机械设计,链传动
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机械设计第三章链传动
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。
如：08A-188 GB1243.1－83
链号数25.4/16＝实际节距值 A系列、节距12.7mm、单排、88节的滚子链
节数－宜用偶数节
二、齿形链—无声链
1.工作时通过链片上 两直边夹角为60 （70用得少）的 链齿和链轮轮齿相 啮合来实现传动。
2.有导板（分内导板 和外导板）防止轴 向窜动。
3.心柱形式：圆柱式、轴瓦式、滚柱式；
4.特点： 传动平衡、无噪声、承受冲击性能好，
工作可靠; 适用于高速传动、大传动比和中心距较
小、运动精度要求较高的场合; 结构复杂、价格高、制造困难;
§9-3 滚子链链轮的结构和材料
链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已经标准 化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择 材料和热处理方法。
一、链轮的基本参数及主要尺寸
4．链条静力拉断 5.过载拉断和冲击断裂
二、滚子链传动的额定功率 1.极限功率曲线
图9－10为实验条件下单排 链的极限功率曲线
在润滑良好、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；
随着转速增高，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。
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；
机械设计基础第10章链传动ppt课件
P
实际使用区域
2
1
3
密封润滑不良
4
其极限功率急剧下降；
n1
极限功率曲线 对应每种失效形式，可得出一个极限功率
表达式。常用线图表示。
单排滚子链的极限功率曲线。
1是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率曲线； 2是链板疲劳强度限定的极限功率曲线； 3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线； 4是铰链（套筒、销轴）胶合限定的极限功率曲线。
24
Ι—人工定期润滑 Π—滴油润滑 12.7
15.875
链 19.05
节
Ι
Π
距 25.4
p(mm) 31.75
38.1
44.45
50.8
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1
2
推荐的润滑方式
Ш—油浴或 Ⅳ—压力喷
飞溅润滑
油滑润
Ш
Ⅳ
3 4 5 6 8 10
20
链速v(m/s)
编辑版pppt
25
300
计算；
编辑版pppt
28
Kp为多排链系数（表10-12）。
载荷性质
表10-10 工作情况系数KA 原动机
电动机或汽轮机
内燃机
载荷平稳
1.0
1.2
中等冲击
1.3
1.4
较大冲击
1.5
1.7
表10-11
小链轮齿数系数Kz和 K
' z
功率 200
150
p0(kw) 100
80
60
40
单排
A
20 15
系列 10
滚子
8 6
链的 4
功率 2
机械设计-链传动
2. 离心力拉力（作用于全长）
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
35SiMu 、35CrMo 材料，经淬火、回火处理，齿面硬
度40～50HRC 。 简单工况下 : 采用35钢经正火处理，齿面硬度 160～ 200HBS ；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，
齿面硬度 50～60HRC 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
d
r2
r3
c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。
式中： q－每米链长质量 (kg/m)。
Fe
?
1000
P
υ
Fc ? qυ2
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
F f ? max( F f `, F f ``)
紧边拉力 F1 ? Fe ? Fc ? Ff 松边拉力 F 2 ? Fc ? F f
（可见，链受的是变载荷）
35SiMu 、35CrMo 材料，经淬火、回火处理，齿面硬
度40～50HRC 。 简单工况下 : 采用35钢经正火处理，齿面硬度 160～ 200HBS ；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，
齿面硬度 50～60HRC 。
第七页，编辑于星期二：二点 五十分。
§ 11-2 链传动的 运动特
性1
o3
具加工，故 链轮图上不必绘之端面齿形 ，
只注明“齿形按3R GB1244 －85规定制造”
即可。
o2
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r2
r3
c
b r1
a
o 1
a
180 °
z
df
da
d
◆ 但应绘制 轴面齿形 ( 应符合GB1244-85 的规定 )。
（表 9－2）
d
df da
第五页，编辑于星期二：二点 五十分。
链轮 2
概述
链轮分度圆 ：绕在链轮上的各链节滚子中心所在的圆。
通常，小链轮用较好的材料。
孔板式链轮
链轮材料表
组合式链轮
第六页，编辑于星期二：二点 五十分。
4、链轮的材料选用
一般工况下 : 采用45、 50、45Mn 钢，经淬火、回火 处理，齿面硬度 40～50HRC 。
机械设计基础-链传动
传动寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方 法。润滑的作用对高速重载的链传动尤为重要。
良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。
链传动适用的一般范围为：传递功率P≤100kW，中心距a≤5--6m，传动比i≤6，链速v≤15m／s，传动效率为0．95～0．98。
