贵州大学机械设计课程教案 第9章-链传动
机械设计基础第九章链传动
2.额定功率曲线
图所示为A系列滚子链的额 定功率曲线，它是在特定条件 下经试验和分析得出的不同规 格链条所能传递的额定功率P０
特定条件为： 1.两链轮轴水平安装 ２.小链轮齿数为19 3.传动比为3 4.中心距为40ｐ 5.载荷平稳，单排链，工作寿命为15000ｈ
三、链传动的主要参数选择及步骤 1、链的节距和排数
L P
Z1
Z2 2
2a0 P
( Z2 Z1 )2
2
P a0
求中心距a'（实际）
4、小链轮孔径dkmax
四、链轮的设计 1.链轮齿形
O2 ed
r3
c
O1
O3
b a
W
V ha H
T
M
O2 d
c
80°/z O3
O1
360°/z
2.链轮的主要参数
节距P
2019/5/18
机械设计基础
34
采用移动电动机调节中心距的方法控制链的张紧程度，故 不必精确计算中心距．
5．链轮设计(从略)．
3、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amax=8m ⑥成本低。
缺点： ①瞬时传动比不恒定 ②传动不平稳 ③传动时有噪音、冲击 ④对安装精度要求较高。
4、应用：
适于两轴相距较远；
不宜齿轮传动；
要求传动比准确但不要求瞬时传动比准确的场合；
由上述分析可知，链传动工作时不可避免地会产 生振动、冲击，引起附加的动载荷，因此链传动不适 用于高速传动。
§10—4 滚子链传动的设计计算
机械设计基础(机工版)教案：链传动
链传动
教学目标及要求
了解链传动的特点和应用。
了解链条和链轮链传动的运动分析和受力分析。
了解链传动的主要参数及其选择。
教学重点
链条和链轮链传动的运动分析和受力分析；
链传动的主要参数及其选择。
教学难点
链轮链传动的运动分析和受力分析。
授课类型
理论课
教学方法
多媒体
七、
教
学
过
程
教学内容
设计
思想
教学
模式
3.掌握套筒滚子链的设计计算方法；4.熟悉链传动的布置和张紧方法。
十、教学后记
带、链传动其工作原理和结构上有相似之处，教学中可将异同点分析比较，有利于学生对教学内容的理解。应重点分析链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式。
该部分理论知识的阐述采用在课堂上系统地讲授（多媒体授课），结构部分结合图片和示教板讲授，并以生活中常见的自行车为例加以分析，整体效果很好。
教学
行为
详细教学过程和内容
时间
安排
1、复习前面内容
2、链传动的特点和应用
3、链条和链轮
4、链传动的运动分析和受力分析
5、链传动的主要参数及其选择
6、链传动的润滑和置
结合动画、实例引出概念；结合实例讲分类。
结合视频、动画讲解。
实例讲解
视频、实例、分析
讲授
讲授
讲授
讨论
讲授
讨论
讲授
1、概念与应用实例。
1、类型。
2、组成。
3、链轮的齿形。
1、链传动的运动分析。
2、链传动的受力分析。
1、齿数。
2、节距。
3、中心矩和链的节数。
《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)
§９—２ 传动链的结构特点： 一．滚子链： 1．结构： 1——滚子： 2——套筒： 3——销轴： 4——内链板 5——外链板
44
p
与 2 间隙配合。 与 3 间隙配合， 与 4 过盈配合。 与 5 过盈配合。
图9-2 滚子链的结构
b1
5 4 3 2 1
d2 d1
h2
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
《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： 3．特点： 优： 链条，主、从动链轮，机架。 与带传动相比 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： 4．适用： 5．分类： 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。 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。 按用途不同可分三类： 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。 1）传动链： 使用最广，适用于： P＜100kw. v＜15m/s. i＜imax=8 的埸合。 P.165. 图 9-1. 2．工作原理： 靠链轮轮齿与链节的啮合传动。
50
p d sin(180 z)
（载荷平稳时，可达： i=10）
《机械设计》 （第八版）濮良贵主编
第九章 链传动
尽量选较小节距的单排链. ① 高速大功率：
并推荐:
[机械设计] 第九章 链传动
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链传动的运动特性
二、链传动的附加动载荷
• 影响因素
链条的变速运动，引起附加动载荷 链的加速度：
z↓导致 , ( p )
变化范围↑
附加动载荷↑
a
dv dt
R11 sin
d
dt
R112 sin
链轮转速↑
1 时：
2
a 随变化
• 设计中应选用多齿数链轮，
小链节链条，限制转速
amax
R112
sin
多边形效应
v′变化 上下抖动
链传动的运动不均匀性—多边形效应
◆ 从动轮：
轮圆周速度 v R v / cos
其中： 2 2
2
2
2
360 z2
— 9-5
2
R2
v
cos
由 v R22 cos R11 cos
瞬时传动比 i 1 R2 cos 2 R1 cos
— 9-7
瞬时速比变化 主动轮等速，从动轮周期变速
外链板
滚子
外链板
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间 内链板
（即内外链板之间）有相对运动
滚子
套筒
销轴
那里有相对
运动？
滚子链有单排链、双排链、多排链。
多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的 影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多， 一般不超过4排
复习
传动链的结构特点2
2、链条接头处的固定形式有：
于开 大口 节销 距固 偶定 数， 链多 节用
