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
机械设计教学课件
链传动设计实例
作业 P151 9.11
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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
机械设计教学课件
链传动设计实例
6
机械设计教学课件
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.
机械设计教学课件
链传动设计实例
1
机械设计教学课件
链传动设计实例
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
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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.
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
机械设计教学课件
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.
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
Machine Design Foundation
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
Machine Design Foundation
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
机械设计基础
Machine Design Foundation
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。
机械设计链传动
机械设计链传动1. 简介链传动是一种常见的机械传动方式，通过链条将动力传递给另一个旋转的部件。
它具有承载能力强、传动效率高等优点，在各种机械装置中广泛应用。
本文将介绍链传动的原理、应用、设计要点以及注意事项。
2. 链传动的原理链传动的基本原理是通过链条将动力从驱动轮传递到从动轮。
链条由一系列相互连接的链接构成，链接之间可以通过铰链或滚动接触来实现。
驱动轮通过牙齿或凸缘将链条拉动，从而使链条转动并传递动力到从动轮。
链传动的主要工作原理是链条的曲线作用，使驱动轮和从动轮之间的线速度比保持恒定。
链条的曲率半径和链条张力是实现这一目标的关键因素。
3. 链传动的应用链传动在各种机械装置中都有广泛应用。
常见的应用包括：•自行车：自行车的齿轮传动就是通过链条实现的，链条将骑手的踩踏力量传递到后轮上。
•汽车发动机：汽车发动机常采用链条传动来驱动凸轮轴，实现气门的开闭。
•工业机械：在一些重型或高扭矩的机械设备中，链传动常被用于传递动力。
4. 链传动的设计要点在设计链传动时，需要考虑以下几个要点：4.1 链条选型选择适合应用的链条是设计链传动的第一步。
链条的选型应根据传动功率、工作速度和工作环境等因素进行综合考虑。
常见的链条类型有滚子链、螺旋伞齿链、平行销链等。
4.2 驱动轮和从动轮的设计驱动轮和从动轮的设计应根据链条的特点和工作条件进行合理选择。
轮齿的几何参数、材料和热处理方法都会影响链传动的性能。
4.3 张紧机构设计链条在工作中会有一定的松弛，因此需要设计合适的张紧机构来保持链条的张紧度。
常见的张紧机构包括张紧轮和张紧器。
4.4 寿命和维护性考虑在设计链传动时，需要考虑链条的寿命和维护性。
合理的设计可以延长链条的使用寿命，并减少维护工作的频率和难度。
5. 注意事项在使用链传动时，需要注意以下几个方面：•定期检查链条的张紧度，及时进行调整和维护。
•避免链条过紧或过松，过紧会增加链条和轮齿的磨损，过松会导致传动精度降低。
链条链轮传动设计
Page 1ຫໍສະໝຸດ §9-1 概述1.组成及工作原理：啮合传动
2.传动比的计算：i=n1/n2=Z2/Z1
