链轮设计制造
链轮设计
第七章 链传动§7-1 链传动的特点和应用1．组成：链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。
工作时，靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。
2．特点：1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动比；2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作；3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。
4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高。
3．应用：适用于中心距较大，要求平均传动比准确的场合。
传动链传递的功率一般在100kW 以下，最大传动比8max i ，链速不超过15m/s 。
本章主要讨论滚子链。
§7-2 传动链的结构特点一．滚子链滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。
内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。
当内、外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。
滚子活套在套筒上，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，减轻了齿廓的磨损。
链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。
因此，内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。
内、外链板制成8字形，是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度，也可减轻链的质量和运动时的惯性力。
传动链使用时首尾相连成环形，当链节数为偶数时，接头处可用内、外链板搭接，插入开口销或弹簧夹锁住。
若链节为奇数，需采用一个过渡链节才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受附加弯矩，所以应尽量采用偶数链节的链条。
滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。
其中，节距是滚子链的主要参数。
节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随之增大。
链轮和链条设计流程
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1. 确定传递功率和速度要求。
确定通过链轮和链条传输的功率和速度要求，包括：输入功率（千瓦）。
链轮设计_精品文档
链轮设计简介链轮是一种常用的机械传动元件，通常由钢材制成，用于将动力传递给链条。
链轮的设计对机械传动的效率和稳定性起着重要的作用。
本文将介绍链轮设计的基本原理和要点。
链轮的基本结构链轮通常由轮辐、轮夹、轮盘等组成。
轮辐是链轮的主体部分，从链轮的中心向外延伸，用于传递动力。
轮夹是一种固定在轮辐上的环形零件，用于固定链条。
轮盘是链轮的外部边缘，与链条的齿相接触。
链轮的设计要点在链轮的设计过程中，有几个关键要点需要考虑。
齿数和模数的选择链轮的齿数和模数的选择直接影响链轮的传动效率和噪音水平。
更多的齿数通常可以提高传动效率，但也会增加噪音。
模数的选择则需要综合考虑切向载荷和齿面接触强度。
齿形设计链轮的齿形设计是确保链条正常工作的关键。
合理的齿形设计可以减少链条在链轮上的滑移和磨损，提高传动效率和使用寿命。
材料选择链轮通常采用高强度的钢材制作，以满足其在高速运行时的载荷要求。
合适的材料选择可以提高链轮的强度和耐磨性。
工艺要求链轮的制造工艺对链轮质量和性能的影响很大。
合理的工艺要求包括热处理、加工精度和表面处理等。
动平衡在链轮运转时，由于不可避免的制造误差或材料不均匀性等因素，链轮可能会产生振动。
动平衡是确保链轮运行平稳的关键措施之一。
设计案例分析以下是一个简单的链轮设计案例分析：假设需要设计一个用于自行车的链轮。
首先，根据实际需求确定链轮的齿数和模数。
假设齿数为50，模数为5mm。
根据齿数和模数，我们可以计算出链轮的直径为250mm。
接下来，进行齿形设计。
根据链条的要求和传动效率的要求，选择合适的齿形参数，如压力角、齿高、齿宽等。
