链轮的键槽磨损时，还可以当链轮的键槽磨
30、损时，还可以采用胀紧套采用胀紧套power-lock连接连接2、胀套联接的缺点：、胀套联接的缺点：由于轴与毂孔之间要安装胀套，由于轴与毂孔之间要安装胀套，有时应用受结构尺寸的限制。有时应用受结构尺寸的限制。1、胀套联接的优点：、胀套联接的优点：定心好、装拆方便，引起的定心好、装拆方便，引起的应力集中较小，承载能力较应力集中较小，承载能力较高，并且有安全保护作用高，并且有安全保护作用。经验经验 ：在链轮没有磨损情况下，使在链轮没有磨损情况下，使用胀紧套则用胀紧套则轴损坏磨损在轴损坏磨损在0.200.200.300.30，仍可以使用仍可以使用. .链轮的联接链轮的联接5/15/202255 各种胀套已标准化，可根据轴与毂孔尺寸以及传递载荷的大小，从标准中各种胀套已标准化，可根据轴与毂孔尺寸以及传递载荷的大小，从标准中选用合适的型号与尺寸。选用合适的型号与尺寸。量取链轮的内径为量取链轮的内径为20，查表选择型号为：，查表选择型号为：PL020*028TF链轮的联接链轮的联接5/15/202256THE END5/15/2022572022-5-1558