一.滚子链
滚子链和链轮
滚子链的规格和主要参数
外链板
内链板 滚子
套筒
销轴
1.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。 内、外链板交错联接而构成铰链。
Lp
2a0 p
z1
2
z2
( z2 z1 )2
2
p a0
圆整取偶数
计算理论中心距
a
p 4
[(
LpΒιβλιοθήκη z12z2
)
(Lp
z1
2
z2
)2
8(
z2
2
z1
)2
]
§5—11链传动的布置，张紧和润滑
一.链传动的布置 水平布置，倾斜布置，垂直布置
布置原则：
两链轮轴线应平行，回转平面应在同一铅垂平面内； 两链轮中心连线最好是水平的； 一般情况下，紧边在上，松边在下。 倾斜布置倾角由小于45º 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置
链传动的平均传动比为： i n1 z2 n2 z1
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos
上下运动分速度 vy R11 sin
因为链传动工作时， β是变化的（β=-180/z1～＋180/ z1 ），所以链条的前进速度 和上下运动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就 越大。 前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。 上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。
良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。
链传动适用的一般范围为：传递功率P≤100kW，中心距a≤5--6m，传动比i≤6，链速v≤15m／s，传动效率为0．95～0．98。
一.滚子链
滚子链和链轮
滚子链的规格和主要参数
外链板
内链板 滚子
套筒
销轴
1.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。 内、外链板交错联接而构成铰链。
Lp
2a0 p
z1
2
z2
( z2 z1 )2
2
p a0
圆整取偶数
计算理论中心距
a
p 4
[(
LpΒιβλιοθήκη z12z2
)
(Lp
z1
2
z2
)2
8(
z2
2
z1
)2
]
§5—11链传动的布置，张紧和润滑
一.链传动的布置 水平布置，倾斜布置，垂直布置
布置原则：
两链轮轴线应平行，回转平面应在同一铅垂平面内； 两链轮中心连线最好是水平的； 一般情况下，紧边在上，松边在下。 倾斜布置倾角由小于45º 若铅垂布置应可调中心距或加张紧装置
链传动的平均传动比为： i n1 z2 n2 z1
链条铰链A点的前进分速度 vx R11 cos
上下运动分速度 vy R11 sin
因为链传动工作时， β是变化的（β=-180/z1～＋180/ z1 ），所以链条的前进速度 和上下运动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就 越大。 前进速度变化导致从动轮角速度变化，产生角加速度，引起动载荷。 上下运动速度变化导致链条上下抖动，同时造成啮合冲击。
机械设计链传动(PPT61页)
32
失效形式
链的疲劳破坏
由于链在运动过程中所受的载荷不断变化，因 而链在变应力状态下工作，经过一定的循环次 数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生 疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计 安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工 作能力的主要因素。
33
失效形式
链条铰链磨损
链节在进入啮合和退出啮合时，销轴与套筒之 间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件 下，将引起铰链的磨损。
v1可分解为沿链条前进方向的水平分速度v和上 下垂直运动的分速度v‘，其值分别为：
v= v1cosβ=R1ω1 cosβ
v＇
=v1sinβ=R1ω1 sinβ
• 式中β是A点处圆周速度与水平线的夹角。
21
链传动的运动特性
链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为φ1
(φ=360°/z1)，则β角的变化范围为(-φ1/2 ~ φ1/2)
传动链的类型主要有套筒 滚子链和齿形链。
齿形链比套筒滚子链工作 平稳、噪声小，承受冲击 载荷能力强，但结构较复 杂，成本较高。
套筒滚子链的应用最为广 泛。
7
传动链的结构特点
8
传动链的结构特点
滚子链的结构由内链板1、外链板2、销轴3、套筒 4和滚子5组成。
销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别用过盈配 合联接。而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间 隙配合，所以，当链条与链轮轮齿啮合时，滚子 与轮齿间基本上为滚动摩擦。
14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？ 15 试分析链节距过大或过小对传动有何影
响。 16 链传动的中心距过大或过小对传动有何
不利？
56
分析与思考
17 什么情况下按功率曲线来选择链条？什 么情况下按静强度计算来选择链条？
失效形式
链的疲劳破坏
由于链在运动过程中所受的载荷不断变化，因 而链在变应力状态下工作，经过一定的循环次 数后，链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生 疲劳点蚀和疲劳裂纹。在润滑条件良好和设计 安装正确的情况下，疲劳强度是决定链传动工 作能力的主要因素。
33
失效形式
链条铰链磨损
链节在进入啮合和退出啮合时，销轴与套筒之 间存在相对滑动，在不能保证充分润滑的条件 下，将引起铰链的磨损。