然后，选择合适的材料。
对于自行车链轮来说，通常选择高强度的钢材。
最后，制定适当的工艺要求，如热处理、加工精度和表面处理等。
结论链轮设计是机械传动的关键环节之一。
通过合理的齿数和模数选择、齿形设计、材料选择和工艺要求，可以提高链轮的传动效率、使用寿命和平稳性。
本文介绍了链轮设计的基本原理和要点，并通过一个简单的设计案例分析进行了说明。
链轮设计-实例
第一级传动主传动及二级传动链第二级传动一、链轮Z1的设计计算：1）材料选择：采用45#调质处理表面硬度40-50HRC2）分度圆直径：d=p/(sina180°/z)=19.05/(sina180°/25)=151.995(mm)3）齿顶圆直径：d ad amax=d+1.25p-d1=151.995+1.25×19.05-11.91=163.8975(mm) (查表：d1=11.91)d amin=d+(1-1.6/z1)p-d1=151.995+(1-1.6/25) ×19.05-11.91=157.9158(mm)取d a=1600-0.03(mm)4）f:d f=d-d1=151.995-11.91=140.085(mm)5）分度圆弦齿高：h ah amax=(0.625+0.8/z1)p-0.5d1=(0.625+0.8/25)×19.05-0.5×11.91=6.561(mm)h amin=0.5(p- d1)=0.5×(19.05-11.91)=3.570(mm)a6）L xL x=dcos(90°/z1)-d1=151.995×cos(90°/25)-11.91=139.785(mm)7）齿侧凸缘直径：d g （查表：h为链的内连扳高度；h=18.08）d g=pcot(180°/z1)-1.04h-0.76=19.05×cot(180°/25)-1.04×18.08-0.76=131.233(mm);取d g =131mm8）齿侧圆弧半径：r er emax=0.008d1(180+z12)=0.008×11.91×(180+252)=76.7004(mm)r emin=0.12d1(2+z1)=0.12×11.91×(2+25)=38.5884(mm)9）滚子定位圆弧半径：r ir imax=0.505d1+0.069 =0.505×11.91+0.069×3√11.91=6.172(mm)r imin=0.505d1=0.505×11.91=6.015(mm)10）滚子定位角：ααmax=140°-90°/z1=140°-90°/25=136.4°αmin=120°-90°/z1=120°-90°/25=116.4°11）齿宽：b f1 （b1内链节内宽）b f1=0.95b1=0.95×12.57=11.9415(mm)12）齿侧倒角：b ab a=0.13p=0.13×19.05=2.4765(mm)13）齿侧半径：r xr x=p=19.05(mm)14）齿全宽:b fm (m排数)b fm=(m-1)p t+ b f1=(1-1)p t+11.9415=11.9415(mm)15）轴毂厚度：h（假设轴孔为50mm,<152mm范围内取值）h=K+d k/6+0.01d=9.5+ d k/6+0.01×151.995=19.353(mm)16）轮毂长度：ll max=3.3h=3.3×19.353=63.866(mm)l min=2.6h=2.6×19.353=50.319(mm)17）轮毂直径：d hd h=d k+2h=50+2×19.353=88.706(mm)二、Z1对应轴的设计计算1)材料选45#，Mp(空心轴)2)按需用应力计算轴的直径:d (T=9550P/n=9550×0.24/30=76.4(Nm),M=考虑链传动在轴上产生的弯矩)=2.648×1.3=3.5(mm) 查表得1.3。
链轮的设计和制造
课题内容：链轮的未来发展现状和趋势，链轮的定义和链传动的优缺点，链轮的主要参数选择链轮大小及相关参数，相关CAD/CAM软件的使用，链轮的模拟与仿真和加工零件的安装与夹具。
进度安排
1.2013年4月30日前通过CAD软件完成链轮设计。
2.2013年5月10日前完成毕业设计。
指导教师
签名
年 月日
专业负责人签名
年月日
表2台州职业技术学院机电学院毕业设计课题开题报告
姓名
学号
班级
机电1121Leabharlann 课题名称链轮的设计和制造
毕业设计□ 毕业论文□
课题背景
与意义
链轮是与链条相啮合的带齿的轮形机械零件。在生活中有很广泛的应用，自行车上，摩托车上等等，链轮产品现已成为国民经济中不可缺少的重要机械基础传动件产品，并被广泛应用于矿山机械、农业机械、工程机械、林业机械、石油化工、自动流水线等传动机械上。本次设计的课题是传送机构之一的链轮的设计与加工。