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3.传动特点
优点：①平均速比i准确，无滑动 ; ②结构紧凑，轴上压力Q小; ③传动效率高η=98%; ④承载能力高P=100KW ; ⑤可传递远距离传动 ; ⑥成本低。
为磨损均匀，Z应取与链节数互为质数的奇数 3、链节数与中心距
初选a0 一般推荐：初选a0=(30~50P)，amax=80P
算LP（链节数）
LP
L P
Z1
Z2 2
2a0 P
( Z2 Z1 )2 2
P a0
求中心距a'（实际）
Z1 Zmin 17
4、小链轮孔径dkmax 5、轴上压力——Q
Q≈1.2Fe
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链传动的主要参数选择及步骤
1、链的节距和排数 计算功率 Pca = KA.P (KW) 单排链所能传递的功率
KZ——小链轮齿数系数 KP——多排链系数 KL——链长系数
KA——工况系数
P0
Pca KZ KLKP
选型：由P0、n1 图定链型号A和链节距P
选型：由P0、n1 图定链型号A和链节距P
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9.4.4 链轮
1.链轮的齿形 国标规定了滚子链链轮端面
齿形有两种形式：二圆弧齿形 (图a)、三圆弧-直线齿形(图b)。 常用的为三圆弧-直线齿形。
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§9-5 链传动的布置、张紧及润滑
9.5.1 布置
(a)
两轴线平行；
机械设计基础中的链传动设计
机械设计基础中的链传动设计链传动是机械设计中常见的一种传动方式，它通过链条的运动来传递动力和运动，广泛应用于各种机械设备中。
本文将从链条的结构和工作原理、链传动的分类、链传动设计的基本步骤以及链传动的应用等方面进行讨论。
一、链条的结构和工作原理链条是由若干个链接件组成的，每个链接件上都有一个或多个齿形部件，称为齿，链环的链接是通过链销连接的。
链条的主要组成部分有外链板、内链板、链销、链轴套等。
链条的工作原理是通过链轮的转动来带动链条的运动，从而实现动力和运动的传递。
二、链传动的分类根据链条的结构和用途不同，链传动可以分为滚动链传动和摩擦链传动两种类型。
1. 滚动链传动：滚动链传动是利用链轮上的齿与链条的齿咬合，通过滚动来传递动力。
滚动链传动具有传动效率高、承载能力大、寿命长等优点，广泛应用于工程机械、冶金机械等重载设备中。
2. 摩擦链传动：摩擦链传动是通过链条与链轮之间的摩擦力来传递动力。
摩擦链传动适用于转速较高、负载较小的场合，它具有结构简单、传动平稳等优点，在轻载设备和精密仪器中得到广泛应用。
三、链传动设计的基本步骤链传动的设计需要遵循一定的步骤，以下是链传动设计的基本步骤：1. 确定传动比和传动方式：根据机械设备的工作要求，确定所需的传动比和传动方式，即输入轴和输出轴的转速比。
2. 选择链条类型和规格：根据传动比和传动方式，选择适合的链条类型和规格，包括链条的强度、寿命、长度等参数。
3. 计算链轮参数：根据链条的规格和传动比，计算链轮的齿数和模数等参数，确保链轮与链条的匹配性。
4. 确定链条张紧方式：根据机械设备的特点和工作条件，选择适合的链条张紧方式，保证链条的工作稳定性。
5. 进行链条安装和调试：按照设计要求安装链条，进行链条的初始张紧和调试工作，确保链传动系统正常工作。
四、链传动的应用链传动广泛应用于各个行业的机械设备中，以下是链传动的一些常见应用：1. 工程机械：链传动被广泛应用于挖掘机、铲车、推土机等工程机械中，用于实现各种工作装置的动力传递。
机械设计-链传动的设计计算
目 录
1 链传动的失效形式 2 链传动的设计准则 3 设计计算步骤和内容
链传动的失效形式
(1) 链条铰链磨损。压力较大且滑动，产生磨损，导致跳齿和脱链。 (2) 链的疲劳破坏。拉力在变化，应力循环后，发生疲劳断裂、点蚀。 (3) 冲击破断。链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。 (4) 链条铰链的胶合。瞬时高温，表面粘结并金属撕下。 (5) 链条的静力拉断。在低速（v < 0.6m/s）重载或突然过载，拉断。