v1可分解为沿链条前进方向的水平分速度v和上 下垂直运动的分速度v‘，其值分别为：
v= v1cosβ=R1ω1 cosβ
v＇
=v1sinβ=R1ω1 sinβ
• 式中β是A点处圆周速度与水平线的夹角。
21
链传动的运动特性
链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为φ1
(φ=360°/z1)，则β角的变化范围为(-φ1/2 ~ φ1/2)
传动链的类型主要有套筒 滚子链和齿形链。
齿形链比套筒滚子链工作 平稳、噪声小，承受冲击 载荷能力强，但结构较复 杂，成本较高。
套筒滚子链的应用最为广 泛。
7
传动链的结构特点
8
传动链的结构特点
滚子链的结构由内链板1、外链板2、销轴3、套筒 4和滚子5组成。
销轴3与外链板2、套筒4与内链板1分别用过盈配 合联接。而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间 隙配合，所以，当链条与链轮轮齿啮合时，滚子 与轮齿间基本上为滚动摩擦。
14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？ 15 试分析链节距过大或过小对传动有何影
响。 16 链传动的中心距过大或过小对传动有何
不利？
56
分析与思考
17 什么情况下按功率曲线来选择链条？什 么情况下按静强度计算来选择链条？
机械设计基础链传动
二、链传动的特点
与带传动相比，链传动主要有以下优点： （1）链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的 平均传动比；效率较高； （2）结构紧凑，需要的张紧力小，作用在轴上的 压力较小，可减少轴承的摩擦损失； （3）结构简单，加工成本低； （4）对工作条件要求较低，能在高温、多尘、油 污等恶劣的环境中工作。 与齿轮传动相比，链传动制造和安装精度较低，中 心距较大时其传动结构简单。
2.滚子和套筒的冲击破坏
链传动在反复启动、制动或反转时产生巨大的惯性冲 击，会使滚子和套筒发生冲击疲劳破坏。
3.链条铰链磨损
链的各元件在工作过程中都会有不同程度的磨损，但 主要磨损发生在铰链的销轴与套筒的承压面上。磨损 使链条的节距增大，容易产生跳齿和脱链。一般开式 传动时极易产生磨损，减低链条寿命。
滚子链的基本参数包括节距p，滚子外径dr和排 距pt。链节距p是指链条上相邻两销轴中心的距 离，国际上链节距均采用英制单位，我国标准 中规定链节距采用米制单位。对应不同的链号 ，链节距p的计算公式为
p=链号数×25.4/16（mm）
p
Pt为排距
滚子链的规格用链号来表示，不同的链节距有 不同的链号。滚子链的标记方法为
链轮主要尺寸计算公式为：
d
分度圆直径
c ba
r2
P a
180˚ Z
p
链轮主要尺寸计算公式为： 齿顶圆直径
齿根圆直径
2.链轮的齿形 链轮齿形的要求是应能平稳而自由地进入和退出啮合，受力 良好，不易脱链，便于加工制造。 国家标准GB/T1243-1997规定滚子链链轮端面齿形有两种形 式：二圆弧齿形（左）和三圆弧一直线齿形（右，常用）。
链传动的缺点： 链传动不能保持恒定的瞬时传动比，只能用于平行 轴之间的同向传动，不宜用于载荷变化大或急速反 转的场合。由于链节是刚性的，传动中有一定的动 载荷和冲击，传动平稳性差，工作有噪声，适用于 低速传动。 链传动的应用： 链传动主要用于两轴相距较远、工作条件恶劣、不 宜采用带传动和齿轮传动的场合，要求平均传动比 准确但不要求瞬时传动比准确的场合。广泛应用于 农业、矿山、冶金、运输机械中。在船舶机械中， 用于主动凸轮轴的传动机构及喷油和排气阀定时的 传动机构等。
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；
机械设计——链传动设计
垂直方向分速度：V1′=R1ω 1sinβ
5）A链节结束啮合时——相位角： V V1 A V 1′ B
1 180 2 z1
V
V2
D
V 2′
2
1
1 180 A链节结束啮合时 ( ) 2 z1
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
2.链传动的瞬时链速V瞬
图示为链条的销轴中心A在主动轮上啮进，销轴中心D在从动轮上啮 出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速度ω 1、 ω 2转动，其节 圆半径为R1、R2，销轴中心A亦随之作等速圆周运动，其圆周速度 V1=R1ω 1；销轴中心D的圆周速度V2=R2ω 2。
A
1 2
D
V1 V
1
V 1′ B A
第十四章
链传动设计
§14-1 链传动概述 §14-2 链传动的运动特性和受力分析 §14-3 滚子链传动设计
§14-4
§14-5
链传动的润滑、布置和张紧
链传动设计的实例分析及设计时
应注意事项
§14-1
一、链传动的类型 链传动的组成 ——由主、从动链轮和 环形链条组成。
链传动概述
链传动是以链条为中间挠性件 的间接啮合传动。
1 180 1）A链节开始进入啮合——相位角： 2 z1
V1 V β V 1′ B A
V2
V γ
V 2′ D
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
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。
机械设计基础 第2版 第9章 链传动
四、链传动的应用特点
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。
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。
机械设计与理论：第13章 链传动
• 链传动工作时不可避免地产生动载荷，动载荷的大小 正比于加速度值。链轮齿数越少，节距越大，则产生 的动载荷就越大，设计时务需注意。
§13-5 链的受力、失效和许 用功率
一、链的受力
• 与带传动相似，链传动工作时，链的两边形成 紧边和松边。紧边和松边所受的拉立分别为F1 和F2： F1=Ft+Fc+Ff , F2=Fc+Ff
轮芯可用一般钢材或铸铁以节省贵重钢材。采用可拆联接的组合 式链轮的另一优点是轮齿失效后只需更换齿圈即可。
