第七章链传动(修改)
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因i=2.81＜4，故按标准推荐：
amin 0.2 Z1 (i 1) p 0.2 21 (2.81 1) 25.4 406 .45(mm),
可见结构要求的中心距未超出最小极限值，故允许，
初取中心距a0=650（mm） 则链节数为：
LP 2a 0 Z 1 Z 2 p Z Z 1 2 2 650 21 59 25.4 59 21 2 ( 2 ) ( ) 92.6, p 2 a0 2 25.4 2 650 2
链作用在轴上的压力 FQ 可近似取为
§9-4 滚子链传动的设计计算
一、失效形式
链板疲劳破坏 套筒的冲击疲劳破坏 销轴与套筒胶合 链条铰链磨损 过载拉断
下图线2
下图线3 下图线4 下图线1
二、功率曲线图
从一种失效形式出发，可得到一个功率曲线表达式，可用线图表达：
1——铰链磨损限定的极限功率（正常润滑时） 2——链板疲劳强度限定的极限功率曲线 3——套筒和滚子的冲击疲劳强度限定的极限
齿数 Z 排距 Pt
图 页 三 可参 看第
分度圆直径 d 主要尺寸 齿顶圆直径 da
齿根圆直径 df 3、链轮材料：
建议：Zmax≤120， 且宜为奇数 小链轮齿数＞17齿（使运动平稳） 链节数宜为偶数
均有表可查！
应有足够的强度和耐磨性。 碳素钢 如Q235、Q275、45、ZG310-570 常用 灰铸铁 如HT200——齿数＞50的从动轮用。 大负荷时——可用合金钢。
§7-5 链传动的布置、张紧和润滑
一、布置
要 点
应布置在铅垂面内，尽量避免水平或倾斜（斜角＜45°） 松边在下为宜 两轴要平行，回转平面在同一面内。
详见下页
二、张紧
与V带张紧方法类似。
注 意 张紧轮可以是链轮，也可以是无齿滚轮
张紧轮在松边
可以卸掉1~2个链节（最好保持为偶数）
Hale Waihona Puke Baidu
见 图 例
链传动的布置
K AKZ 1.4 1.25 P 7.5 13.125( KW ) 所以： Pc KP 1
3) 确定链条节距p
根据计算功率PC和小链轮的转速n1， 为16A，其链节距为25.4mm。
4）确定链条节数LP
查
图
选择链号
按建议：中心距 a (30 ~ 50) p (30 ~ 50) 25.4 762 ~ 1270 但目前本例结构要求为≤650mm，不在建议范围之内， 结构要求是应首先考虑保证的，故下面验证该结构要求 是否超出最小中心距:
第七章
链传动
§7-1 链传动特点及应用
与V带相似，也是挠性件传动，但刚柔相济； 且链与链轮不靠摩擦而是靠啮合来传动。 兼有带传动和齿轮传动的一些特点：
优 点
缺 点
两轴中心距可以较大 （amax=8m） 传动效率高 （可达0.98） 无弹性滑动和打滑现象 平均传动比准确（瞬时传动比不恒定，此处指一转中的平均值） 所需张紧力小 作用在轴上的压力比带传动小 制造和安装精度要求较低 可在高温、有油污处工作 瞬时传动比是变化的，使传动平稳性 无过载保护 有一定冲击和噪声
许用功率为：
[P]=P0KZ KL KP KA
K AKZ Pc P KP
四、设计计算实例
设计一输送装置用的链传动，已知电动机的功率 P=7.5KW，转速为n1=700r/min，从动链轮转速为 n2=250r/min，传动中心距建议a≤650mm，可以调节， 需承受中等冲击。
解：1）确定链轮齿数z1、z2
1 180
( Z 2 Z1 ) p (59 21) 25.4 57.3 180 57.3 152 .56 120 a 642
合适。
8）确定润滑方式
已知PC=13.125KW， ν =6.223m/s，
查 图
选择压力供油润滑方式。
9）计算作用在轴上的力FQ
即每转过一齿，链速 ν 经历过一次“最小最大最小”的变化。 ——此称为“ 多边形效应 ”。