A系列、节距 p = 12.7mm，单排，86节
传动链的结构特点
二、齿形链
适用于高速或运动精度要求较高的场合传动链的结构特点3
由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成； 工作时链板齿与
贵州大学机械设计课程教案第9章链传动
第十四章 链传动一、 选择题14-1 按链传动的用途,套筒滚链子和齿形链属于___.(1)传动链 (2)起重链 (3)曳引链14-2 相比而言,___传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀的优点.(1)套筒链 (2)齿形链 (3)套筒滚子链14-3 套筒滚子链在传动中,当链条在链轮上啮入和啮出时,滚子沿链轮轮齿表面___.(1)滑动 (2)滚动 (3)滑动加滚动14-4 右图是一链轮的轴面齿形图.它是与___配用的链轮.(1)套筒滚子链 (2)齿形链 (3)成形链题14-4图14-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___.(1) 180sin p z o （2）180p tg zo （3）180(0.54)p ctg z +o （4）180sin z p o14-6 在中速、中载的链传动中,链轮材料常采用___.(1)中碳钢正火 (2)中碳钢淬火,硬度大于40～45HRC (3)铸铁 (4)低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火硬度为55～60HRC14-7 链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为z max =120,是为了___.(1)减小链传动的不均匀性 (2)限制传动比 (3)减少链轮磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)保证链轮轮齿的强度14-8 链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了___.(1)减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)防止链节磨损后脱链 (3)使小链轮轮齿受力均匀 (4)防止润滑不良时轮齿加速磨损14-9 链传动中,最适宜的中心距是___.(1)(10～20)p (2)(20～30)p (3)(30～50)p (4)(50～80)p14-10 设计链传动时,连节数最好取___.(1)偶数 (2)奇数 (3)质数 (4)链轮齿数的整数倍14-11 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的.(1) 12n i n = (2) 21d i d = (3) 21z i z = (4) 21T i T η=14-12 链传动中,链条的平均速度υ=___.(1) 11601000d n π⨯ （2）22601000d n π⨯ （3）11601000z n p ⨯ （4）12601000z n p ⨯ 14-13 多排链排数一般不超过3或4排,主要是为了___.(1)不使安装困难 (2)使各排受力均匀 (3)不使轴向过宽 (4)减轻链的重量 14-14 链传动设计中,当载荷大、中心距小、传动比大时,宜选用___.(1)大节距单排链 (2)小节距多排链 (3)小节距单排链 (4)大节距多排链 14-15 链传动只能用于轴线___的传动.(1)相交成90° (2)相交成任一角度 (3)空间90°交错 (4)平行14-16 下列具有中间挠性件的传动中,___的作用在轴上的载荷最小.(1)普通V 带传动 (2)平带传动 (3)链传动14-17 链传动中,F 1为工作拉力,作用在轴上的载荷F Q 可近似得取为___.(1)F 1 (2)1.2F 1 (3)1.5F 1 (4)2F 114-18 链传动张紧的目的主要是___.(1)同带传动一样 (2)提高链传动工作能力 (3)避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动 (4)增大包角14-19 链传动的张紧轮应装在___.(1)靠近主动论的松边上 (2)靠近主动论的紧边上 (3)靠近从动轮的松边上(4)靠近从动轮的紧边上14-20 链传动人工润滑时,润滑油应加在___.(1)紧边上 (2)链条和链轮啮合处 (3)松边上二、分析与思考题14-21 与带传动和齿轮传动相比,链传动有哪些优缺点?试说明摩托车采用链传动的原因.14-22 套筒滚子链已标准化,链号为08B,20A 的链节距p 等于多少mm?后缀A 或B 分别表示什么?有一滚子链的标记是10A-2×100GB1243.1-83,试说明它表示什么?14-23 齿形链有什么特点?链号和链节距p 的关系如何?14-24 自行车上的链传动,其大、小链轮哪一个经过淬火处理?为什么?14-25 影响链传动速度不均匀性的的主要因素是什么?为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的?在什么条件下瞬时传动比才是恒定的?14-26 链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么?能否避免?如何减小动载荷? 14-27 链传动的主要失效形式有哪些?14-28 链传动的许用功率曲线是在什么试验条件下得出来的?若设计的链传动与试验条件不同要进行哪些修正?14-29 链传动计算时,在什么工作条件下按许用功率曲线选择传动链?在什么工作条件下应进行链的静强度校核?提高链传动寿命的措施有那些?14-30 图示传动方案是否合理?为什么?题14-30图 题14-31图14-31 图示的四种链传动布置形式,当小链轮为主动轮时,它们按什么方向旋转时比较合理?三、设计计算题14-32 已知一链传动,链号为16A,小链轮齿数z 1=19,转速n 1=960r/min.试计算链条的平均速度υ、瞬时最大速度υmax 和最小速度υmin .14-33 上题如果小链轮齿数分别取为z 1=5、10、15、17、19、25、30,计算链条速度的变化率,并作出速度变化率与小链轮齿数z 1的关系曲线.(提示:链条速度变化率=max min max min 100%100%1()2υυυυυυ-⨯=⨯+V )。