链轮材料
• 可用灰铸铁(不低于HT200)，热处理后硬 度为260--280HB。
• 较多的是用优质碳钢和合金钢如15-50号 钢、15Cr、20Cr、40Cr、35SiMn 、 35CrMo 、45Mn、 ZG310-570钢等，热 处理后硬度均在40HRC和40HRC以上。
• F1为有效圆周力(有效拉力)(N)， • Fc 为离心拉力(N)，Fc=qv2 (其中q为单排链每
米质量kg/m )，当 v≤7m/s 时, Fc可忽略不计; • F一f为般悬不垂大拉，力可(近N)似，取Ff是为由链边自重而产生的，
Ff≈0.1Ft 。
二、链的失效
• 链的疲劳破坏
链是在变应力下工作的，导致链板可能发生疲劳断裂或套筒、滚子表 面产生疲劳点蚀。
滚子链轮轮齿的齿形
链轮几何参数
• 分度圆直径 d ＝ p ／sin(180°／z ) • 齿顶圆直径 da ＝ p (0.54 + cot(180°／z)) • 齿根圆直径 df ＝ d - dr • 式中 p 为节距，z 为齿数。
滚子链轮的结构型式
• 小直径的链轮可采用板式， • 中等尺寸的链轮可采用孔板式， • 大直径的链轮多用组合式，齿圈焊接在或用螺栓联接在轮芯上。
§13-5 链的受力、失效和许 用功率
一、链的受力
• 与带传动相似，链传动工作时，链的两边形成 紧边和松边。紧边和松边所受的拉立分别为F1 和F2： F1=Ft+Fc+Ff , F2=Fc+Ff
轮芯可用一般钢材或铸铁以节省贵重钢材。采用可拆联接的组合 式链轮的另一优点是轮齿失效后只需更换齿圈即可。
链轮材料
• 可用灰铸铁(不低于HT200)，热处理后硬 度为260--280HB。
• 较多的是用优质碳钢和合金钢如15-50号 钢、15Cr、20Cr、40Cr、35SiMn 、 35CrMo 、45Mn、 ZG310-570钢等，热 处理后硬度均在40HRC和40HRC以上。
• F1为有效圆周力(有效拉力)(N)， • Fc 为离心拉力(N)，Fc=qv2 (其中q为单排链每
米质量kg/m )，当 v≤7m/s 时, Fc可忽略不计; • F一f为般悬不垂大拉，力可(近N)似，取Ff是为由链边自重而产生的，
Ff≈0.1Ft 。
二、链的失效
• 链的疲劳破坏
链是在变应力下工作的，导致链板可能发生疲劳断裂或套筒、滚子表 面产生疲劳点蚀。
滚子链轮轮齿的齿形
链轮几何参数
• 分度圆直径 d ＝ p ／sin(180°／z ) • 齿顶圆直径 da ＝ p (0.54 + cot(180°／z)) • 齿根圆直径 df ＝ d - dr • 式中 p 为节距，z 为齿数。
滚子链轮的结构型式
• 小直径的链轮可采用板式， • 中等尺寸的链轮可采用孔板式， • 大直径的链轮多用组合式，齿圈焊接在或用螺栓联接在轮芯上。
机械设计第9讲(链传动)
o2 d r3 o3 c o1 b r1 a
z
r2 a
180°
图中，齿廓上的 线段为三段圆弧， 图中，齿廓上的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依次为 r1、r2和 线段为三段圆弧 r3；b-c线段为直线段。 线段为直线段。 线段为直线段
3 链轮的式链轮
铰链中心位置与垂直线之间夹角β的变化 β范围
− ϕ
1
2
， ϕ +
1
2
其中
ϕ 1 = 360 ° z
1
v x = v1 cos β = R1ω 1 cos β
β =± ϕ1
2
vx = v x min = R1ω1 cos
180 z1
0
慢 — — 快 慢
β =0
vx = v x max = R1ω1
ω
链节距越大，链轮的转速越高，则冲击越强烈。 链节距越大，链轮的转速越高，则冲击越强烈。
结论： 结论：链传动多边形效应引起运动不 均匀性和产生动载荷——固有特性。 固有特性。 均匀性和产生动载荷 固有特性
措施：较小 ，较多Z， 措施：较小P，较多 ，限制 ω 1
3 链传动的受力分析
⑴ 紧边拉力 Fe---有效圆周力 有效圆周力 ⑵ 松边拉力
由上述分析可知，链速变化的程度与主动链轮的转速 由上述分析可知，链速变化的程度与主动链轮的转速ω1和 齿数z 有关，转速越高、齿数越少，则链速变化范围越大。 齿数 1有关，转速越高、齿数越少，则链速变化范围越大。
在同一时刻， 对从动轮： 在同一时刻，链条水平运动速度也为 vx
水平链速
v x = R1ω1 cos β = R2ω 2 cos γ
双 排 链
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
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。
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
图
8.7
A 系 列 滚 子 链 额 定 功 率 曲 线
当链传动不能按推荐的方式润滑时，图中规定的功率P0。应 降低取下列数值：
当v ＜1.5m／ s 时，取(0.3 ～0.6) P0 ； 当1.5m／s ＜v＜7m／s时，取(0.15 ～0.3) P0 ； 当v＞7m／s 且润滑不良时传动不可靠，不宜采用链传动。
2.链传动的特点：
与带传动、齿轮传动相比，链传动的优点是： 没有相对滑动，平均传动比准确； 传动效率较高； 作用在轴上的压力较小； 传递功率大，过载能力强； 能在低速、重载和高温的条件下较好地工作； 制造安装精度低； 轴间距大且结构简单； 能适应恶劣环境（如多尘、油、污、腐蚀、高湿等场合）。
其缺点是： 瞬时传动比不恒定； 传动的平稳性差，有噪声； 磨损后易发生跳齿和脱链； 急速反向转动的性能差；
（二）、链传动的张紧
链传动工作时合适的松边垂度一般为：f=(0.01～0.02)a。若 垂度过大，将引起啮合不良或振动现象，所以必须张紧。最 常见的张紧方法是调整中心距法。
（三）、链传动的润滑 良好的润滑能减小链传动的摩擦和磨损，能缓和冲击、帮助散热， 是链传动正常上作的必要条件。具体的润滑装置如图8.10所示。 润滑油应加于松边，因为松边面间比压较小，便于润滑油的渗入。 润滑油推荐用L-AN32、L-AN46和L-AN68号全损耗系统用油。
§四、 链传动的布置、张紧何润滑
（一）、链传动的布置
