链传动的设计
链传动设计
链传动设计
链传动是一种常见的传动方式，可以将动力从一个旋转的轴传递到另一个旋转的轴。
链传动主要由链条、链轮和张紧装置组成。
下面是链传动的设计步骤：
1. 确定传动比：根据需要传递的动力和转速要求，确定主动轴和从动轴之间的传动比。
2. 选择链条：根据传动比、功率和运行条件选择合适的链条类型，如标准链、双链、滚子链等。
3. 计算链条长度：根据主动轴和从动轴之间的距离，计算出链条的合适长度。
4. 选择链轮：根据传动比和链条类型，选择合适的链轮。
5. 计算链轮齿数：根据传动比和选择的链轮，计算出主动轴和从动轴上的齿数。
6. 设计张紧装置：根据链条长度和运行条件，设计合适的链条张紧装置，以保持链条的合适张紧度。
7. 安装和调试：将链条、链轮和张紧装置安装在主动轴和从动轴上，并进行调试和测试，确保链传动正常运行。
在设计链传动时，需要考虑传动的功率、转速、距离、环境条件等
因素，以及选择合适的材料和润滑方式，以确保传动的可靠性和寿命。
此外，注意保持链条的适当张紧度，以防止链条松弛或过紧导
致传动故障。
链传动的设计ppt课件
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。
链传动设计 (2)
链传动设计1. 引言链传动是一种常用的动力传动装置，广泛应用于机械系统中。
它具有结构简单、传递效率高、承载能力大等优点，因此在各种工程领域都能见到链传动的身影。
本文将介绍链传动的基本原理、设计要点以及在实际应用中的注意事项。
2. 基本原理链传动是通过链条将动力源传递给被驱动机构的一种传动方式。
它由链轮、链条和轴承等组成。
当驱动链轮旋转时，链条将动力传递给被驱动链轮，从而实现机器部件的工作。
3. 链条的选择选择合适的链条是链传动设计的关键。
在选择链条时，需要考虑以下因素：•载荷：链条的承载能力需要大于实际载荷，以确保传动的安全可靠性。
•速度：链条的合理线速度范围为2-12 m/s。
•环境条件：链条的工作环境应考虑温度、湿度等因素。
•设计寿命：链条的设计寿命应满足预期使用寿命要求，同时考虑保养与维修的难易程度。
4. 链轮的选择链轮的选择是链传动设计的另一个关键因素。
在选择链轮时，需要考虑以下因素：•齿数：链轮的齿数需要根据实际工作条件和传动比确定。
•齿型：链轮的齿型应满足链条要求，常见的有直齿、斜齿、曲齿等。
•材料：链轮的材料需要具备良好的强度和耐磨性，常用的有钢、铸铁等。
5. 链传动的设计要点在进行链传动的具体设计时，需要注意以下要点：•传动比：根据实际工作要求确定传动比，以实现所需的输出转速和扭矩。
•轴距：链条的轴距应满足链条张紧器的要求，以保持链条的工作性能。
•张紧装置：链条的张紧装置需要合理设计，以确保链条的正常工作。
•润滑：链传动的润滑是保障其正常工作的重要环节，应根据工作要求选择适当的润滑方式和润滑材料。
6. 链传动的应用注意事项在实际应用中，需要注意以下事项：•维护保养：链传动需要定期进行检查和维护，以保证其正常运行。
•温度控制：链传动的工作温度应在合理范围内，过高的温度会导致链条变形、松弛等问题。
•保护措施：链传动应采取适当的防护措施，以避免外界物体进入链条内部，造成故障。
•安全性：在设计链传动时，需要考虑其对周围环境和操作人员的安全性。
链传动设计实例
9、设计润滑、张紧等装置 略。
14
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链传动设计实例
作业 P151 9.11
15
3、根据功率曲线拟定链型号
由表9.2查得 K A 1 按图9.8估计链工作在曲线顶点的左下侧,由表9.3查得 由图9.9查得 KL 1.11(由曲线1查得) 采用单排链,由表9.4得 Km 1
Kz 1.34
5
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链传动设计实例
6
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链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
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功率P 10kW , 电动机转速n1 950r / min, 从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
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电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
4、验算链速
v z1 pn1 2515.875 950 6.28m / s
60 1000
60 1000
v在3 ~ 8m / s范围内与估计相符.