机械设计--JXSJ9链传动
图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。由图可 见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主要取决 于链板的疲劳强度；随着链轮转速的增高，链传动的多边 形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳 强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现 象，使链条迅速失效。
第9章 链传动
三、滚子链传动的设计步骤和方法
第9章 链传动
2）确定链条长度（链节数）：链条的长度以链节 数Lp0来表示，链节数为：
3）确定链传动的中心距为（链传动中心距可调）
2a0 z1 z2 z2 z1 2 p 圆整为整数，最好为 Lp0 ( ) p 2 2 a0 偶数
z1 z2 z1 z2 2 z2 z1 2 p a ( Lp ) ( Lp ) 8( ) mm 4 2 2 2 a f1 p[2 Lp ( z1 z2 )] 式中f1中心距计算系数，表9 7
所以链传动瞬时传动比为：
1 R2 cos i 2 R1 cos
只有两链轮齿数相等，且传动的中心距恰为节距的整数 倍时（这时β和γ的变化才时时相等），瞬时传动比才得到 恒定值。
第9章 链传动
多边形效应: 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上 的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动 的多边形效应。 应用场合： 当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链 传动的瞬时传动比都是周期性变化的，因此链传动不 宜用于对运动精度有较高要求的场合。
第9章 链传动
二、滚子链传动的额定功率
2）额定功率曲线 图9-11为标准单排A系列滚子链的额定功率曲 线图，由实验结果绘制而成。根据小链轮转速可在图上查出该 情况下各型号链条所能传递的功率，也可由所要求传递的功率 在图中选定所需链条的型号。 当所设计的链传动与上述实验条件不符时，应引入相应的系数予 以修正。
最新机械设计基础教案——第9章 链传动
第9章链传动（一）教学要求1、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀性2、掌握链传动失效形式3、了解链传动的设计计算方法（二）教学的重点与难点1、链传动的多边形效应2、链传动的失效形式3、链传动的设计方法（三）教学内容9.1 概述链传动工作原理与特点1、工作原理：（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。
但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧和一直线啮合。
其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。
2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。
3、特点（与带、齿轮传动比较）优点：①平均速比i m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a max=8mm；⑥成本低。
缺点：①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。
4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。
中低速传动：i≤8(I=2~4)，P≤100KW，V≤12-15m/s，无声链V max=40m/s。
（不适于在冲击与急促反向等情况下采用）9.2传动链的结构特点链传动的主要类型1）按工作特性分：起重链——用于提升重物——V≤0.25m/s；牵（线）引链——运输机械——V≤2~4m/s；传动链——用于传递运动和动力——V≤12~15m/s。
优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。
2）传动链接形式分：套筒链；（套筒）滚子链—属标准件⇒选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链；齿形链；成型链四种。
①套筒滚子链（结构与特点）动配合，可相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长⇒投影组成：5滚子；4套筒；3销轴；2外链板；1内链板动配合。
当链节进入、退出啮合时，滚子沿齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。
套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回转。
《机械设计基础》电子教案 第9 章 链传动
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９.３ 链传动的设计
• 此传动比显然为定值， 但必须指出， 以上两式中的链速和传动比都 是按链轮的周数来计算的， 因此都是平均值。实际上由于链传动的 多边形效应， 其瞬时速度和瞬时传动比都不是定值。
• ９.３.２ 套筒滚子链传动的失效形式和设计准 则
• １.套筒滚子链传动的失效形式 • 由于链条的强度不如链轮高， 所以链传动的失效主要是链条的失效
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９.３ 链传动的设计
• ９.３.１ 链传动的传动比和运动特性
• 如图９.７ 所示， 链传动工作时， 链呈折线绕过链轮， 这相当于链 轮绕到以节距ｐ 为边长， 以链轮齿数ｚ 为边数的正多边形上， 链轮 每转一周， 相应绕过的链长为ｚｐ。
• 设ｎ１、ｎ２ 和ｚ１、ｚ２ 分别为主、从动链轮转速和链轮齿数， 则 链的平均速度为
• ９.１.２ 链传动的类型
• 按用途的不同， 链可分为传动链、起重链和曳引链三种。传动链用 于一般机械中传递运动和动力； 起重链用于在起重机械中提升重物 ； 曳引链用于在运输机械中移动重物。