链轮齿数多，β变化范围较小时，ν的变化范围也变小。 νy也是周期性变化的，使链条抖动。
因链速变化，故产生振动和动载荷不可避免， 所以，链传动不适于高速传动。
二、受力分析
链传动不需要太大的张紧力。 不考虑传动中的动载荷，则作用在链上的力有： F=1000 P 圆周力 F（即有效拉力） ν 离心拉力 Fc Fc=qν2 悬垂拉力 Ff Ff=kyqga 对紧边： 对松边： 拉力 F1=F+Fc+Ff 拉力 F2=Fc+Ff FQ=(1.2~1.3)F
输 入 动 力 类 型 电动机或汽轮机
1.0 1.3 1.5
内燃机
1.2 1.4 1.7
返 回
工作情况系数KA
主动机械特性
运转平稳 轻微冲击
六缸或六缸以上带 机械式联轴器的内 燃机、经常起动的 电动机（一日两次 以上）
返 回
中等冲击
少于六缸的 带机械式联 轴器的内燃 机
从动机械特性
电动机、汽轮机和燃 气轮机、带有液力藕 合器的内燃机
详 见 下 页 表
注意
小轮材料应优于大轮（因啮合次数多） 应热处理！
链轮常用材料、要求及应用场合
返 回
4、链轮结构：
甚至可将齿圈 焊接到轮毂上
实心式
孔板式
组合式
（d≥200mm时）
§7-3 链传动的运动特性及受力分析
一、运动特性分析
边长为节距P 链条是以折线形状绕在链轮上，相当于 的多边形轮。 边数为链轮齿数Z
n2 n2 249 .1 250 100 % 100 % 0.36%, n2 250
'
在±5%以内，故允许。 2) 确定计算功率Pc
K AKZ Pc P KP
已知：电机功率P=7.5KW,
查 查 表 图
得工况系数KA=1.4， 得小链轮齿数系数数KZ=1.25，
选用单排链，故多排链系数KP =1
链 号 排 链 数 节 数
GB1243.1-83
A系列滚子链的基本参数和尺寸（GB1243.1-83）
返 回
二、齿形链（略）
——由许多齿形链板用铰链连接而成。 又称无声链。
传动平稳，噪声小，适用
于高速、运动精度要求较高的 传动中，链速可达40m/s。
但成本高、重量大。
三、链轮
链轮轮齿的齿形应便于顺利地进入与退出啮合，且不易脱链； 还应形状简单，便于加工。 1、齿形： 齿形已标准化 最常用的是——三圆弧一直线
因最好取为偶数，故取LP=92节。
5) 求实际中心距a
根据链节数计算出实际中心距为：
Z1 Z 2 Z1 Z 2 2 Z 2 Z1 2 p a ( L p ) (L p ) 8( ) 4 2 2 2
25 .4 21 59 21 59 2 59 21 2 ) (92 ) 8( ) (92 4 2 2 2
链节距
返 回
由
组成
均制成8字形
传递较大功率时，可用双排链或多排链结构， 但恐受力不均，故排数≤4。
注意：
双排链和两条链条不是一回事！
链条的两端一般 为内链板，而以可 拆卸的外链板将各 链节联结起来。
链 链 节 节 10 9
链 链 节 节 8 7
链 节 6
链 节 5
链 链 节 节 4 3
链 链 节 节 2 1
返 回
偏 心 轮
自动张紧
定 期 张 紧
压板和托板张紧
返回
张紧装置
弹簧力
重力
调整位置
调整位置
三、润滑
十分重要！非常关键！ 人工定期注油或刷油 滴油——向松边内外链板间隙处滴 油浴或甩油 油泵供油
方 法
注 意
1、应加于松边，以便渗入各运动面； 2、常用牌号：L—AN32、L—AN46、L—AN68全损耗系统用油； 3、应定期检查； 4、不便供油处可抹润滑脂。
⌒ aa 三圆弧—— ⌒ ab ⌒ dc
一直线—— bc
图纸中可不画出端面齿形，而只要注明“齿形按3R GB/T1244-85制造”即可。 但轴向齿廓是需要画出的，以便于加工毛坯，形状及尺寸见下页。
轴向齿廓 滚子链链轮轴向齿廓尺寸（GB/T1244-85）
2、链轮基本参数及主要尺寸：
基本参数
链节距 P 套筒外径 d1