9
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电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
2、拟定链节数
初定中心距a0=40p，得链节数Lp为
Lp
2a0 p
z1
z2 2
链传动的设计计算
机械设计基础
Machine Design Foundation
4．链条铰链的胶合。当润滑不良、速度过高或 载荷过大时，链节啮入时受到的冲击能量增大， 销轴与套筒间润滑油膜破坏，使两者的工作表面 在很高温度和压力下直接接触，从而导致胶合。 因此，胶合在一定程度上限制了链传动的极限转 速。
机械设计基础
机械设计基础
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链传动的设计计算
1.1 链传动的失效形式
主要失效形式有：
1．链条的疲劳破坏。链条在工作时，周而复始地由松 边到紧边不断运动着，因而它的各个元件都是在交 变应力作用下工作，经过一定的循环次数后，链条 各零件将发生疲劳破坏，其中链板的疲劳破坏是链 传动的主要失效形式之一。
5．链条的静力拉断。在低速（v＜ 0.6m/s）、 重载的传动中，如突然出现过大载荷，使链条所 受拉力超过链条的极限拉伸载荷，链条就会被拉 断。
机械设计基础
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1.2 额定功率P
在特定的实验条件下，链传动不发生失效破坏时所能传递的功率， 称为链传动的额定功率，用P0表示
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1.4 低速链传动（v ＜ 0.6m/s）的设计
对于低速链传动（v ＜ 0.6m/s），其主要的失效形式是链
条的过载拉断，所以应按静强度条件确定链条的链节距和
排数。其静强度的安全系数S为
S Flim n (4 ~ 8) （9-31）
机械设计第七章 链传动
（B）偶数 （D）任意的奇、偶数
5.在滚子链中尽量避免使用过度链节的主要原因是什么？
（A）过渡链节制造困难 （C）要使用较长的销轴
（B）装配较困难 （D）链板要受到附加弯矩
6.已知节距p、齿数z，滚子链链轮的分度圆直径d按哪一式计算？ (A) d=2p/sin（360°/z） (B) d=2p/sin（180°/z） (C) d=p/sin（180°/z） (D) d=p/tg（180°/z）
动载特性
况
分 析
离心拉力、
悬垂拉力
7.4 链传动工作情况分析
链传动的运动特性—运动不均匀性（多边形效应） 在链传动中，链条包在链轮上如同包在正多边形的轮子上， 正多边形的边长等于链条的节距 p，链轮旋转一周，链条移动距 离为多边形的周长zp，z为齿数。 链条的平均速度为：
滚子链
齿形链
7.2 滚子链和链轮
7.2.1 滚子链
滚子链的结构 滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。
过盈配合的有：内链板1与套筒4之间；外链板2与销轴3之间。
间隙配合的有：滚子5与套筒4之间；套筒4与销轴3之间。 工作时内外链板之间发生相对转动：内链板1与套筒4相对于 销轴3与外链板2转动。 工作时进出链轮时，滚子沿链轮齿滚动， 以减少磨损。 内、外链板为8字形，使链板各横截面强度 均匀，且轻量化，惯性力小。
11.图示为当i,a是任意值的四种链传动布置形式，试问有几种是
不正的或不妥的？
12.多排链排数一般不超过3或4排，主要是为了 （A）不使安装困难；（B）使各排受力均匀； （C）不使轴向过宽；（D）减轻链的重量；
。
13.链传动只能用于轴线
的传动。
（A）相交成90；（B）相交成任意角度； （C）空间90交错；（D）平行；
链传动设计
链传动设计简介链传动是一种常用于机械装置中的传动方式，主要由链条、齿轮和齿轮轴组成。
它的设计能够实现高效的能量传递和转换，应用广泛且可靠稳定。
本文将为您介绍链传动的基本原理、设计要点以及常见问题与解决方案。
链传动原理链传动是通过链条与齿轮之间的咬合来传递动力的。
当齿轮转动时，链条通过与齿轮齿槽的咬合，将动力传递到其他相连的齿轮，实现各个齿轮之间的动力传递和转换。
它的主要优点是传动效率高，承载能力强，适用于长距离传动和高速传动。
链传动设计要点1. 链条选择链条的选择需要根据传动的具体要求来确定。
主要考虑的因素包括传动功率、传动比、传动速度和传动的工作环境等。