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９.１ 链传动的组成、 类型及特点
• 按结构的不同， 传动链有滚子链（见图９.２）、齿形链（见图９.３ ） 两种。滚子链用于轻载高速传动； 齿形链传动平稳、噪声小， 但 重量大、价格较贵， 适用于高速重载传动。本章主要介绍滚子链。
第９ 章 链传动
• ９.１ 链传动的组成、 类型及特点 • ９.２ 套筒滚子链及链轮 • ９.３ 链传动的设计 • ９.４ 链传动的布置、 张紧及润滑
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９.１ 链传动的组成、 类型及特点
• ９.１.１ 链传动的组成
• 链传动是在两个链轮之间用链作为中间挠性件， 通过链条与链轮的 啮合等传递运动和动力的一种挠性传动形式， 兼有带传动和齿轮传 动的一些特点。它由主动链轮１、从动链轮２和链条３ 组成， 如图 ９.１ 所示。
机械设计9-章-链传动
额定功率 P0/kW
小链轮转速n1 /(r/min)
（额定功率曲线）
二、链传动的额定功率:
链的各种失效形式：
9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES
Chapter 9 Transmission of Chains
§9-2 TYPES OF CHAIN DRIVES
§9-1 CHARACTERISTICS AND APPLICATIONS OF CHAIN DRIVES
§9-3 MOVING CHARACTERISTICS OF CHAIN DRIVES
9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES
Design calculation of the roller chain drives
三、设计方法和步骤
1．选择链轮齿数
注：通常传动比 i≤6，推荐取 i＝2~3.5。 链轮的齿数系列：17、19、21、23、25、38、 57、76、95、114。
式中：P 为传递的功率（kW)； v为链速(m/s)； q为单位长度链条的质量(kg/m)。
Ff为悬垂拉力，与传动的布置方式有关。
链传动必须张紧
9.5FORCE ANALYSIS OF CHAIN DRIVES
三、链传动的受力分析
9.6 DESIGN OF ROLLER CHAIN DRIVES
齿形链又称无声链
特点：传动平稳无噪声、承受冲击性能好、工作可靠， 多用于高速或运动精度要求较瓦式和滚柱式
齿形链上设有导板：内导板齿形链导向性好，工作可靠； 外导板齿形链的链轮结构简单。
机械设计基础 第2版 第9章 链传动
1.优点 1)能保证准确的平均传动比。 2)传动功率大。 3)传动效率高，一般可达0.95~0.98。 4)可用于两轴中心距较大的场合。 5)能在低速、重载、高温和有腐蚀等恶劣条件下工作。 6)作用在轴和轴承上的力小。
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动
四、链传动的应用特点
2.缺点 1)由于链节的多边形运动，瞬时传动比是变化的，瞬时链 速度不是常数，传动中会产生动载荷和冲击，因此不宜用 于要求精密传动的机械。 2)链条的铰链磨损后，使链条节距变大，传动中链条容易 脱落。 3)工作时有噪声。 4)对安装和维护要求较高。 5)无过载保护作用。
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动
二、链传动的张紧
常用的张紧方法有：移动链轮以增大两轮的中心距。但中心 距不可调时，也可以采用张紧轮张紧，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》 第2版
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动 一、链传动的布置原则
1.两链轮的回转平面应在同一垂直平面内，否则易使链条脱 落和产生不正常的磨损。
2.两链轮中心连线最好是水平的，或者与水平面成60°以下 的倾角。
3.尽量避免垂直布置，以免与下方链轮啮合不良或脱离啮合； 必须成垂直布置时，应采取中心距可调、设张紧装置或上、下两 轮偏置等措施。
一、滚子链
1．滚子链的标 记 滚子链是标准件，其标记为：链号一排数一链节数
标准编号
标记示例 ：
《机械设计基础》 第2版
二、齿形链
第9章 链传动
齿形链又称无声链，也属于传动链中的一种形式。它由一组带有 齿的内、外链板左右交错排列，用铰链连接而成，如图9-7所示。与 滚子链相比，其传动平稳性好、传动速度快、噪声较小、承受冲击 性能较好，但结构复杂、装拆困难、质量较大、易磨损、成本较高。
第九章-链传动
9.4 链传动的工作情况分析
一、链传动的运动特性
分析主动轮链条销轴轴心A的速度
v1
d1 2
1
水平分速度 垂直分速度
变化范围： 1 ~
2
vx
d1 2
1
cos
v y1
1
2
d1 2
(1
1
sin 3600
z1
)
牵引链条运动的速度
变化情况→刚进入啮合→达顶点→退出啮合
前进V
1
2
Vmin →
0 1
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
9.3 滚子链链轮的结构和材料
四、链轮材料
应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，小链轮通常采 用较好的材料制造。
9.4 链传动的工作情况分析
一、链传动的运动特性
在链传动中，链条包在 链轮上如同包在两正多边 形的轮子上，正多边形的
边长等于链条的节距p
当链轮转速为n1、n2时：
9.5 滚子链传动的设计计算
二、极限功率曲线
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
由销轴和套筒胶合限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
上图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。由图可见，在中等速
度的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度；随着链轮