FQ的推荐值为：FQ=（1.15~1.2）KAF 已知：工况系数KA=1.4， PC 13.125 2109 ( N ) 有效圆周力: F 1000 1000 6.223 故：FQ=1.2KAF=1.2×1.4×2109=3543（N）。 结果：选用16A单排链，GB/T1243-1997，a=642 mm 且可调，Z1=21，Z2=59。
功率曲线 4——铰链胶合限定的极限功率曲线
5——考虑安全系数得曲线5（实际使用区域） 6——润滑很差，工况恶劣时，极限功率大幅
三、额定功率曲线
返 回
单排链额定功率PC(KW)
主动链轮转速n1/(r/min)
A系列滚子链的额定功率曲线
返 回
注意：
功率曲线图是在一定实验 条件下得到的，而实际工作条 件与实验条件不可能完全符合， 所以，应考虑如下系数：
应 传递功率 P≤100KW 用 中心距 a≤5~6m 建 传动比 i≤8 议
链速 ν≤15m/s
§7-2 传动链结构
又分为 传动链——常用， 齿形链（无声链） 输送链（曳引链） 链可分为 起重链 ！！主要讨论滚子链 滚子链——常用
一、滚子链
结构见右
滚子 套筒 销轴 外链板 内链板
642 (mm),
该中心距亦即为结构设计的最大中心距，
结构设计条件中允许中心距可调，则中心距的边界 值不予计算。
6）验算链速ν
Z1 pn1 21 25.4 700 6.223(m / s) 15(m / s), 60 1000 60 1000
符合初始假设，故可行。 7）验算小链轮包角 1
链的平均速度为：
ν = 60×1000=
故平均传动比为：
z1pn1
z2pn2
60×1000
n1 i12 = n 2
实际上：链速和传动比在每一瞬时都是变化的， 且按每一链节的啮合过程作周期性变化。
ν1x= ν1Cosβ ν1y= ν1Sinβ
（- 180º ＜β＜ 180º） z1 z1
当 β = ± 180º 时，链速最小； z1 当 β = 0 时，链速最大。
初设链速为ν=3~8m/s，
查 表
选小链轮齿数Z1=21
则大链轮齿数为 : Z 2 iZ1
n1 700 Z1 21 58.8 n2 250
取为59
59 2.81 实际传动比变为： i 21
从动链轮实际转速为：
n1 700 n2 249 .1 i 2.81
'
由此造成的从动轮转速误差为：
外链板
内链板
当链节数为偶数时——正好外链板与内链板相接。
链 条 需 要 封 闭
链 节 11
可用
开口销
弹簧卡
固定销轴
当链节数为奇数时——需用过渡链节。
链 链 节 节 10 9 链 链 节 节 8 7 链 节 6 链 节 5 链 链 节 节 4 3 链 链 节 节 2 1
外链板
内链板
最好勿用奇数链节——因过渡链节的链板将受附加弯矩作用。
KZ——齿数系数 KL——链长系数 KP——多排链系数 KA——工况系数
特定条件是：单排链，两链轮共面且
两轴安装在同一水平面内，载荷平稳无 冲击，采用图9-22推荐的润滑方式，主 动链轮齿数为Z1=25，链长为120链节， 传动比i=3且减速传动，链条工作寿命预 期为15000h，链因磨损而引起的相对伸 长量不超过3%，……。
滚子链润滑方法和供油量
小链轮的齿数选择
链速ν （m/s） 齿数z1
0.6~3 ≥17
3~8 ≥21
>8 ≥25
>25 ≥35
建议：链轮齿数优先选择为：17，19，21，23，25，
38，57，76，95，114。
因链节数常为偶数，为使磨损均匀，链 轮齿数常选为与链节数互质的奇数。
返 回
工作情况系数KA 载荷类型 载荷平稳 中等冲击 较大冲击
滚子链标准：
GB1243.1-83中，将滚子链分为
A系列 B系列
见表
常用
A系列滚子链的基本参数和尺寸见下页表：
国际上链节距均采用英制
链节距是一个最重要的参数
我国标准规定：链节距采用米制单位，但从英制折算而来。
上表中的链号与链节距是有关系的。 25.4 链节距 P = 链号 16 × 例如：链号为12，则该滚子链的链节距是：12×25.4 =19.05(mm) 16 标记方法举例： 12A—2×100