链传动的布置按两轮中心连线的位置可分为水平布置、倾斜 布置和垂直布置三种，分别如图8.9(a)、(b)、(c)所示。通常 情况下两轴线应在同一水平面。两轮的回转平面应在同一平 面内，否则易引起脱链和不正常磨损。应是链条紧边在上松 边在下，以免松边垂度过大使链与轮齿相干涉或紧松边相碰。 倾斜布置时，两轮中心线与水平面夹角ψ应尽量小于45。应尽 量避免垂直布置，以防止下链轮啮合不良。
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 第5章 链传动
S KmFQmin [S] K AFe
式中 S ——静强度安全系数； FQmin ——单排链最小抗拉载荷，见表5-1。 [S] ——许用安全系数，取4~8
§5.5链传动 的布置.张紧 和润滑
一、链传动 的布置
二 、 链 传 动 的 张 紧
三、链传动的润滑
（2）初选中心距a0
中心距小，则结构紧凑，链的总长短，啮合次数多，寿命低。 中心距大，链松边下垂量大，链条颤动。 通常取：a0=(30-50)p, amax=80p， 小链轮包角大于120o,大小链轮不相碰的最小中心距的初定值：
i 4 a0min 0.2z1(i 1) p
i4
（3） 确定链节数Lp
表5-5小链轮齿数Z1的推荐值
传动比i
1~2
2.5~4
4.6~6
>7
小链轮齿数Z1 31~27
25~21
22~28
17
Z1,Z2应优先选用数列17、19、21、23、25、38、57、76、95、114
大小链轮齿数取为互质的奇数。
传动比i<=7,推荐i=2~3.5，v<2m/s、载荷平稳i<=10
机械设计
第5章 链传动
第5章 链传动
§5.1 概述
1.链传动的构成——两个链轮+一个传动链 2. 链传动的特点：结构紧凑，无弹性滑动和
打滑现象；平均传动比准确；承载能力大；
效率高； 能在恶劣 环境中工 作。传动 中有冲击 和噪声。
§5.2 滚子链和链轮
1.滚子链的结构和链接头形式
表5-1滚子链规格和主要参数 （摘自GB/T1243-1997）
实际工作一般与实验条件不同，对功率P进行修正，得设计功率Pd
式中 S ——静强度安全系数； FQmin ——单排链最小抗拉载荷，见表5-1。 [S] ——许用安全系数，取4~8
§5.5链传动 的布置.张紧 和润滑
一、链传动 的布置
二 、 链 传 动 的 张 紧
三、链传动的润滑
（2）初选中心距a0
中心距小，则结构紧凑，链的总长短，啮合次数多，寿命低。 中心距大，链松边下垂量大，链条颤动。 通常取：a0=(30-50)p, amax=80p， 小链轮包角大于120o,大小链轮不相碰的最小中心距的初定值：
i 4 a0min 0.2z1(i 1) p
i4
（3） 确定链节数Lp
表5-5小链轮齿数Z1的推荐值
传动比i
1~2
2.5~4
4.6~6
>7
小链轮齿数Z1 31~27
25~21
22~28
17
Z1,Z2应优先选用数列17、19、21、23、25、38、57、76、95、114
大小链轮齿数取为互质的奇数。
传动比i<=7,推荐i=2~3.5，v<2m/s、载荷平稳i<=10
机械设计
第5章 链传动
第5章 链传动
§5.1 概述
1.链传动的构成——两个链轮+一个传动链 2. 链传动的特点：结构紧凑，无弹性滑动和
打滑现象；平均传动比准确；承载能力大；
效率高； 能在恶劣 环境中工 作。传动 中有冲击 和噪声。
§5.2 滚子链和链轮
1.滚子链的结构和链接头形式
表5-1滚子链规格和主要参数 （摘自GB/T1243-1997）
实际工作一般与实验条件不同，对功率P进行修正，得设计功率Pd
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1
2 ～
(
1
2
1
2
)
1 2
(1 360 / z1 )
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
υ r11 cos r22 从动轮上 c点 的速度： υ2 cos cos
瞬时传动比：
(
2
2
～＋
2
2
)
i
1 r2 cos d 2 cos 2 r1 cos d1 cos
式中：KA－工作情况系数，见 表10－6 。
§10-4 滚子链传动的设计1
§10-4 滚子链传动的设计
一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳 2）铰链的磨损 （磨损过大将导致脱链） 3）滚子、套筒的冲击疲劳 4）销轴与套筒工作面的胶合 5）链的静力拉断
p + Δp
p
(d p ) 180 sin z
KA－工作情况系数，见表10－6； Kz－小链轮齿数系数，见表10－7； KL－链长系数，见表10－7； Km－多排链系数，见表10－8。
设计计算5
滚子链传动的设计
链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。 在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。
高速重载时，可选小节距多排链。
速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。
滚子链已经标准化，其尺寸规格见表10－1 。
链轮1
滚子链和链轮
二、链轮
1. 链轮的齿形
常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一 段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。 o3 r3
d c o b r1 1 a
o2 r2
a
180° 该齿形已经标准化，由标准成型刀具 z 加工，故链轮图上不必画端面齿形，只注 df 明“齿形按3R GB1244－85规定制造”即 可。 ◆但应绘制轴面齿形 ( 应符合GB1244-85的规定 )。 ◆轴向齿廓尺寸见图10－7和表10－2。
第十章 链传动
§10-1 概 述
§10-2 滚子链和链轮 §10-3 链传动的运动特性和受力分析
§10-4 滚子链传动的设计 §10-5 链传动的正确使用和维护
§10-6 齿形链传动简介
§10-1 概述
§10-1 概 述