转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒
小结
一．运动不均匀性——固有特性
1．平均链速和平均传动比
v n1Z1p n1Z2p
ms
601000 601000
i n1 Z2p Z2 常数 n 2 Z1p Z1
机械设计第九版链传动资料重点
d1
见P170表9-3
关键尺寸是分度圆，其关系为： d p / sin(180 / z)
二.滚子链链轮的齿形:
端面齿形为三圆弧一直线， 采用标准刀具加工（只需给出基
本参数 z, p,d 1, d , pt ）
轴面齿形应在零件工作图 上画出。轴向齿廓尺寸见P170 表9-4。
三.链轮材料: • 一般采用中碳钢制造，表面最好硬化； • 载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化； • 冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火
第九章 链传动
基本要求： 1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围； 2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点； 3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生
的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施； 4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计
算的方法； 5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则； 6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。
③合宜的张紧，亦可减少动载荷。
三. 链传动的受力分析：
链传动的张紧
张紧力的获得： 通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。 （此张紧力比带传动小得多）
张紧的目的： 使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入(出)和产生振动、 跳齿、脱链现象。
在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：
1.有效（工作）拉力 Fe 1000 P / v N
大传动比。
注 意：
链条已标准化（尺寸和材料要求详见有关的国家标 准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗 拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强 度就足够。
§9－3 滚子链链轮的结构和材料
一.链轮的基本参数及主要尺寸：
机械设计基础第9章
9.1.2 链传动的特点和应用
与带传动相比，链传动的主要优点如下。 （1） 链传动无打滑及弹性滑动现象，故能获得准确的平均 传动比。 （2） 链传动所需的张紧力小，作用在轴和轴承上的压力小， 减小了轴承的磨损。 （3） 功率损失小，传动效率高，可达98%。 （4） 对环境的适应性较强，能在高温、油污或粉尘多、湿 度大等恶劣场合工作，耐用，易维护。 链传动的主要缺点如下。 （1） 工作时不能保证恒定的瞬时传动比，故传动平稳性差， 有一定的冲击和噪声，不宜在高速或载荷变化大的场合中 工作。 （2） 与带传动相比，无过载保护作用，安装精度要求高。 （3） 只能用于两平行轴间的传动。
第9章 链传动
链传动是一种应用十分广泛的机械传动 形式，兼有带传动和齿传动的一些特点。 本章主要以滚子链传动为对象，重点分析 讨论链传动和设计方法、运动特点及使用 与维护的基本知识。
9.1 链传动的组成、工作原理、类 型和特点
9.1.1链传动的组成、工作原理和类型
链传动是由主动链轮1、从动链轮3和绕在链轮上的环 形链条2组成的，如图9.1所示。链传动通过中间挠性元件， 靠链条与链轮轮齿相互啮合传递运动和动力，它属于啮合 传动。 按用途不同，链条主要分为传动链、起重链和拽引链 3大类。传动链主要用于一般机械中；起重链和拽引链常 用于起重机械和运输机械中，如链斗式提升机（如图9.2 所示）及链式运输机（如图9.3所示）等。 传递动力的传动链主要有滚子链和齿形链等类型，齿 形链如图9.4所示。
9.2 滚子链和链轮
9.2.1 套筒滚子链的结构和标准
1. 套筒滚子链的结构 套筒滚子链的结构如图9.5所示，它是由内链板1、外 链板2、套筒3、销轴4、滚子5组成。零件之间的配合关系 是：内链板与套筒之间、外链板与销轴之间采用过盈配合； 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间采用间隙配合，这样构 成了一个铰链，使内、外链板可相对转动。滚子活套在套 筒上可以减少链条与链轮间的摩擦和磨损，提高使用寿命。 为了减少轮齿的磨损，内、外链板之间应留有少量的间隙， 以便润滑油渗入套筒与销轴的摩擦面间。为了减轻链条重 量并使链条各横面的抗拉强度近似相等，内、外链板通常 制成“8”字形。
机械设计课件第9章链传动
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。
ν βA 潘存云教授研制
v z1 pn1 z1 z2 pn2
m/s
60 10060 601000
平均传动比为：i
n1 n2
z2 z1
ω1
分度圆瞬时线速度：vA1 R1 1
链条的瞬时线速度沿AB方向，
其大小为：
vx R11 cos
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。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
过渡链节
滚子链的标记： 链号 排数 × 链节数 国标号
标记实例： 08A-1× 87 G机械B设1计243.1— 83 A系列，节距12.7mm,单排，87
2024/节3/25中国地质大学专用
链轮的材料 链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，