传动功率越大，链条的承载能力就需要越高；传动比越大，链条的牵引力就需要越大；传动速度越高，链条的耐久性就要求越好。
2. 齿轮参数确定在链传动设计中，齿轮的参数包括模数、齿数、轴外径等。
模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值，齿数决定了传动比和牵引力，轴外径则决定了链条的装配和使用方式。
根据实际需要选择合适的齿轮参数，确保传动的平稳性和可靠性。
3. 齿轮轴设计齿轮轴的设计需要考虑其强度和刚度。
强度要求齿轮轴能够承受传动过程中的载荷，刚度则要求齿轮轴在传动时不发生明显的变形。
常用的设计方法包括选择合适的材料、确定齿轮轴的直径和长度，并进行强度和刚度的校核计算。
4. 张紧装置设计链条在传动过程中需要保持适当的张力，以确保齿轮和链条之间的咬合良好。
因此，链传动设计中需要添加张紧装置，用于调整链条的张力。
张紧装置的设计需要考虑张紧力的大小、调整方式和可靠性等因素。
链传动常见问题与解决方案1. 链条磨损链条磨损是链传动中常见的问题，可能导致传动效率下降和噪声增加。
解决方法可以采用定期润滑链条、定期检查和更换磨损严重的链条等。
2. 链条断裂链条断裂可能是因为链条承载能力不足或链条松紧不当所导致。
解决方法可以采用增加链条的承载能力、调整链条的张紧力以及定期检查和维护链条等。
第三章_链传动设计
第三章链传动（c h a i n t r a n s m i s s i o n)链传动链与链轮套筒磙子链结构链的接头形式链传动的运动特性链传动的受力分析链传动的失效形式链传动的许用功率润滑布置和张紧链传动(c h a i n t r a n s m i s s i o n)第一节链传动的特点、类型和应用一、组成和工作原理1、组成：链条、链轮2、工作原理有中间扰性件的连续啮合传动。
在两个或多个链轮间依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。
（传动是强制性的）3、优缺点4、适用场合1、链条(c h a i n )分类：套筒滚子链套筒链齿形链成型链2、套筒滚子链结构二、链轮和链条单列链双列链多列链（起重链、牵引链、传动链）传动链：成形链套筒滚子链的结外链节内链节形成铰链164.253、套筒滚子链的接头形式4、套筒滚子链的标准1）、节距P 2）、标记：链号系列--列数×节数国家标准标记示例：16A --2×100 G B /T 2431--1997P =链号×=16×=25.4m m 164.25套筒滚子链规格和主要参数5、套筒滚子链的链轮1、轮齿形状2、链轮结构和参数：zp d 180s i n =3）分度圆直径d1）节距P ; 2）齿数Z4）齿顶圆直径d a1m i n 1m a x )/6.11(25.1d z p d d d p d d a a −−+=5）齿根圆直径d f d f =d －d 1 式中，d 1为滚子外径m m−+=链的接头形式偶数节奇数节链轮轮齿形状链轮(s p r o c k e t w h e e l)第二节链传动的运动分析一、平均速度与平均传动比1、平均速度v m)s /m (100060p n z 100060p n z v 2211m ×=×=2、平均速比i2112m n n z z i ==二、链传动的瞬时速度分析R 2ω2=υ/c o s γυ/ωR 1υm i n = R 1ω1c o s 180/z 1υ=R1)、主动论V 1=R 1ω1V =R 1ω1c o s βV /=R 1ω1s i n β2)、从动论V 2=R 2ω2 V =R 2ω2c o s γR 2ω2c o s γ= R 1ω1c o s βω2= R 1ω1c o s β/ R 2c o s γ∵β和γ在不断的变化∴ω2≠常数3、瞬时传动比zp d 180s i n =1）、在主动轮直径d 1和角速度ω1为常数时，链速对应每一个链节做周期性变化。
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π ( d + d ) ≈ ( p + p ) z d ≈ pz
由于链节数应选用偶数,所以链轮齿数最好选质 数或不能整除链节数的数.并优先选取17,19, 21,23,25,38,57,76,95,114.
ν = 0.6 ~ 3 ν =3~8 ν >8
z1 ≥ 15 ~ 17
z1 > 23 ~ 25
S=
z p FQ K A F1 + Fz + F f
≥4~8
11.7 滚子链传动的设计步骤和主要参数的确定
设计滚子链时的原始数据为:传动的功率,小链轮和大链轮的转速(或 传动比),原动机种类,载荷性质以及传动用途等.