链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递 运动和动力。 传动链有滚子链和齿形链等类型。本章主要介绍滚子链传动。 优点： 1）平均传动比准确，压轴力小； 2）效率较高，容易实现多轴传动； 3）安装精度要求较低，成本低； 4）适用于中心距较大的传动。 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。 广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。
c
υ2
υ
υ2
r1
υ1
υ1
υ
r2
平均链速为： 平均传动比为：
υ
z1n1 p z 2 n2 p 60 1000 60 1000 n1 z 2 i n2 z1
（是恒定的）
运动特性2
链传动的运动特性与受力分析
链的水平速度： 垂直速度：
υ r11 cos
A
r11 sin υ1
弹簧力张紧
砝码张紧
定期调整张紧
链传动的润滑
链传动的合理布置和润滑
三、链传动的润滑
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。 良好的润滑可缓和冲击、 减轻磨损、延长链条的使用寿 命。 人工定期润滑 滴油润滑 润滑方法： 油浴或飞溅润滑 压力喷油润滑 （图10－13） 荐用润滑油牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。
额定功率 P0/kW
磨损限定 滚子、套筒冲击 疲劳限定 销轴和套筒 胶合限定 链板疲劳限定
0
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链传动 所能传递的功率。
小链轮转速n1 /(r/min)
各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图10－11。
设计计算2
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图10－12。
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
图10－12中的P0是滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线。
当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动
的额定功率P0 应满足如下条件：
K z K L Km P0 K A P
则
K AP P0 K z KL Km
式中：P－名义功率（kW）；
孔板式： 中等尺寸的链轮
组合式： 大直径的链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮
滚子链和链轮
链轮3
3. 链轮的材料 （表10－3） 链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。 通常，小链轮用较好的材料。
§10-3 链传动的运动
特性1
§10-3 链传动的运动特性与受力分析
一、链传动的运动不均匀性
在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多 边形的边长等于链节距 p。
(2 360 / z2 )
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及瞬时传动比都是周期 性变化的。这就是链传动的运动不均匀性。
链传动的动载荷
链传动的运动特性与受力分析
链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。 只有z1＝z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时 i 才恒定。 二、链传动的动载荷 链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。 动载荷（惯性力）为： Fd ma 最大加速度为：
载不均现象越严重，故排数不宜过多。
滚子链的结构
滚子链和链轮
链条的接头形式有： （图10－4）
过渡链节
用开口销固定 用弹簧卡片固定
链的长度用链节数 Lp 表示。 链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。 为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。 弯板链
全部由过渡链节为组成的弯板链，具有较好的缓冲、吸振能力。
P F1 1000 υ 2 F2 qυ
F3 K f qga
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
式中： Kf－垂度系数，见表10－4。
g－重力加速度 a－中心距
紧边拉力 F1 F2 F3 松边拉力 F2 F3 压轴力： （可见，链受的是变载荷）
FQ 1.2 K A F
见表护
一、链传动的合理布置
（见表10－9） 1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内； 2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置； 3）链传动最好紧边在上，松边在下。
二、链传动的张紧
（见图10－16）
目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。
amax
12 p
2
链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，
则动载荷就越大。 链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和 动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击
越强烈。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
链传动的运动特性与受力分析
受力分析
三、链传动的受力分析
1. 工作拉力（作用于紧边） 2. 离心力拉力（作用于全长） 式中： q－每米链长质量(kg/m)。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