设计计算步骤和内容
2.确定链条型号、节距p和排数
在满足传递功率的情况下，应尽量选用小节距的单排链
高速重载时可选用小节距的多排链
低速重载时可选用大节距排数较少的多排链
设计计算步骤和内容
3.计算链节数和中心距a
一般初选中心距 a=（30～50） p，最大可为 a max=80 p。按下式计算 ]，而必须对其进行修正，故有
Pca=KAP≤KZKLKPP0，即：
P0
P
KZ
KA KL
KM
A系列滚子链的额定功率曲线
链传动的设计准则
2.低速链传动（v＜0.6m/s）
低速链传动v＜0.6m/s，链条常因静强度不够而破坏，除了进行以上步骤的 设计计算，还需进行静强度计算，即：
1.确定链轮的齿数z1、z2和传动比
滚子链传动的小链轮齿数z1应根据链速v和传动比i 由下表选取, 大链轮齿数z2 =iz1， 并圆整为整数，不宜太多，一般应使z2≤120。
链 速 v （ m/s ） 0.6~3 3~8
＞8
Z1
≥15~17 ≥19~21 ≥23~25
通常链传动传动比i≤7，推荐i=2～3.5。 当工作速度较低 （v <2m/s） 且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时， 允许 i≤10。
机械设计——链传动设计
机械设计——链传动设计链传动是一种常见的传动机构，被广泛应用于机械设计中。
在机械设计中，合理的链传动设计能够提高传动效率、减少噪音和振动，并具有较长的使用寿命。
本文将从链传动的设计原理、设计步骤等方面进行详细介绍，帮助读者理解和掌握链传动的设计方法。
链传动是利用链条连接传动的装置，并通过链轮的转动来实现传动动力。
其主要由链条、链轮和导向轮组成。
链条通常由许多个连续的关节组成，链轮则是连接在轴上的圆盘，有时也被称为齿轮。
导向轮用来引导和保持链条在传动过程中的位置。
在进行链传动设计之前，需要明确传动系统的要求和工作条件。
首先，确定传动比，即输入轴与输出轴的转速比。
其次，确定传动功率和转矩，以及工作环境的温度、湿度和噪音要求等。
这些基本参数对于链传动的选型和尺寸设计至关重要。
在链传动设计中，需要根据传动比和转动方向选择适当的链条型号和链轮齿数。
根据传动功率和转矩计算出链条的最小宽度和强度。
一般来说，链条的宽度应大于等于振动参数。
通过选择合适的链条型号和链轮齿数，可以满足所需的传动比和传动功率。
在确定链条型号和链轮齿数后，需要进行链条的长度和连接轴的设计。
链条的长度应根据安装空间和工作条件进行合理设计。
并且，要注意链条的张力和松弛程度，避免链条的跳齿和过紧。
另外，还需要进行链传动的轴设计和支撑结构的设计。
链传动的轴应具有足够的强度和刚度，以承受传动过程中的力和转矩。
同时，要合理选择轴承和其安装方式，以减小摩擦和磨损。
支撑结构的设计要保证链传动的稳定性和可靠性。
除了上述基本设计步骤外，链传动的设计还需考虑一些特殊情况和附加要求。
例如，在高速和高温环境下，需要选择高强度和耐热的链条材料；在潮湿和腐蚀环境下，需要选用耐腐蚀的链条材料和防腐涂层。
此外，还需进行链传动的动力学分析和疲劳寿命计算。
通过动力学分析，可以评估链条的运动特性和传动效率，进而对链传动的性能进行改进。
通过疲劳寿命计算，可以确定链条的使用寿命和更换周期，以确保链传动的可靠性和安全性。
机械设计中的链传动设计
机械设计中的链传动设计链传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备中。
它通过链条将动力从一个部件传递到另一个部件，具有传动效率高、适应范围广、可靠性好等优点。
在机械设计中，链传动的设计十分重要，下面将从链选型、轮齿设计以及链传动的计算与分析等方面进行论述。
1. 链选型链选型是链传动设计的首要步骤，它的目的是选择适当的链条以满足传动系统的功率、转速和工作条件要求。
一般而言，链条的选型需要考虑以下几个方面：- 功率传递需求：根据传动系统所需的功率大小选择链条型号。
一般情况下，链条的选型应保证其额定功率要大于实际功率，以确保传动系统的可靠性和安全性。