由于小链轮的工作情况较大链轮的恶劣些，故小链轮 通常采用较好的材料制造。
材料
热处理 热处理后硬度
应用范围
15、20
35
渗碳、淬 火、回火
正火
40、50、ZG310-570 15Cr、20Cr
淬火、回火 渗碳、淬 火、回火
35SiMn、40Cr35CrMo 淬火、回火
机械设计
滚子链链 轮的参数
作者： 潘存
表9-2
z
11
13
P/mm
8.00 10 13 9.525 11 15
12.70 18 22 15.875 22 30 19.05 27 36
25.40 38 51 31.75 50 64
38.10 60 79 44.45 71 91 50.80 80 105
教案链传动
教案用纸学科机械设计课题第五章链传动班级机制人数48授课时数2课时课型新授课周次第6周授课时间教学目的【知识目标】掌握链传动的用途、分类以及链传动的设计内容和计算方法、步骤。
了解链传动的运动分析、动载荷的受力分析以及强度校核计算方法等。
【能力目标】1．通过观察链传动，培养学生观察事物和总结归纳问题的能力。
2．通过本节的教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。
让同学们掌握链传动的分类及判断方法，为设计及校核做准备。
3. 初步了解链传动的设计计算方法、计算过程及强度校核计算方法等。
【德育目标】1．使同学们学会理论联系实际。
2．培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。
教学重点★链传动的结构和滚子链的结构及滚子链的基本参数★滚子链的标记方法及链轮齿形★链传动的运动分析、动载荷及受力分析；滚子链传动的参数选择和设计计算★链轮的主要尺寸与结构及运动分析以及链轮的材料选用教学难点滚子链和链轮及链传动的运动不均匀性分析。
教学方法实例导入法（拿自行车上的链条（实物）给同学们演示，让同学们通过实物对链条有更加深刻地记忆和理解）、复习导入法、讲授法、启发引导法、总结分析法、课堂互动法、练习法等。
教具多媒体课件、实物（链条、链轮）及教学模型等。
教学环节实例导入复习导入讲授新课课堂小结布置作业时间分配3分钟8分钟70分钟6分钟3分钟授课教师××ק5-1 概述教案用纸附页采用超链接（按住CTRL 并单击鼠标以跟踪链接）◆教师演示◆学生讨论♀教师重复强调其特点◆教师引导学生总结◆教师讲解◆课件展示教师在此处边讲边举生活方面的例子★教师讲解下一节的内容动画具有传递功率大、传动效率高、传动中心距大、平均传动比准确、缓振吸振、结构简单、制造和使用成本低等特点。
按照用途，链分为传动链、起重链和输送链三类。
传动链从结构型式上划分为短节距精密滚子链（简称滚子链）、短节距精密套筒链（简称套筒链）、齿形链和成形链。
链传动教案
链传动教案链传动教案一、教学目标1.了解链传动的组成、工作原理、类型和应用。
2.学会计算链传动的平均传动比。
3.掌握滚子链的结构和各零件间的配合关系。
二、教学重点与难点重点：链传动比的计算和滚子结构。
难点：滚子链各零件间的配合关系。
三、教学方法与手段多媒体演示、板书、结合实例分析。
四、教学内容1.概述以链传动应用实例视频导入新课，创设情境，复旧知，导入新课，为链传动的研究打下基础。
2.链传动的工作原理链传动是一种机械传动方式，以链条作中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。
3.链传动的组成链传动由链条、链轮、轴等组成。
4.传动比平均传动比是输入轴转速与输出轴转速之比，一般用i表示。
5.分类按用途分为牵引链、起重链和传动链；按结构分为滚子链和齿形链。
6.链传动的优缺点优点：没有打滑现象，传动比准确，传动效率高，传递的功率大，对环境要求低，轴间距离远近均可。
缺点：当速度较快时，容易产生摆动及噪声，制造成本较高，瞬时传动比不恒定，传动不平稳。
7.滚子链传动的设计滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。
内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合。
滚子链的标记为链号—排数×链节数GB/T1243—2006.滚子链的基本参数包括节距p和链长等。
8.主要失效形式常见的失效形式有链板疲劳破坏、条铰链磨损、链条铰链胶合和静力拉断。
9.链传动的设计主要参数的选择传动比一般i≤7，推荐i=2~3.5，i过大会使小链轮上包角过小，将加速链轮磨损，通常值不能小于120o。
链轮齿数z2=i z1，一般z2<120.当链节数为偶数时，齿数最好取奇数，这样使磨损均匀些。
链速不应超过12m/s，否则会出现过大的附加动载荷。
节距p↑，链条和链轮尺寸↑，承载能力↑，但p↑会使传动不均匀性↑，动载荷、噪音↑，因此要求在保证承载能力条件下，尽量用小的p。
中心距与链长的选择需要根据具体情况进行计算。
机械设计第09章链传动
三、结构
整体式……小直径时用 孔板式……中等直径（300以下） 更换齿圈式……大直径时用
四、材料：
要求耐磨性和强度 一般用40、50、ZG45等。
（见表9-5）
§9-4 链传动的运动特性
一、链传动的运动不均匀性
1.平均传动比
平均速度 平均传动比
v z1n1 p z2n2 p 601 000 601 000
皮带：疲劳破坏、打滑； 链传动：疲劳破坏、磨损、胶合、拉断 6.链无打滑，故无过载保护作用
• 思考题： • 1.链传动有什么特点？一般应用于什么场合？ • 2.滚子链的结构组成？滚子链标记？ • 3.齿形链的结构？ • 4.滚子链链轮结构及基本参数？ • 5.滚子链链轮齿形？ • 6.链轮的结构和材料？ • 7.链传动的张紧方式有哪些？
三、链传动的参数选择 1.链轮齿数z1 、z2
当节距p一定时，齿高就一定，也就是说允许的 节圆外移量d就一定，齿数越多，允许不发生脱链 的节距增长量p就越小，链的使用寿命就越短。为 此，通常限定最大齿数zmax≤150，一般z<114。
链节数常是偶数，链轮齿数－－链节数（互为质 数的奇数），磨损均匀。
链的磨损加剧； 3)链传递的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。
注意：通常限制链传动比i≤6，推荐的传动比i=2-3.5。
当v<2m/s且载荷平稳时，i可达10。