amin 0.2 Z1 (i 1) p 0.2 21 (2.81 1) 25.4 406 .45(mm),
可见结构要求的中心距未超出最小极限值，故允许，
初取中心距a0=650（mm） 则链节数为：
LP 2a 0 Z 1 Z 2 p Z Z 1 2 2 650 21 59 25.4 59 21 2 ( 2 ) ( ) 92.6, p 2 a0 2 25.4 2 650 2
链作用在轴上的压力 FQ 可近似取为
§9-4 滚子链传动的设计计算
一、失效形式
链板疲劳破坏 套筒的冲击疲劳破坏 销轴与套筒胶合 链条铰链磨损 过载拉断
下图线2
下图线3 下图线4 下图线1
二、功率曲线图
从一种失效形式出发，可得到一个功率曲线表达式，可用线图表达：
1——铰链磨损限定的极限功率（正常润滑时） 2——链板疲劳强度限定的极限功率曲线 3——套筒和滚子的冲击疲劳强度限定的极限
齿数 Z 排距 Pt
图 页 三 可参 看第
分度圆直径 d 主要尺寸 齿顶圆直径 da
齿根圆直径 df 3、链轮材料：
建议：Zmax≤120， 且宜为奇数 小链轮齿数＞17齿（使运动平稳） 链节数宜为偶数
均有表可查！
应有足够的强度和耐磨性。 碳素钢 如Q235、Q275、45、ZG310-570 常用 灰铸铁 如HT200——齿数＞50的从动轮用。 大负荷时——可用合金钢。
§7-5 链传动的布置、张紧和润滑
一、布置
要 点
应布置在铅垂面内，尽量避免水平或倾斜（斜角＜45°） 松边在下为宜 两轴要平行，回转平面在同一面内。
详见下页
二、张紧
与V带张紧方法类似。
注 意 张紧轮可以是链轮，也可以是无齿滚轮
张紧轮在松边
可以卸掉1~2个链节（最好保持为偶数）
Hale Waihona Puke Baidu
见 图 例
链传动的布置
K AKZ 1.4 1.25 P 7.5 13.125( KW ) 所以： Pc KP 1
3) 确定链条节距p
根据计算功率PC和小链轮的转速n1， 为16A，其链节距为25.4mm。
4）确定链条节数LP
查
图
选择链号
按建议：中心距 a (30 ~ 50) p (30 ~ 50) 25.4 762 ~ 1270 但目前本例结构要求为≤650mm，不在建议范围之内， 结构要求是应首先考虑保证的，故下面验证该结构要求 是否超出最小中心距:
第七章
链传动
§7-1 链传动特点及应用
与V带相似，也是挠性件传动，但刚柔相济； 且链与链轮不靠摩擦而是靠啮合来传动。 兼有带传动和齿轮传动的一些特点：
优 点
缺 点
两轴中心距可以较大 （amax=8m） 传动效率高 （可达0.98） 无弹性滑动和打滑现象 平均传动比准确（瞬时传动比不恒定，此处指一转中的平均值） 所需张紧力小 作用在轴上的压力比带传动小 制造和安装精度要求较低 可在高温、有油污处工作 瞬时传动比是变化的，使传动平稳性 无过载保护 有一定冲击和噪声
许用功率为：
[P]=P0KZ KL KP KA
K AKZ Pc P KP
四、设计计算实例
设计一输送装置用的链传动，已知电动机的功率 P=7.5KW，转速为n1=700r/min，从动链轮转速为 n2=250r/min，传动中心距建议a≤650mm，可以调节， 需承受中等冲击。
解：1）确定链轮齿数z1、z2
1 180
( Z 2 Z1 ) p (59 21) 25.4 57.3 180 57.3 152 .56 120 a 642
合适。
8）确定润滑方式
已知PC=13.125KW， ν =6.223m/s，
查 图
选择压力供油润滑方式。
9）计算作用在轴上的力FQ
即每转过一齿，链速 ν 经历过一次“最小最大最小”的变化。 ——此称为“ 多边形效应 ”。
链轮齿数多，β变化范围较小时，ν的变化范围也变小。 νy也是周期性变化的，使链条抖动。