与滚子链相比，齿形链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高的传动装置中。
齿形链传动
本章插图1
齿形链传动
本章插图2
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
三、主要参数的选择
1．传动比 i 通常 i≤7，推荐的传动比 i ＝ 2 ~ 3.5。
i↑，则小轮包角↓。 应保证小轮包角＞120°。
2．链轮齿数 z
z1过少─→运动不均匀性严重。
参见 P227 选取 z1 ─→计算大链轮齿数 z2 = i z1。
3．链节距
4．中心距和链节数
链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 一般取中心距 a0= (30～50) p，最大取 amax= 80 p。 链节数：
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
（10－15）
Lp最好圆整为偶数，中心距 a 按式（10－16）计算。
z2 过大─→链节磨损容易导致脱链 。故限制 zmax＝120。
(d
p ) 180 sin z
根据计算功率 Pc和小链轮转速 n1查图10－12确定链号，再由表10－1 查得链节距 p 。
设计计算3
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线图10－12。
设计计算4
滚子链传动的设计
§10-2 滚子链和链轮
§10-2 滚子链和链轮
（图10－2）
一、滚子链
p
◆ 内链板与套筒之间、外链板与销
轴之间为过盈联接；
◆ 滚子与套筒之间、套筒与销轴之
外链板
内链板 滚子 套筒 销轴
间均为间隙配合。 内、外链板均为“∞” 型。
链上相邻两铰链中心之间的距离
称为链节距，用 p 表示。
滚子链分为单排链、双排链、多排链。 排数越多，承载能力越高，但各排链受
§10-6 齿形链传动简介
10-6齿形链传动简介
齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。
齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导
板和外导板之分。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。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。
2 ～
(
1
2
1
2
)
1 2
(1 360 / z1 )
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
υ r11 cos r22 从动轮上 c点 的速度： υ2 cos cos
瞬时传动比：
(
2
2
～＋
2
2
)
i
1 r2 cos d 2 cos 2 r1 cos d1 cos
式中：KA－工作情况系数，见 表10－6 。
§10-4 滚子链传动的设计1
§10-4 滚子链传动的设计
一、滚子链传动的失效形式
1）链板疲劳 2）铰链的磨损 （磨损过大将导致脱链） 3）滚子、套筒的冲击疲劳 4）销轴与套筒工作面的胶合 5）链的静力拉断
p + Δp
p
(d p ) 180 sin z
KA－工作情况系数，见表10－6； Kz－小链轮齿数系数，见表10－7； KL－链长系数，见表10－7； Km－多排链系数，见表10－8。
设计计算5
滚子链传动的设计
链的节距越大，承载能力就越高，但运动不均匀性也增大。 在满足承载能力的前提下，应尽量选取较小的链节距。
高速重载时，可选小节距多排链。
速度低、传动比小、而中心距大时，选大节距的单排链。
滚子链已经标准化，其尺寸规格见表10－1 。
链轮1
滚子链和链轮
二、链轮
1. 链轮的齿形
常用的链轮端面齿形由三段圆弧和一 段直线组成，简称三圆弧一直线齿形。 o3 r3
d c o b r1 1 a
o2 r2
a
180° 该齿形已经标准化，由标准成型刀具 z 加工，故链轮图上不必画端面齿形，只注 df 明“齿形按3R GB1244－85规定制造”即 可。 ◆但应绘制轴面齿形 ( 应符合GB1244-85的规定 )。 ◆轴向齿廓尺寸见图10－7和表10－2。
第十章 链传动
§10-1 概 述
§10-2 滚子链和链轮 §10-3 链传动的运动特性和受力分析
§10-4 滚子链传动的设计 §10-5 链传动的正确使用和维护
§10-6 齿形链传动简介
§10-1 概述
§10-1 概 述
链传动属于具有挠性件的啮合传动，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递 运动和动力。 传动链有滚子链和齿形链等类型。本章主要介绍滚子链传动。 优点： 1）平均传动比准确，压轴力小； 2）效率较高，容易实现多轴传动； 3）安装精度要求较低，成本低； 4）适用于中心距较大的传动。 缺点： 1）瞬时传动比不恒定，瞬时链速不恒定； 2）传动的平稳性差，有噪音。 链传动主要用在转速不高，两轴中心距较大，要求平均传动比准确的场合。 广泛用于农业、采矿、冶金、石油、化工等行业中。
c
υ2
υ
υ2
r1
υ1
υ1
υ
r2
平均链速为： 平均传动比为：
υ
z1n1 p z 2 n2 p 60 1000 60 1000 n1 z 2 i n2 z1
（是恒定的）
运动特性2
链传动的运动特性与受力分析
链的水平速度： 垂直速度：
υ r11 cos
A
r11 sin υ1
弹簧力张紧
砝码张紧
定期调整张紧
链传动的润滑
链传动的合理布置和润滑
三、链传动的润滑
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。 良好的润滑可缓和冲击、 减轻磨损、延长链条的使用寿 命。 人工定期润滑 滴油润滑 润滑方法： 油浴或飞溅润滑 压力喷油润滑 （图10－13） 荐用润滑油牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。
额定功率 P0/kW
磨损限定 滚子、套筒冲击 疲劳限定 销轴和套筒 胶合限定 链板疲劳限定
0
二、额定功率曲线