- 转速要求：根据传动系统的转速确定链条的合适转速范围，以保证链条在工作过程中不会出现过大的磨损和振动。
- 工作条件：考虑传动系统的工作环境条件，如温度、湿度、腐蚀性物质等，选择具有相应耐久性和耐腐蚀性的链条。
2. 轮齿设计链传动中的轮齿设计是确保链条与链轮之间顺利传动的重要环节，轮齿的设计需考虑以下几个因素：- 链条的型号：根据已选好的链条型号，确定链条的尺寸和齿距等参数，并将其应用于轮齿设计。
- 齿轮传动比：根据传动系统的需求，确定齿轮的传动比，以满足所需的速度和扭矩要求。
- 齿轮齿数：根据链条的尺寸和齿距，计算齿轮的理论齿数，并进行优化调整。
同时，还需注意齿轮的强度和韧性，以满足实际工作条件下的传动需求。
3. 链传动的计算与分析链传动的计算与分析是为了验证链传动设计的合理性和可靠性，其主要内容包括：- 张紧力计算：通过计算链条在传动过程中所受的张紧力，确定链条的张紧装置的设计参数，以保证链条在工作时不会出现松动或过紧的情况。
- 链条寿命估算：通过分析链条的载荷分布、链条材料的强度和韧性等因素，估算链条的使用寿命和可靠性，以判断链条设计是否合理。
- 动力学分析：通过建立链传动的动力学模型，分析链条在传动过程中所受的力学特性，包括链条的弯曲、张力分布等，以优化链传动的设计。
带传动与链传动设计手册
带传动与链传动设计手册第一章带传动与链传动基础知识1.1 传动的概念传动是将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
在机械传动中，常见的传动方式包括带传动和链传动。
1.2 带传动的原理及特点带传动是通过皮带将两个轴之间的运动和动力传递给另一个轴的一种传动方式。
其特点是传动平稳、噪音小、结构简单，但传动效率相对较低。
1.3 链传动的原理及特点链传动是通过链条将两个轴之间的运动和动力传递给另一个轴的一种传动方式。
其特点是传动效率高、承载能力强、适用于高负载和高速传动。
第二章带传动设计与选择2.1 带传动的设计原则带传动的设计原则包括根据传动比选择合适的带轮、确定合适的带速比、选择合适的带材以及考虑传动系统的安全性和可靠性等。
2.2 带传动的选择与计算在带传动的选择与计算中，需要考虑主要参数包括传动比、带速比、带轮的选用、带材的选择以及传动功率的计算等。
2.3 带传动的安装与维护带传动安装时需要注意对带轮和皮带进行正确的对中和张紧，同时在使用过程中需要定期检查带的磨损情况以及及时更换磨损严重的带子。
第三章链传动设计与选择3.1 链传动的设计原则链传动的设计原则包括选择合适的链条类型、合理设计链轮、确定链条的张紧方式以及考虑传动系统的安全性和可靠性等。
3.2 链传动的选择与计算在链传动的选择与计算中，需要考虑主要参数包括传动比、链速比、链条类型的选择、链轮的选用以及传动功率的计算等。
3.3 链传动的安装与维护链传动安装时需要保证链条的正确张紧以及链轮的正确对中，同时在使用过程中需要定期润滑链条，检查链条的磨损情况以及及时更换磨损严重的链条。
第四章带传动与链传动的比较与应用4.1 带传动与链传动的比较在传动系统的选择中，需要根据具体的传动要求，综合考虑带传动和链传动的特点、优缺点、适用范围以及成本等因素进行比较和选择。
4.2 带传动与链传动的应用带传动与链传动在各种机械设备中都有广泛的应用，需要根据具体的传动要求选择合适的传动方式，并根据实际工况进行设计和选择。
机械设计中的链传动设计
机械设计中的链传动设计链传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备中。
它通过链条和齿轮的配合传递动力和扭矩。
在机械设计中，链传动设计的合理性对于机械设备的性能和寿命起着重要作用。
本文将从链传动的基本原理、链条选型、齿轮设计、链条的安装与维护等方面进行详细的论述。
一、链传动的基本原理链传动是通过链条将动力传递给齿轮，再由齿轮将动力传递给机械设备。
链传动的基本原理可概括为链条通过齿轮的齿槽来传递动力，并保持传动轴的同步运动。
链传动具有以下特点：1. 高传动效率：链条与齿轮之间使用齿槽咬合，可以减小传动中的滑动损失，提高传动效率。
2. 可靠性高：链条经过热处理和表面处理，具有较高的抗疲劳和抗磨损性能，能够在恶劣工况下长时间可靠地工作。