设计步骤 :
1.选择链轮齿数z1,z2 小链轮齿数对链传动的平稳性和使用寿命有较大的影响,链轮齿 数不宜过多或过少.过少时将:1)增加传动的不均匀性和动载荷;2)增 加链节间的相对转角,从而增大功率消耗;3)增加铰链承压面间的压强 (因齿数少时,链轮直径小,链的工作拉力将增加),从而加速铰链磨 损等;4)增加链传动的圆周力,从而加速了链条和链轮的损坏.
z1 ≥ 21
2. 确定传动比i 链传动的传动比一般 i ≤ 8 ,推荐 i = 2 ~ 3.5 ,在低速和外廓尺寸不受 限制的地方允许到10(个别情况可到15).如传动比过大,则链包在小 链轮上的包角过小,啮合的齿数太少,这将加速轮齿的磨损,容易出现 跳齿,破坏正常啮合,通常包角最好不小于1200 ,传动比在3左右. 3.确定计算功率 P = K A P ≤ P
amin = 0.2 z1 ( i + 1) p
amax = 80 p
amin = 0.33 z1 ( i 1) p
2
LP =
z1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ z2 a z z p +2 + 2 1 2 p 2π 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 很高,以及采用合金钢制造的链,则链速也允许超过20m/s-30m/s. 链轮的最佳转速和极限转速. 计算链传动作用在轴上的力F 7.计算链传动作用在轴上的力FQ
滚子链链轮
齿形链链轮
(a) 整体式 (b) 腹板式 (c) 组合式 图11.9 滚子链链轮的结构 (a) 整体式 (b) 腹板式 (c) 组合式 11.11 齿形链链轮结构
链和链轮的材料
链轮材料应能满足强度和耐磨性的要求; 在低速,轻载,平稳传动中,链轮可采用中碳钢制造; 中速,中载时,采用中碳钢淬火处理,其硬度 >40HRC; 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σ B ≥ 200MPa 的铸铁制造 链轮. 由于小链轮的啮合次数比大链轮多,因此对材料的要求也比大链轮高. 当大链轮用铸铁制造时,小链轮通常都用钢.
图11.20 传动链的布置
链传动的张紧方法 链传动张紧的目的,主要是为了避免由于链条垂度过大产生啮合不良和 链条振动现象,同时也为了增加链条的包角. 张紧力并不决定链的工作能力,而只是决定垂度的大小.当两轮中心连 线倾角大于60时,一般都要设置张紧装置. 最常见的张紧方法是移动链轮以增大两轮的中心距.但如中心距不可调 时,也可以采用张紧轮传动. 张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上.不论是带齿的还是不带齿的张紧 轮,其分度圆直径最好与小链轮的分度圆直径相近. 不带齿的张紧轮可以用夹布胶木制成,宽度应比链约宽5mm. 此外还可用压板或托板张紧.对于中心距大的链传动,用托板控制垂度 更为合理.
FQ ≈ 1.2 K A F1
11.8齿型链传动设计 11.8齿型链传动设计
齿形链的基本参数确定方法为:链轮齿数,通常,且宜取奇数齿;传动 比 imax = 10 ,通常取 i ≤ 7 ,推荐 i = 2 ~ 3.5 ; 齿型链节距,链宽和适用小链轮转速范围;
KAP PC = kz
PC b≥ P0
图 11.3 滚子链结构
图11.4 双排链结构
滚子链的链板一般做成8字形,以使它的各个横截面具 有接近相等的抗拉强度,同时也减少了链的重量和运动 时的惯性力. 节距P是链的基本特性参数.滚子链的节距是指链在拉 直情况下,相邻滚子外圆中心之间的距离. 套筒和销轴间的接触面积称为铰链承压面,它的投影面 积 A为 A = d z b2 当传递大功率时,可以用双排链或多排链.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. 多排链的排数一般不超过3-4排,因为排数的增加会导 致各排受力不均增加. 当载荷大而要求排数多时,可采用两根或两根以上的双 排链或三排链.
