滚子链传动的计算

p 3% p
机械设计
第 5章
链传动
26
二、链传动的设计计算及主要参数的选择
已知条件：功率（P)、传动用途、载荷性质、小链轮的转（n1）、 大链轮的转速（n2)或传动比（i)、原动机等 设计内容：链轮齿数（z1)、(z2)、滚子链型号、链节距（p)、排数（m)、 链节数Lp、中心距a及润滑方式等。
const
，振动、平稳性差、噪音大。
3）成本比带传动高。
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三、应用
第 5章
链传动
5
Pmax→500kW，vmax→40m/s，imax→15，amax→8m 一般： P＜100kW， v ＜15m/s，i ＜7 1、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。 2、用于a较大，要求i平均不变，而不宜采用齿轮 或带传动场合。 自行车、摩托车 ∴ 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合
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注意：
第 5章
链传动
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1）链传动紧边布置与带传动相反。
2）张紧力：带传动张紧力决定传动工作能力；
链传动张紧力不决定工作能力， 控制松边垂度 防止脱链、跳齿
而是
3）因张紧力小，压轴力比带传动小。
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三、链传动的润滑
第 5章
链传动
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人工定期润滑
飞溅润滑
滴油润滑
压力喷油润滑 油浴润滑
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第 5章
链传动
1
第5章 链 传 动
5.1 概述
5.2 滚子链和链轮
5.3 链传动工作情况分析
5.4 滚子链传动的设计计算 5.5 链传动的布置、张紧和润滑
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5.1、概述
第 5章
链传动
2
一、组成
链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。
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二、优、缺点
1、优点
第 5章
链传动
3
与带传动相比： 1） i 平均 2）η高
v —— “忽快忽慢”
v —— “忽上忽下”
z 1↓—
1 2 ↑— 运动不均匀性↑
不平稳、有规律振动。
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第 5章

链传动
2
2
23
2 z2
从动轮：v R 2 2 cos
v 2 R 2 cos
2 2 180 ( )
2
∵ v、γ变化 ∴ω2变化 由 v R 2 2 cos R11 cos
18
三、链和链轮材料（自学） 强度、耐磨性
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第 5章
链传动
19
5.3、链传动的运动特性 一、链传动的运动不均匀性 整条链：挠性体 单个链节：刚性体 链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形 成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中 交替呈现相割和相切。 ——多边形效应 ∵ 链轮转一周，链条转过长度为zp
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5.2、滚子链和链轮
一、滚子链
第 5章
链传动
9
内、外链板呈“8”字形：? 等强度，↓惯性力 外链节
形成铰链 1、结构： 内链节
自由滚动，减小摩擦，磨损
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第 5章
链传动
10
p
内链板 外链板 销轴
套筒 滚子
dτ
dz
b1 b2
h
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第 5章
链传动
11
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2、 接头形式：
第 5章
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第 5章
链传动
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5.5、链传动的布置、张紧和润滑
一、合理布置 1、两轮回转面应在同一铅垂面内； 2、两轮中心线最好水平，或与水平面≤45°夹角，
尽量避免垂直布置；
加 张 紧 轮 两 轮 错 开
3、紧边在上。
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二、张紧方法
第 5章
链传动
31
张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。 调整中心距； 方法： 加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。
n1 z 2 const n2 z 1
无弹性滑动
3）结构紧凑（∵带传动要求α1＞120°—a↑）
4）压轴力小（啮合传动——张紧力小）。
5）可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。
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与齿轮传动相比：
第 5章
链传动
4
1）适于远距离传动。 2）成本低（制造、安装精度↓）。
2、缺点
1）只能用于平行轴间的传动，且同向转动。 2） i 瞬
1、中高速链传动的设计计算步骤 1）传动比
a一定时，i↑— α↓— 同时啮合齿数少— 磨损↑— 跳齿 n1 7 ，通常：α1≥120°，i = 2~3.5 ∴ i n2
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2)链轮齿数 a)不宜过少 z↓
180 v min v max cos z1
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链传动
27
—↑运动不均匀性、↑动载荷 —↑垂直分速度，↑功率消耗
偶数节：
链传动
12
↓冲击和振动
奇数节：
过渡链节：
产生附加弯矩,承载↓,FQ=0.8FQ
∴ 避免采用奇数链节。
连接链节： 开口销、 弹簧卡片
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3、 主要参数：
第 5章
链传动
13
1）链节距p——基本参数 p↑——尺寸↑ p = 链号×25.4/16（mm） 2）链节数Lp
整数，一般为偶数。 3）排数zp
z 1 pn1 z 2 pn 2 m /s ∴ 平均链速：v 60 1000 60 1000