每种失效形式都会限定链传动 所能传递的功率。
小链轮转速n1 /(r/min)
各种失效形式所限定的额定功率曲线，见图10－11。
设计计算2
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图10－12。
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
图10－12中的P0是滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线。
当实际工作条件与上述特定试验条件不同时，需进行修正，则链传动
的额定功率P0 应满足如下条件：
K z K L Km P0 K A P
则
K AP P0 K z KL Km
式中：P－名义功率（kW）；
孔板式： 中等尺寸的链轮
组合式： 大直径的链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮
滚子链和链轮
链轮3
3. 链轮的材料 （表10－3） 链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。 通常，小链轮用较好的材料。
§10-3 链传动的运动
特性1
§10-3 链传动的运动特性与受力分析
一、链传动的运动不均匀性
在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多 边形的边长等于链节距 p。
(2 360 / z2 )
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及瞬时传动比都是周期 性变化的。这就是链传动的运动不均匀性。
链传动的动载荷
链传动的运动特性与受力分析
链传动的不均匀性称为链传动的多边形效应。 只有z1＝z2，且链的紧边长恰为链节距的整数倍时，瞬时 i 才恒定。 二、链传动的动载荷 链和从动链轮均做周期性的变速运动，从而引起动载荷。 动载荷（惯性力）为： Fd ma 最大加速度为：
载不均现象越严重，故排数不宜过多。
滚子链的结构
滚子链和链轮
链条的接头形式有： （图10－4）
过渡链节
用开口销固定 用弹簧卡片固定
链的长度用链节数 Lp 表示。 链节数为奇数时，接头处须用过渡链节。 为避免使用过渡链节，链节数最好为偶数。 弯板链
全部由过渡链节为组成的弯板链，具有较好的缓冲、吸振能力。
P F1 1000 υ 2 F2 qυ
F3 K f qga
功率 链速
3. 悬垂拉力（作用于全长）
式中： Kf－垂度系数，见表10－4。
g－重力加速度 a－中心距
紧边拉力 F1 F2 F3 松边拉力 F2 F3 压轴力： （可见，链受的是变载荷）
FQ 1.2 K A F
见表护
一、链传动的合理布置
（见表10－9） 1）两链轮的回转平面应在同一铅垂面内； 2）链轮的中心连线最好在水平面内，应避免垂直布置； 3）链传动最好紧边在上，松边在下。
二、链传动的张紧
（见图10－16）
目的：避免链的垂度过大，产生啮合不良和链条的振动现象。
amax
12 p
2
链轮的转速越高、链节距越大、齿数越少，
则动载荷就越大。 链节和链轮啮合的瞬间，也将引起冲击和 动载荷。链节距越大，链轮转速越高，则冲击
越强烈。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
链传动的运动特性与受力分析
受力分析
三、链传动的受力分析
1. 工作拉力（作用于紧边） 2. 离心力拉力（作用于全长） 式中： q－每米链长质量(kg/m)。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
与滚子链相比，齿形链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高的传动装置中。
齿形链传动
本章插图1
齿形链传动
本章插图2
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
三、主要参数的选择
1．传动比 i 通常 i≤7，推荐的传动比 i ＝ 2 ~ 3.5。
i↑，则小轮包角↓。 应保证小轮包角＞120°。
2．链轮齿数 z
z1过少─→运动不均匀性严重。
参见 P227 选取 z1 ─→计算大链轮齿数 z2 = i z1。
3．链节距
4．中心距和链节数
链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 一般取中心距 a0= (30～50) p，最大取 amax= 80 p。 链节数：
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
（10－15）
Lp最好圆整为偶数，中心距 a 按式（10－16）计算。
z2 过大─→链节磨损容易导致脱链 。故限制 zmax＝120。
(d
p ) 180 sin z
根据计算功率 Pc和小链轮转速 n1查图10－12确定链号，再由表10－1 查得链节距 p 。
设计计算3
滚子链传动的设计
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线图10－12。
设计计算4
滚子链传动的设计
§10-2 滚子链和链轮
§10-2 滚子链和链轮
（图10－2）
一、滚子链
p
◆ 内链板与套筒之间、外链板与销
轴之间为过盈联接；
◆ 滚子与套筒之间、套筒与销轴之
外链板
内链板 滚子 套筒 销轴
间均为间隙配合。 内、外链板均为“∞” 型。
链上相邻两铰链中心之间的距离
称为链节距，用 p 表示。
滚子链分为单排链、双排链、多排链。 排数越多，承载能力越高，但各排链受
§10-6 齿形链传动简介
10-6齿形链传动简介
齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。
齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导
板和外导板之分。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。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。