3. 转矩传递能力强：链条由多个螺旋连接件组成，能够承受较大的拉力和扭矩，适用于大功率传动。
二、链条选型链条的选型对于链传动设计至关重要。
根据不同的应用场景和工作条件，需要选择适合的链条类型及规格。
1. 常用链条类型常见的链条类型包括滚子链、齿形链和平板链。
滚子链适用于高速和重载的传动，齿形链适用于中等速度和负载的传动，平板链适用于低速和轻载的传动。
2. 链条规格选择链条规格的选择需要考虑传动功率、转速、工作环境等因素。
一般情况下，传动功率越大，链条的齿数和链节数越多，链条的厚度和宽度也越大。
在选型过程中，还需要注意链条的合理张紧，以保证传动的稳定性和寿命。
三、齿轮设计齿轮作为链传动的核心部件之一，其设计也是机械设备中的关键环节。
齿轮设计需要考虑传动比、齿轮模数、齿数等因素。
1. 传动比的确定传动比由齿轮的齿数确定，可以通过传动比公式计算得出。
传动比越大，输出转速越低，输出扭矩越大。
2. 齿轮模数的选择齿轮的模数是齿轮设计中的重要参数，它决定了齿轮的大小和齿数。
齿轮模数的选择需要满足传动比和齿轮的结构强度要求。
3. 齿数的确定齿数的确定需要考虑传动比、齿轮的直径和齿轮的结构强度。
机械设计链传动设计
4. 销轴与套筒旳胶合 因为套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷旳作用
下，润滑油膜难以形成，当转速过高时，套筒与销轴间产 生旳热量造成套筒与销轴旳胶合失效。
5. 过载拉断
在低速重载旳传动中或者链传动严重过载时，链元 件被拉断。
V2′
D
V
2
链传动速度分析
V1、V2可分解为沿链条迈进方向旳分速度V和垂直链 条迈进方向旳分速度V1´、 V2´。
V=R1ω1cosβ V1
V1′=R1ω1sinβ
V=R2ω2cosγ V2
V2′=R2ω2sinγ
式中： β——为铰链点A旳圆周速度与迈进分速度之间旳 夹角，在数值上等于A点在主动轮上旳相 位角， β在±180º/Z1之间变化。
内链板 外链板 销轴
套筒 滚子
一）滚子链构造分析——滚子链由内链板、外链板、销轴、
套筒和滚子构成。
销轴与外—链—板用过盈
配合连接，称为外链节。
h2
套筒与内—链—板用过盈
p
配合连接，称为内链节。
销轴与套筒—之—间间隙配 合，当链条与链轮轮齿啮合 时，内、外链相对转动。
内链板
外链板 销轴
套筒 滚子
滚子链旳构造分析图
特定条件：Ｚ１=２５；ＬＰ=1２０节；单排链；传动比 i=3，两链轮安装在平行旳水平轴上，两链轮共面；载荷平 稳；按照推荐旳 润滑方式润滑； 工作寿命为15000 小时；链因磨损 而引起旳相对 伸长量不超出3％。
2、当实际情况不符合特定条件时，应对查得Ｐ０旳值进 行修正。
3、当不能确保按图示推荐旳润滑方式时，则设计时应将 Ｐ０值按如下数值降低：
链传动设计实验报告
一、实验目的1. 了解链传动的基本原理和设计方法。
2. 掌握链传动的设计步骤和计算方法。
3. 提高动手能力和工程实践能力。
二、实验原理链传动是一种利用链条作为传动媒介，将动力从一个轴传递到另一个轴的机械传动方式。
链传动具有结构简单、传动平稳、效率较高、适应性强等优点。
本实验旨在通过设计链传动，验证其传动性能，并对其进行分析。
三、实验仪器与材料1. 实验台2. 链条3. 链轮4. 轴承5. 螺栓6. 量具（尺、卡尺、游标卡尺等）7. 计算器四、实验步骤1. 设计链传动参数（1）确定传动比：根据实验要求，设定传动比i=3。
（2）选择链号：根据传动比i和功率P，查表选取合适的链号。
本实验选取链号A。
（3）计算链节距：根据链号查表得到链节距p=15.875mm。
（4）确定链速：根据实验要求，设定链速v=50m/min。
（5）计算链轮齿数：根据链速v和链节距p，计算链轮齿数z1和z2。
2. 设计链轮（1）确定链轮直径：根据链轮齿数z1和z2，查表选取合适的链轮直径d1和d2。
（2）计算链轮宽度：根据链轮直径和链号，计算链轮宽度B。
（3）绘制链轮图纸：根据链轮直径、宽度、齿数等参数，绘制链轮图纸。
3. 设计链条（1）计算链条长度：根据链轮齿数、链节距和链速，计算链条长度L。
（2）选择链条型号：根据链条长度和链号，查表选取合适的链条型号。
（3）绘制链条图纸：根据链条型号，绘制链条图纸。