n1 z2 平均传动比：i12 const n2 z1
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第 5章
链传动
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实际上：ω1=const时，ω2、v是变化的。 假设：紧边在传动时总是处于水平位置。 主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 R1 1 。
但a max 80P
计算链节数Lp’
a Z1 Z 2 P Z 2 Z1 2 Lp ' 2 ( ) p 2 a 2
实际链节数Lp要圆整，尽量要偶数节
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第 5章
链传动
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5）理论实际中心距a和实际中心距a’ a p(2Lp z1 z 2) fa Fa：中心距计算系数，查表5.7 a’=a-(0.002~0.004)a 6）链速、链轮极限转速 v↑— 动载荷↑ 7)轴压力FQ FQ=fpKAFe ∴ v＜12m/s
两个特殊位置：
180 时：v min R1 1 cos 2 z1 180 R1 1 sin v max z1
0 时： v max R1 1 v 1
1
0 vmin
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第 5章
链传动
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v 均作周期性变化 v、 如图：
每转一个链节为周期
4、冲击破坏：起动、制动、反转
v 0.6m / s 下，过载拉断 5、静力拉断： 6、链轮轮齿磨损
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一、设计准则和额定功率曲线
v>0.6m/s 抗疲劳破坏为主 V<0.6m/s 过载拉断为主
第 5章
链传动
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5.4、滚子链传动的计算
额定功率曲线：特定条件下，试
验曲线（图5.10）
特定条件：z1=25、Lp=120、 Lh=15000h,i=3,单排,水平,
180 R11 sin v max z1
z↓，同时啮合齿数↓，磨损↑
z↓，链节间相对转角↑，↑功率消耗
∴ 限制zmin,,一般选择表5.5 b）不宜过多
z1↑→z2↑↑─→d+Δd↑→跳齿、脱链↑→寿命↓
磨损
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实际使用：修正
第 5章
链传动
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3）选定链的型号、确定链节距p
K A KZ Pca P km
常用“三圆弧一直线”。
d 分度圆直径： p 180 sin z
“齿形按GB/T1243-2006规定制 造”
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第 5章
链传动
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da
滚子链链轮轴面齿形
dg dk
dg
d
df
Lx
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链轮结构：
第 5章
பைடு நூலகம்
链传动
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孔板式
整体式
组合式 轮辐式（轮毂处采用了胀紧联结 ）
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第 5章
链传动
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第 5章
链传动
6
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四、链的种类
第 5章
链传动
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1、按用途分： 传动链—— 一般机械传动，v≤15m/s 起重链—— 提升重物，v≤0.25m/s
曳引链—— 移动重物，v=2~4m/s
传动链
起重链
曳引链
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2、传动链可分为：
第 5章
链传动
8
滚子链（套筒滚子链） 、套筒链 、齿形链
kA:工况系数（表5.6）；Kz:小链轮齿数系数（图5.11）； Km ：多排链排数系数（单排： Km =1；双排： Km =1.75；三排： Km =2.5） Pca：计算功率；P:传递功率；
设计时，由上式求Pca→由P0、n1在图5.10中链型号 4）确定中心距a和链的节数 初选中心距a0
a0 (30 ~ 50) P
fp=1.15~1.20(水平和倾斜）fp=1.05（垂直）
Fe=1000P/v Fe:有效圆周力 KA：工况系数 2、低速链传动的设计计算 当 v 0.6m / s 时，低速传动： 安全系数校核：S
KmFQ lim K A Fe Fc Ff 4~8
Fe:离心惯性力引起的拉力（表5.1）；FQlim—单排链的极限拉伸载荷
i 瞬时
1 R 2 cos 2 R1 cos
后果：1、i瞬时变化； 2、链速不均匀。
使i瞬时=const的条件： z1=z2 紧边长度为链 节距的整数倍 i瞬时=1
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失效形式
第 5章
链传动
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1、链条元件的疲劳破坏 （∵ 交变应力下工作）
2、铰链铰链磨损→p↑— 脱链 3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）
v R1 1 cos
— 水平分速度,即链速,使 链条前进,传递功率。 v R1 1 sin — 垂直分速度,使链条上下 移动,消耗功率。
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由：
1
2
第 5章
链传动
21
1
v const 1 const 时， 可见 2
2 z1
180 1 —— 链节距对应的中心角， 1
单排链 多排链 排数↑—承载↑
但：排数↑↑—承载不均， ∴ zp≯3-4
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• 标准化
第 5章
链传动
14
滚子链已标准化：P75 表5.1
链号 排数
链节数
标准编号
例： 08A—1—87 GB/T1243—2006 A系列、节距p=12.7mm，单排，87节
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二、链轮
第 5章
链传动
15
滚子链链轮齿形已标准化，设计时主要确定结构及尺寸。