因链速变化，故产生振动和动载荷不可避免， 所以，链传动不适于高速传动。
二、受力分析
链传动不需要太大的张紧力。 不考虑传动中的动载荷，则作用在链上的力有： F=1000 P 圆周力 F（即有效拉力） ν 离心拉力 Fc Fc=qν2 悬垂拉力 Ff Ff=kyqga 对紧边： 对松边： 拉力 F1=F+Fc+Ff 拉力 F2=Fc+Ff FQ=(1.2~1.3)F
输 入 动 力 类 型 电动机或汽轮机
1.0 1.3 1.5
内燃机
1.2 1.4 1.7
返 回
工作情况系数KA
主动机械特性
运转平稳 轻微冲击
六缸或六缸以上带 机械式联轴器的内 燃机、经常起动的 电动机（一日两次 以上）
返 回
中等冲击
少于六缸的 带机械式联 轴器的内燃 机
从动机械特性
电动机、汽轮机和燃 气轮机、带有液力藕 合器的内燃机
详 见 下 页 表
注意
小轮材料应优于大轮（因啮合次数多） 应热处理！
链轮常用材料、要求及应用场合
返 回
4、链轮结构：
甚至可将齿圈 焊接到轮毂上
实心式
孔板式
组合式
（d≥200mm时）
§7-3 链传动的运动特性及受力分析
一、运动特性分析
边长为节距P 链条是以折线形状绕在链轮上，相当于 的多边形轮。 边数为链轮齿数Z
n2 n2 249 .1 250 100 % 100 % 0.36%, n2 250
'
在±5%以内，故允许。 2) 确定计算功率Pc
K AKZ Pc P KP
已知：电机功率P=7.5KW,
查 查 表 图
得工况系数KA=1.4， 得小链轮齿数系数数KZ=1.25，
选用单排链，故多排链系数KP =1
链 号 排 链 数 节 数
GB1243.1-83
A系列滚子链的基本参数和尺寸（GB1243.1-83）
返 回
二、齿形链（略）
——由许多齿形链板用铰链连接而成。 又称无声链。
传动平稳，噪声小，适用
于高速、运动精度要求较高的 传动中，链速可达40m/s。
但成本高、重量大。
三、链轮
链轮轮齿的齿形应便于顺利地进入与退出啮合，且不易脱链； 还应形状简单，便于加工。 1、齿形： 齿形已标准化 最常用的是——三圆弧一直线
因最好取为偶数，故取LP=92节。
5) 求实际中心距a
根据链节数计算出实际中心距为：
Z1 Z 2 Z1 Z 2 2 Z 2 Z1 2 p a ( L p ) (L p ) 8( ) 4 2 2 2
25 .4 21 59 21 59 2 59 21 2 ) (92 ) 8( ) (92 4 2 2 2
链节距
返 回
由
组成
均制成8字形
传递较大功率时，可用双排链或多排链结构， 但恐受力不均，故排数≤4。
注意：
双排链和两条链条不是一回事！
链条的两端一般 为内链板，而以可 拆卸的外链板将各 链节联结起来。
链 链 节 节 10 9
链 链 节 节 8 7
链 节 6
链 节 5
链 链 节 节 4 3
链 链 节 节 2 1
返 回
偏 心 轮
自动张紧
定 期 张 紧
压板和托板张紧
返回
张紧装置
弹簧力
重力
调整位置
调整位置
三、润滑
十分重要！非常关键！ 人工定期注油或刷油 滴油——向松边内外链板间隙处滴 油浴或甩油 油泵供油
方 法
注 意
1、应加于松边，以便渗入各运动面； 2、常用牌号：L—AN32、L—AN46、L—AN68全损耗系统用油； 3、应定期检查； 4、不便供油处可抹润滑脂。
⌒ aa 三圆弧—— ⌒ ab ⌒ dc
一直线—— bc
图纸中可不画出端面齿形，而只要注明“齿形按3R GB/T1244-85制造”即可。 但轴向齿廓是需要画出的，以便于加工毛坯，形状及尺寸见下页。
轴向齿廓 滚子链链轮轴向齿廓尺寸（GB/T1244-85）
2、链轮基本参数及主要尺寸：
基本参数
链节距 P 套筒外径 d1
