1、第十章第十章 链传动链传动第一节第一节 概述概述第二节第二节 滚子链传动的设计滚子链传动的设计第三节第三节 链传动的布置、张紧与润滑链传动的布置、张紧与润滑 第一节第一节 概概 述述组成：链轮、环形链条组成：链轮、环形链条作用：靠链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同作用：靠链与链轮轮齿之间的啮合实现平行轴之间的同 向传动。向传动。一、链传动的工作原理和类型一、链传动的工作原理和类型特点：特点：与带传动相比1.1.链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比传动比；2.2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴需要的张紧力小，作用在轴上
2、的压力小，可减少轴承的摩擦损失承的摩擦损失 ；3.3.结构紧凑；结构紧凑；4.4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作；能在高温，有油污等恶劣环境下工作；与传齿轮动相比5.5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；缺点：缺点：瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性较差，有一定的冲击和噪声。性较差，有一定的冲击和噪声。二、链传动的特点和应用二、链传动的特点和应用smpnzz/10006060221链传动的速度分析：链传动的速度分析：10006011pnzv1221zznni链条的平均线速度：链条的平
3、均线速度：平均传动比为：平均传动比为：R R1 11 11 1分度圆瞬时线速度：分度圆瞬时线速度：链条的瞬时线速度沿链条的瞬时线速度沿ABAB方向，方向，111RvAA AB Bcos11Rvx链条进入链轮后形成折线，因此链传动相当于一对多边形轮之间的传动。其大小为：其大小为：R R1 1sin111Rvy链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：同理，对于从动轮，也有：同理，对于从动轮，也有：x xA AB B180180z z1 1180180z z1 1R R1 1R R1 1 1 1上式表明，当主动链轮作等速转上式表明，当主动链轮作等速转动时，从动链轮随动
4、时，从动链轮随、的变化的变化作周期性的变速转动。作周期性的变速转动。cos22Rvxcos22Rvx链传动的瞬时传动比：链传动的瞬时传动比：coscos1221RRis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，链传动在工作时，会产生振动和动载荷！链传动在工作时，会产生振动和动载荷！只有当只有当Z Z1 1=Z=Z2 2时，才有时，才有:i=1:i=1这种特性被称为链传动的这种特性被称为链传动的多边形效应多边形效应。1 1工作范围：工作范围：传动比：传动比：i 8;i 8;中心距：中心距：a a 556 m;6 m;传递功率：传递功率：P 100 KW;P 100 KW;圆周速
5、度：圆周速度：v 15 m/s;v 15 m/s;传动效率：传动效率：0.95 0.950.98 0.98 应用：应用：广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车等工作环境恶劣的场合中。机床及摩托车等工作环境恶劣的场合中。销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。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三、滚子链和链轮三、滚子链和链轮 （一）（一）链条链条类型类型 滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。滚子链的组
6、成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。齿形链齿形链滚子链滚子链套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合销轴销轴滚子滚子外链板外链板套筒套筒内链板内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节。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。套筒滚子链的剖面结构：套筒滚子链的剖面结构：滚子滚子套筒套筒销轴销轴内链板内链板外链板外链板链条的主要参数节距链条的主要参数节距p p：节距节距p p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。：滚子链上相邻两滚子中心的距离。p p 越大，越大，链条各零件尺寸越大，所能传递的功率也越大。链条各零件尺寸越大，所能传递的功率
7、也越大。结构类型：单排链和多排链。结构类型：单排链和多排链。滚子链已标准化，分为滚子链已标准化，分为A A、B B两个系列，常用的是两个系列，常用的是A A系列系列.p pp pp pt t双排滚子链双排滚子链 表表10101 A1 A系列滚子链的规格和主要参数系列滚子链的规格和主要参数 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.80 72.39 500.4 22.60 链链 号号08A 12.70 14.38 7.95 7.85 3.96 12.07 13.8 0.60 节距节距P 排距排距pt 滚子滚子 链节链节 销轴销轴 链板链板 极限载荷极限载荷 米长质量米长质量
8、外径外径d1 内宽内宽b1 直径直径d2 高度高度h2 Q(单排单排)q(单排单排)mm mm mm mm mm mm KN kg/m10A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.08 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.94 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.92 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.53 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.10 36.