c
kz k p
0
确定链节距: 4.确定链节距:在承载能力足够条件下,应选取较小节距的单排链,高 速重载时,可选用小节距的多排链.一般,载荷大,中心距小,传动比 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 i<4 i≥4
11.4 链传动的运动特性
ν=
z1 pn1 z pn = 2 2 60 × 1000 60 × 1000
n1 z2 i= = n2 z1
φ1
2
ν = R1ω1 cos β
ν ′ = R1ω1 sin β
ν min = R1ω1 cos
v ω2 = R2 cos γ
ω1 R2 cos γ i= = ω2 R1 cos β
11.1.2 链的分类
按照工作性质的不同:传动链,起重链,曳引链. 最常用的是传动链.传动链主要用来传递动力,通常都在中等速度 ( 20 m/s)以下工作. 起重链主要用在起重机械中提升重物,其工作速度不大于0.25m/s. 曳引链主要用在运输机械中移动重物,其工作速度不大于2 m/s-4 m/s. 传动链主要分为:套筒链,套筒滚子链(简称滚子链),齿形链和成型 链.
垂度拉力 Ff : Ff
紧边总拉力: F = F1 + Fc + F f 松边总拉力: F ′ = Fc + F f 轴上的载荷:FQ ≈ F1 + 2 F f
FQ ≈ 1.2 K A F1
11.6 滚子链传动的失效形式及计算方法
链传动的失效形式有: 链传动的失效形式有:
(1) 铰链元件由于疲劳强度不足而破坏. (2) 因铰链销轴磨损使链节距过度伸长(在标准试验条件下允许伸长率 为3%),从而破坏正确啮合和造成脱链现象; (3) 润滑不当或转速过高时,销轴和套筒的摩擦表面易发生胶合破坏; (4) 经常起动,反转,制动的链传动,由于过载造成冲击破断; (5) 低速重载的链传动,铰链元件发生静强度破坏; (6) 链轮轮齿磨损.
和滚子链比较,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(有严重冲击载荷时,最好采用带传动)和轮齿受力较 均匀等优点; 价格较贵,重量较大并且对安装和维护的要求也较高.
齿形链的铰链形式主要有三种形式:圆销式,轴瓦式, 滚柱式.
11.3 链轮结构和材料
链轮轮齿的齿形应保证链节能自由地进入和退出啮合; 在啮合时应保证良好的接触,同时它的形状应尽可能地简 单. 链轮齿形已经标准化,链轮设计主要是确定其结构尺寸.
链的节数根据实际需要而定,通过链接头链接. 当一根链的链节数为偶数时采用连接链节; 当链节数为奇数时,则必须加一个过渡链节. 过渡链节的链板受有附加弯矩,最好不用,但在重载, 冲击,反向等繁重条件下工作时,采用全部由过渡链节 构成的链,柔性较好,能减轻冲击和振动.
滚子链的标记为:
链号
排数
整链链节数
链的水平方向的加速度 dν dβ = R1ω1 sin β = R1ω12 sin β a= dt dt
amax
ω12 p 1800 = ± R1ω12 sin = ± R1ω12 sin =± 2 2 2
φ1
链的垂直方向分速度
dv′ dβ at = = R1ω1 cos β = R1ω12 cos β dt dt 相对啮合冲击动能 qp 3 n 2
标准编号
11. 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60 和70两种,前者用于节距p≥9.525mm,后者用于 p<9.525mm.其中楔角为60 的齿形链传动因较易制造,应用较广. 齿形链既适宜于高速传动,又适宜于传动比大和中心距小的场合, 其传动效率一般为95%～98%,润滑良好的传动可达98%～99%.
额定功率曲线
额定功率确定方法
KAP Pc = ≤ P0 kz k p
试验条件: 试验条件:两链轮安装在同一
个水平面上,单列链水平布置, 载荷平稳,工作环境正常,按推 荐的润滑方式润滑,使用寿命 15000h;链因磨损而引起链节距 的相对伸长量.
L p = 100
z1 = 19
对于的低速链传动,链的主 要失效形式是过载拉断,应 进行静强度校核.静强度安 全系数应满足下列要求
Ek =
C
若链条松弛,在起动,制动,反转,载荷变化等情况下, 将产生惯性冲击,使链传动产生很大的动载荷.
11.5 链传动的受力分析
工作拉力 F1 : 离心拉力 F : c
F1 = 1000P
ν
Fc = qν 2
≈ 1 qga a qga × = = k f qga f f 2 4 8 a
链传动的润滑, 链传动的润滑,护罩或链条箱
Ⅰ—人工定期润滑;Ⅱ—滴油润滑;Ⅲ—油浴或飞溅润滑;Ⅳ—压力喷油润滑 图11.22 建议使用的润滑油方法