FQ的推荐值为：FQ=（1.15~1.2）KAF 已知：工况系数KA=1.4， PC 13.125 2109 ( N ) 有效圆周力: F 1000 1000 6.223 故：FQ=1.2KAF=1.2×1.4×2109=3543（N）。 结果：选用16A单排链，GB/T1243-1997，a=642 mm 且可调，Z1=21，Z2=59。
功率曲线 4——铰链胶合限定的极限功率曲线
5——考虑安全系数得曲线5（实际使用区域） 6——润滑很差，工况恶劣时，极限功率大幅
三、额定功率曲线
返 回
单排链额定功率PC(KW)
主动链轮转速n1/(r/min)
A系列滚子链的额定功率曲线
返 回
注意：
功率曲线图是在一定实验 条件下得到的，而实际工作条 件与实验条件不可能完全符合， 所以，应考虑如下系数：
应 传递功率 P≤100KW 用 中心距 a≤5~6m 建 传动比 i≤8 议
链速 ν≤15m/s
§7-2 传动链结构
又分为 传动链——常用， 齿形链（无声链） 输送链（曳引链） 链可分为 起重链 ！！主要讨论滚子链 滚子链——常用
一、滚子链
结构见右
滚子 套筒 销轴 外链板 内链板
642 (mm),
该中心距亦即为结构设计的最大中心距，
结构设计条件中允许中心距可调，则中心距的边界 值不予计算。
6）验算链速ν
Z1 pn1 21 25.4 700 6.223(m / s) 15(m / s), 60 1000 60 1000
符合初始假设，故可行。 7）验算小链轮包角 1
链的平均速度为：
ν = 60×1000=
故平均传动比为：
z1pn1
z2pn2
60×1000
n1 i12 = n 2
实际上：链速和传动比在每一瞬时都是变化的， 且按每一链节的啮合过程作周期性变化。
ν1x= ν1Cosβ ν1y= ν1Sinβ
（- 180º ＜β＜ 180º） z1 z1
当 β = ± 180º 时，链速最小； z1 当 β = 0 时，链速最大。
初设链速为ν=3~8m/s，
查 表
选小链轮齿数Z1=21
则大链轮齿数为 : Z 2 iZ1
n1 700 Z1 21 58.8 n2 250
取为59
59 2.81 实际传动比变为： i 21
从动链轮实际转速为：
n1 700 n2 249 .1 i 2.81
'
由此造成的从动轮转速误差为：
外链板
内链板
当链节数为偶数时——正好外链板与内链板相接。
链 条 需 要 封 闭
链 节 11
可用
开口销
弹簧卡
固定销轴
当链节数为奇数时——需用过渡链节。
链 链 节 节 10 9 链 链 节 节 8 7 链 节 6 链 节 5 链 链 节 节 4 3 链 链 节 节 2 1
外链板
内链板
最好勿用奇数链节——因过渡链节的链板将受附加弯矩作用。
KZ——齿数系数 KL——链长系数 KP——多排链系数 KA——工况系数
特定条件是：单排链，两链轮共面且
两轴安装在同一水平面内，载荷平稳无 冲击，采用图9-22推荐的润滑方式，主 动链轮齿数为Z1=25，链长为120链节， 传动比i=3且减速传动，链条工作寿命预 期为15000h，链因磨损而引起的相对伸 长量不超过3%，……。
滚子链润滑方法和供油量
小链轮的齿数选择
链速ν （m/s） 齿数z1
0.6~3 ≥17
3~8 ≥21
>8 ≥25
>25 ≥35
建议：链轮齿数优先选择为：17，19，21，23，25，
38，57，76，95，114。
因链节数常为偶数，为使磨损均匀，链 轮齿数常选为与链节数互质的奇数。
返 回
工作情况系数KA 载荷类型 载荷平稳 中等冲击 较大冲击
滚子链标准：
GB1243.1-83中，将滚子链分为
A系列 B系列
见表
常用
A系列滚子链的基本参数和尺寸见下页表：
国际上链节距均采用英制
链节距是一个最重要的参数
我国标准规定：链节距采用米制单位，但从英制折算而来。
上表中的链号与链节距是有关系的。 25.4 链节距 P = 链号 16 × 例如：链号为12，则该滚子链的链节距是：12×25.4 =19.05(mm) 16 标记方法举例： 12A—2×100