传动比过大时，由于链条在小链轮上的包角过小（包角 ≥1200），将减少啮合齿数，因而易出现跳齿或加速轮齿 的磨损，故可采用二级或二级以上传动。
设计内z润2容；滑：链方确轮式定结；链构张条、紧型材装号料置；、。链几节何数尺L寸p和；排中数心，距链a；轮压齿轴数力zl、Fp；
设计步骤和方法：
课程设计链传动的设计
课程设计链传动的设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握链传动的设计原理和应用。
通过本课程的学习，学生应能理解链传动的基本概念，掌握链传动的选型、安装和维护方法，以及能够运用链传动的知识解决实际工程问题。
1.了解链传动的基本原理和结构。
2.掌握链传动的选型、安装和维护方法。
3.了解链传动在工程中的应用。
4.能够运用链传动的知识解决实际工程问题。
5.能够进行链传动的选型和设计。
6.能够进行链传动的安装和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生的工程意识和创新精神。
2.培养学生对链传动技术的兴趣和热情。
3.培养学生团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括链传动的基本原理、链传动的选型、链传动的安装与维护、链传动在工程中的应用等。
1.链传动的基本原理：介绍链传动的工作原理、链传动的类型和特点。
2.链传动的选型：讲解链传动的选型方法，包括链轮的选型、链条的选型等。
3.链传动的安装与维护：介绍链传动的安装步骤和注意事项，以及链条的维护和保养方法。
4.链传动在工程中的应用：介绍链传动在各种工程中的应用实例，如汽车传动系统、自行车链条等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解链传动的基本原理、选型方法、安装与维护技巧等，使学生掌握链传动的相关知识。
2.案例分析法：分析链传动在实际工程中的应用实例，使学生更好地理解链传动的作用和价值。
3.实验法：学生进行链传动实验，让学生亲自动手操作，培养学生的实践能力和团队合作精神。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的链传动知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备链传动实验设备，让学生能够进行实际操作，提高学生的实践能力。
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第十四章 链传动
一、 选择题
14-1 按链传动的用途,套筒滚链子和齿形链属于___.
(1)传动链 (2)起重链 (3)曳引链
14-2 相比而言,___传动时具有工作平稳、噪声小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀的优点.
(1)套筒链 (2)齿形链 (3)套筒滚子链
14-3 套筒滚子链在传动中,当链条在链轮上啮入和啮出时,滚子沿链轮轮齿表面___.
(1)滑动 (2)滚动 (3)滑动加滚动
14-4 右图是一链轮的轴面齿形图.它是与___配用的链轮.
(1)套筒滚子链 (2)齿形链 (3)成形链
题14-4图
14-5 套筒滚子链链轮分度圆直径等于___.
(1) 180sin p z （2）180p tg z
（3）180(0.54)p ctg z + （4）180sin z p
14-6 在中速、中载的链传动中,链轮材料常采用___.
(1)中碳钢正火 (2)中碳钢淬火,硬度大于40～45HRC (3)铸铁 (4)低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火硬度为55～60HRC
14-7 链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为z max =120,是为了___.
(1)减小链传动的不均匀性 (2)限制传动比 (3)减少链轮磨损后链从链轮上脱落下来的可能性 (4)保证链轮轮齿的强度
14-8 链传动中,限制链轮最少齿数的目的是为了___.
(1)减少传动的运动不均匀性和动载荷 (2)防止链节磨损后脱链 (3)使小链轮轮齿受力均匀 (4)防止润滑不良时轮齿加速磨损
14-9 链传动中,最适宜的中心距是___.
(1)(10～20)p (2)(20～30)p (3)(30～50)p (4)(50～80)p
14-10 设计链传动时,连节数最好取___.
(1)偶数 (2)奇数 (3)质数 (4)链轮齿数的整数倍
14-11 下列链传动传动比的计算公式中,___是错误的.
(1) 12n i n = (2) 21d i d = (3) 21
z i z = (4) 21T i T η=
14-12 链传动中,链条的平均速度υ=___.
(1) 11
601000d n π⨯ （2）22
601000d n π⨯ （3）11601000z n p ⨯ （4）12601000
z n p ⨯ 14-13 多排链排数一般不超过3或4排,主要是为了___.
(1)不使安装困难 (2)使各排受力均匀 (3)不使轴向过宽 (4)减轻链的重量 14-14 链传动设计中,当载荷大、中心距小、传动比大时,宜选用___.
(1)大节距单排链 (2)小节距多排链 (3)小节距单排链 (4)大节距多排链 14-15 链传动只能用于轴线___的传动.
(1)相交成90° (2)相交成任一角度 (3)空间90°交错 (4)平行
14-16 下列具有中间挠性件的传动中,___的作用在轴上的载荷最小.
(1)普通V 带传动 (2)平带传动 (3)链传动
14-17 链传动中,F 1为工作拉力,作用在轴上的载荷F Q 可近似得取为___.
(1)F 1 (2)1.2F 1 (3)1.5F 1 (4)2F 1
14-18 链传动张紧的目的主要是___.
(1)同带传动一样 (2)提高链传动工作能力 (3)避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动 (4)增大包角
14-19 链传动的张紧轮应装在___.
(1)靠近主动论的松边上 (2)靠近主动论的紧边上 (3)靠近从动轮的松边上
(4)靠近从动轮的紧边上
14-20 链传动人工润滑时,润滑油应加在___.