4. 安装与调试（1）将链轮安装在轴上，确保链轮与轴的同轴度。
（2）将链条安装在链轮上，调整链条松紧度。
（3）启动实验台，观察链条传动是否平稳，如有异常，进行调整。
五、实验结果与分析1. 传动比：实验测得传动比i=3，与设计值相符。
2. 链速：实验测得链速v=50m/min，与设计值相符。
3. 传动平稳性：实验过程中，链条传动平稳，无异常现象。
4. 效率：实验测得传动效率η=0.95，略低于理论值，主要原因是链条与链轮之间的摩擦损失。
设计链传动系统课程设计
设计链传动系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习链传动系统的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握链传动系统的工作原理、链条的选择和设计计算，以及链条传动的安装、维护和故障诊断等方面的知识。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面达到以下目标：1.知识目标：–了解链传动系统的基本概念、原理和分类；–掌握链传动系统的工作原理和链条的选择和设计计算方法；–熟悉链条传动的安装、维护和故障诊断方法。
2.技能目标：–能够运用所学知识进行链传动系统的设计和计算；–能够进行链条传动的安装、维护和故障诊断操作。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对链传动系统的兴趣和好奇心，提高学生的学习积极性；–培养学生对工程实践的热爱，增强学生的工程意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括链传动系统的基本概念、原理和分类，链传动系统的工作原理和链条的选择和设计计算方法，以及链条传动的安装、维护和故障诊断等方面的知识。
具体包括以下内容：1.链传动系统的基本概念、原理和分类；2.链传动系统的工作原理和链条的选择和设计计算方法；3.链条传动的安装、维护和故障诊断方法。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的学习效果和实践能力。
具体包括以下方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握链传动系统的基本概念、原理和分类，以及链条的选择和设计计算方法；2.讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神，提高学生对链传动系统的理解和应用能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解链条传动的安装、维护和故障诊断方法，提高学生的实际操作能力；4.实验法：通过实验操作，使学生熟悉链条传动的工作原理和实际操作方法，培养学生的实验技能和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
链传动的设计准则
链传动的设计准则
1. 选择合适的链条和齿轮
链条和齿轮的选择应该根据传动效率、转速、载荷和工作环境等因素进行。
需要根据应用情况选择合适的链条和齿轮。
2. 确定链条的铰接类型和间距
链条的铰接类型和间距决定了链条的强度和可靠性。
需要根据应用情况选择合适的铰接类型和间距。
3. 设计合适数量的轮齿
传动轮齿的数量和齿形要根据链条尺寸和传动比例进行设计。
需要根据传动比例确定合适的轮齿数量和齿形。
4. 确定合适的张紧装置
链条的松紧度对传动的稳定性和寿命有很大影响。
需要设计合适的张紧装置，以保证链条张力适当。
5. 适当考虑链条的弯曲和拉伸
链条在传动过程中会受到弯曲和拉伸的影响，需要在设计中考虑这些因素，以确保传动的可靠性和寿命。
6. 确保链条的润滑和保养
链条传动需要定期润滑和保养，以保证链条的正常运行。
需要在设计中考虑链条的润滑情况和保养要求。
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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