9、20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.70 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55 28.58 31.55 14.27 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.84 60.33 347.0 16.10 06B 9.525 10.24 6.35 5.72 3.28 8.26 8.9 0.40 05B 8.00 5.64 5.00 3.00 2.31 7.11 4.4 0.18 08B 12.70 13.92 8.51 7.75 4.45 11.81 17.8 0
10、.70 链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链链条长度以链节数表示。链节数最好取偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接。条联成环形时正好是外链板与内链板相接。若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，若链节数为奇数时，则采用过渡链节，在链条受拉时，过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。过度链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。滚子链的标记：滚子链的标记：标记实例：标记实例：08A-108A-187 GB1243.1-83 87 GB1243.1-83 A系列，节距12.7mm,单排，87节链号链号国标号国标号排数排数链节数链节数过渡链节过渡链节齿形链板的
11、两侧是直边，工作时链板的侧边与链轮齿廓相啮合。链板的成形孔内装入棱柱，两棱柱相互滚动，可减小摩擦和磨损。齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。齿形链是由许多齿形链板用铰链联接而成。优点：与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承优点：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。受冲击载荷的能力高。缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。缺点：结构复杂、价格较贵、比较重。应用场合：多应用于高速（链速可达应用场合：多应用于高速（链速可达40 m/s40 m/s）或运）或运动精度要求较高的场合。动精度要求较高的场合。p p直边直边O O6060 Zpd180sin1 1、基本参数及主要尺寸
12、、基本参数及主要尺寸 滚子链链滚子链链轮的参数轮的参数齿面圆弧半径：齿面圆弧半径：r re e 齿沟圆弧半径：齿沟圆弧半径：r ri i 齿沟角：齿沟角：minmin 、maxmax链轮的节距：链轮的节距：p-p-弦长弦长 分度圆直径：分度圆直径：d d1 1d dd df f=d-d=d-d1 1 齿顶圆直径：齿顶圆直径：d da aZctgpda18054.0齿根圆直径：齿根圆直径：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。国标规定最大值和最小值：国标规定最大值和最小值：链轮主要尺寸计
13、算公式：链轮主要尺寸计算公式：（二）、链轮的结构和材料（二）、链轮的结构和材料 r re er ri id df f360360 Z Z p pd d180180 Z Z 滚子链链轮端面齿形滚子链链轮端面齿形 链轮齿形链轮齿形 这种三圆弧一直线齿形基本上符合标准齿槽形状范围，且具有较好的啮合性能，并便于加工。r r2 2b bd dc cr r3 3r r1 1a aa a端面齿形端面齿形 ：三圆弧一直线：三圆弧一直线 表表9-3 链轮主要尺寸计算公式一览链轮主要尺寸计算公式一览 b bg g(h)(h)r r5 5g gb bB B2 2B B3 3p pt tp pt tr r5 5轴面齿
14、形轴面齿形 ：圆弧：圆弧+直线直线 便于进入或退出啮合单排链轮单排链轮轴面齿形轴面齿形多排链轮多排链轮轴面齿形轴面齿形零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。零件工作图：只绘制轴面齿形，不用绘制端面齿形。材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。直线指采用标准刀具加工r r4 4链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径孔板式孔板式-中等直径中等直径链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径组合式组合式-大直径，齿圈可更换。大直径，齿圈可更换。孔板式孔
15、板式-中等直径中等直径链轮的结构链轮的结构实心式实心式-小直径小直径第二节第二节 滚子链传动设计滚子链传动设计实际使用区域实际使用区域一、失效形式一、失效形式1.1.链板疲劳破坏；链板疲劳破坏；2.2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；滚子、套筒的冲击疲劳破坏；3.3.销轴与套筒铰链的胶合；销轴与套筒铰链的胶合；4.4.链条铰链磨损；链条铰链磨损；5.5.过载拉断。过载拉断。二、功率曲线图二、功率曲线图4321极限功率曲线极限功率曲线n n1 1P P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。曲线曲线1-1-正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的极限功率；正常润滑条件下，链条铰链磨损限定的