(1)紧边上 (2)链条和链轮啮合处 (3)松边上
二、分析与思考题
14-21 与带传动和齿轮传动相比,链传动有哪些优缺点?试说明摩托车采用链传动的原因.
14-22 套筒滚子链已标准化,链号为08B,20A 的链节距p 等于多少mm?后缀A 或B 分别表示什么?有一滚子链的标记是10A-2×100GB1243.1-83,试说明它表示什么?
14-23 齿形链有什么特点?链号和链节距p 的关系如何?
14-24 自行车上的链传动,其大、小链轮哪一个经过淬火处理?为什么?
14-25 影响链传动速度不均匀性的的主要因素是什么?为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的?在什么条件下瞬时传动比才是恒定的?
14-26 链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么?能否避免?如何减小动载荷? 14-27 链传动的主要失效形式有哪些?
14-28 链传动的许用功率曲线是在什么试验条件下得出来的?若设计的链传动与试验条件不同要进行哪些修正?
14-29 链传动计算时,在什么工作条件下按许用功率曲线选择传动链?在什么工作条件下应进行链的静强度校核?提高链传动寿命的措施有那些?
14-30 图示传动方案是否合理?为什么?
题14-30图题14-31图14-31 图示的四种链传动布置形式,当小链轮为主动轮时,它们按什么方向旋转时比较合理?
三、设计计算题
14-32 已知一链传动,链号为16A,小链轮齿数z1=19,转速n1=960r/min.试计算链条的平均速度υ、瞬时最大速度υmax和最小速度υmin.
14-33 上题如果小链轮齿数分别取为z1=5、10、15、17、19、25、30,计算链条速度的变化率,并作出速度变化率与小链轮齿数z1的关系曲线.(提示:链条速度变化率=max min
max min
100%100%
1
()
2
υυ
υ
υυυ
-
⨯=⨯
+
)。
14-34 有一套筒滚子链传动,已知链条节距p=15.875mm,小链轮齿数z1=19,安装小链轮的轴径d0=25mm.求小链轮分度圆直径d1,齿顶圆直径d a1,并绘出小链轮的零件工作图.
14-35 已知一套筒滚子链节距p=12.7mm,大链轮齿数z2=74,磨损后允许的链节距增量Δp=0.32mm,试求大链轮分度圆直径的增量Δd2.当大链轮齿数为115,允许的链节距增量Δp不变,问大链轮分度圆直径的增量Δd2′为多少?
14-36 一输送装置用的链传动,已知该链传动传递的功率p=7.5kw,小链轮转速n1=356r/min,齿数z1=31,中心距a=1100mm,两链轮中心连线与水平面的倾斜角α=45°电动机驱动,载荷平稳.试确定链号为12A的链条紧边和松边的拉力以及作用在链轮轴上的载荷.
14-37 试设计一带式输送机用的链传动.已知传递功率p=7.5kw,主动链轮转速n1=960r/min,主动轴轴径d0=38mm,从动链轮转速n2=330r/min,电动机驱动,载荷平稳,每天工作8h,按规定条件润滑,链轮中心线和水平线的夹角为30°.要求绘制小链轮的工作图.
14-38 试设计输送机传动中的链传动,已知传递功率p=7kw,主动链轮转速n1=125r/min,从动链轮转速n2=50r/min,链轮中心线与水平面的倾斜角α<40°,电动机驱动,两班制工作,中等冲击.要求绘制大链轮工作图(轴径d0=80mm).
14-39 设计一压气机用的链传动,已知电动机型号为Y225M-8,额定功率p=22kw,转速n1=730r/min,压气机转速n2=250r/min.要求:中心距a≤650mm,载荷平稳,两班制工作,水平传动,并绘制小链轮工作图.
14-40 一双排套筒滚子链传动,已知传递功率p=2kw,传动中心距a=500mm,采用链号为10A的滚子链,主动链轮转速n1=140r/min,主动链轮齿数z1=17,电动机驱动,受冲击载荷,水平传动,静强度安全系数为[S]=7,试校核此链传动的强度.
14-41 有一链号为08A的双排套筒滚子链,需用作压气机的传动链.已知压气机由Y160L-6的电动机驱动.电动机转速n1=970r/min,额定功率p=11kw,压气机转速n2=340r/min,载荷平稳,要求中心距a≤600mm,两链轮中心线与水平线夹角小于40°,中心距可调,试计算此链条是否可用?
14-42 一单排套筒滚子链传动,传动尺寸如图所示.轮1为主动链轮,z1=17,n1=150r/min,链号为08A(节距p=12.7mm),轮2和轮3均为从动轮,其齿数z2=30,轮2和轮3各输出功率为0.4kw,电动机驱动,载荷平稳.试求:
(1)轮1与轮2、轮2与轮3之间的拉力.
题14-42图
(2)验算链传动的强度(静强度安全系数[S]=7).
14-43 以题14-37的链传动为例,设计一种调整链传动中心距的装置,并画出结构简图.
14-44 设计一齿形链传动,已知原动机为内燃机,传动功率p=18kw,主动轴转速n1=2000r/min,传动比i=2,工作平稳,要求中心距a=250mm左右,主动链轮齿数z1=33.。