16、极限功率；曲线曲线2-2-链板疲劳强度限定的极限功率；链板疲劳强度限定的极限功率；曲线曲线3-3-滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率；曲线曲线4-4-铰链胶合限定的极限功率；铰链胶合限定的极限功率；其极限功率急剧下降；密封润滑不良密封润滑不良其极限功率急剧下降；10101515 2020404060608080 100100150150 200200400400 600600800800100010001500150020002000 40004000 60006000小链轮转速小链轮转速n n1 1(r/min)(r/min)0.10.10.150
17、.150.20.20.40.40.60.60.80.81 11.51.52 24 46 68 8101015152020404060608080100100150150200200300300功率功率p p0 0(kw)(kw)48A48A单排单排A A系列系列滚子滚子链的链的功率功率曲线曲线链号 节距08A 12.708A 12.710A 15.87510A 15.87512A 19.0512A 19.0516A 25.416A 25.420A 31.7520A 31.7524A 38.124A 38.128A 44.4528A 44.4532A 50.832A 50.840A 63.540
18、A 63.548A 76.248A 76.240A40A32A32A28A28A24A24A20A20A16A16A12A12A10A10A08A08A上述功率曲线的特定条件上述功率曲线的特定条件:1.1.两轮共面两轮共面;2.2.小链轮的齿数小链轮的齿数z z1 1=19;=19;3.3.链节数链节数 L Lp p=100=1004.4.载荷平稳载荷平稳;7.7.链条因磨损而引起的相对伸长量链条因磨损而引起的相对伸长量3%3%5.5.按推荐的润滑方式按推荐的润滑方式6.6.工作寿命为工作寿命为15000 h15000 h当润滑不良或不能采用推荐的润滑方式时，应将当润滑不良或不能采用推荐的润滑
19、方式时，应将P P0 0值降低。值降低。链速链速 v m/sv m/s1.51.5v7 v7 而又润滑不当而又润滑不当P P0 0降低降低303060%60%传动不可靠！传动不可靠！1.5 1.5 7 7151530%30%推荐的润滑方式推荐的润滑方式0.20.2 0.30.3 0.40.40.60.6 0.80.8 1 12 23 34 45 56 68 810102020链速链速v(m/s)v(m/s)50.850.844.4544.4538.138.131.7531.7525.425.419.0519.0515.87515.87512.712.7链链节节距距p(mm)p(mm)人工定期润
20、滑人工定期润滑滴油润滑滴油润滑油浴或油浴或 飞溅润滑飞溅润滑压力喷压力喷 油滑润油滑润 一、链传动的布置一、链传动的布置布置原则：布置原则：1)1)链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。在水平或倾斜平面内。第三节第三节 链传动的布置、张紧和润滑链传动的布置、张紧和润滑 2)2)中心线一般宜水平或接近水平布置，链传动的紧中心线一般宜水平或接近水平布置，链传动的紧边在上方或在下方都可以，但在上方好一些边在上方或在下方都可以，但在上方好一些 。3)3)链传动的两轴应平行，应尽量保持链传动的两个链传动的两轴应平行，应尽量保持链传动的两个
21、链轮共面，否则工作中容易脱链链轮共面，否则工作中容易脱链 。i2i2a a 30p2i2a a=(30=(3050)p50)p两轮轴在同一水两轮轴在同一水平面，紧边在上、平面，紧边在上、在下均能正常工在下均能正常工作。作。表表9-12 9-12 链传动的布置链传动的布置i i 、a a 为任意值为任意值两轮轴在同一铅垂两轮轴在同一铅垂面内，下垂量增大面内，下垂量增大会减少下链轮的有会减少下链轮的有效啮合齿数，降低效啮合齿数，降低传动能力，为此应传动能力，为此应采用：采用：1)1)中心距可调；中心距可调；2)2)设张紧装置；设张紧装置；3)3)上下两轮错开。上下两轮错开。传动参数传动参数 正确布
22、置正确布置 不正确布置不正确布置 说说 明明 i 1.5i 60p 60p两轮轴在同一水平两轮轴在同一水平面，松边应在下面。面，松边应在下面。否则松边下垂量增否则松边下垂量增大后松边与紧边相大后松边与紧边相碰，须经常调整中碰，须经常调整中心距。心距。表表9-12 9-12 续续 二、张紧装置二、张紧装置 弹簧力弹簧力 重力重力 调整位置调整位置 调整位置调整位置 三、三、链传动的润滑链传动的润滑润滑方式润滑方式1.1.人工给油；人工给油；2.2.油杯滴油；油杯滴油；3.3.油浴润滑、飞溅给油；油浴润滑、飞溅给油；4.4.用油泵强制润滑和冷却。用油泵强制润滑和冷却。润滑油牌号：润滑油牌号：L-AN32L-AN32、L-AN46L-AN46、L-AN48 L-AN48 环境温度高或载荷大取粘度高的，环境温度高或载荷大取粘度高的，反之取低的。反之取低的。甩油环甩油环