[4] 金正铁,石昌泰,姜凯,兰向阳.“正压合力趋向多点均匀分布的理论”是科学实用的理论[J]. 林业机械与木工设备，1995(06)
[5] 王俭,郭春生,魏锦鹏.轮圈式链轮设计理论的研究[J]. 森林工程，2003(04)
[6] 涂桥安.锯链传动链片的有限元分析[J]. 林业机械与木工设备，2001(07)
3.2013年5月20日前毕业答辩
参考文献
[1] 林石,冯养浩,吴彩娇.影响锯链与链轮啮合传动的几何参数分析[J]. 南京林业大学学报，1997(04)
[2] 于信仿,刘向义.万能锯链链片几何角度及基本尺寸的改进[J]. 吉林林业科技，1994(04)
[3] 尹智敏.高效刨型锯链用户评价因素分析和讨论[J]. 森林工程，1997(04)
完整proE链轮画法
Proe链轮画法平时我们去买链轮，五金店的老板都会问要买几分的链轮，所谓的几分，指的是节距值：1分等于25.4/8=3.1753分等于25.4/8*3=9.525以此类推：首先我们要明确链轮的各种参数：Proe画链轮有很多种方法，简单的可以通拉伸、旋转来完成需要标准化参数控制则要用到参数和关系：下面一一为你解答：我们来画3分链轮齿数30 滚子直径为6.35通过计算得出:由此得知：3分齿轮节距为9.525分度圆直径为91.12齿顶圆直径为95.24齿根圆直径为84.77知道这几个参数我们就可以画出简单的链轮了1新建零件：草绘齿顶圆，如图双侧拉伸厚度为42 选用使用先前草绘平面进入草绘：如下图画出辅助中心线，角度为360/30在辅助中心线上画滚子直径圆6.35（与齿根圆相切）画一弧线，并约束两圆相切,修剪后如图拉伸去除材料再轴阵列：30个这个方法画链轮比较简单要节省时间，如果你懂链轮的参数，不是专业设计齿轮，可以用此方法，本人是做机械的，也是用这种方法画链轮的，在出工程图的时候加以说明即可！下面讲解第二种，用参数关系画链轮：Pro/Engineer的链轮参数化设计【摘要】本文在链轮设计原理及主要尺寸计算公式的基础上，介绍了在Pro/Engineer 中进行链轮三维建模时，如何通过建立模型参数和尺寸驱动关系构建链轮参数化模型，并通过参数控制创建不同参数的链轮三维模型的方法。
【关键词】链轮参数化设计Pro/Engineer 三维模型Pro/Engineer软件以使用方便、参数化特征明显的三维造型而著称，但由于其是通用设计软件，没有对特定的产品设计提供专用的开发模块，因而不能有效利用以前的设计资源。
若企业想要发挥Pro/Engineer软件的作用、提高工作效率，必须根据企业产品的特征和形状对Pro/Engineer软件进行二次开发，加入产品设计专用模块。
在各种传动机构中，链传动以其平均传动比准确、传动效率高、适合在油污和潮湿等恶劣环境条件下工作等优点而著称。
滚子链链轮制造技术要求
滚子链链轮制造技术要求1.常用材料及热处理2.链轮的主要尺寸3.链轮齿形4.链轮精度要求5.链轮的结构6.链传动的安装要求7.链传动的润滑8.链轮的技术要求9.链轮的检验1.常用材料及热处理材料应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。
小链轮采用比大链轮好的材料，克服齿啮合次数多、冲击比大链轮严重的现象。
一般为中碳钢淬火处理；高速重载用低碳钢渗碳淬火处理；低速时也可用铸铁等温淬火处理；小链轮对材料的要求比大链轮高（当大链轮用铸铁时，小链轮用钢）。
对端面有相对运动工况工作的链轮，建议增加零件端面表面硬度，提高零件耐磨性能。
推荐材料和热处理工艺如下：①.45#钢：调质硬度28HRC＋齿面、端面表面淬火硬度45~48HRC。
②.40Cr：正火硬度220HB＋多功能炉整体淬火硬度45~48HRC。
提高零件表面硬度，增加耐磨性能。
推荐常用材料如下：2.链轮的基本参数和主要尺寸GB/T1243—2006国家标准规定了链轮的主要参数和主要尺寸。
见图1。
图1 链轮尺寸示意图 主要参数和主要尺寸见表所列。
注： 齿顶圆d a 、d g取整数，其它尺寸精确到0.01mm。
3.链轮齿形链轮的齿形保证链条能顺利的进入和退出与轮齿的啮合，使其不易脱链。
3.1.端面齿形GB/T1243—2006国家标准的规定链轮齿形, 链轮端面的齿形:二圆弧齿形、三圆弧-直线齿形，见图2。
推荐采用“三圆弧一直线” 的齿形。
齿廓上aa、ab、cd为三段圆弧，半径依次r1 、r2 、r3；bc为直线段。
见图3。
图2 齿槽形状图3 三圆弧一直线齿槽形状3.2.剖面齿廓GB/T1243—2006国家标准的规定链轮剖面齿廓：圆弧+直线。
见图4。
图4 剖面齿廓4.链轮精度要求5.链轮的结构链轮的结构见图5。
小直径链轮可做成整体式； 中等直径链轮多用孔板式；大直径链轮可制成焊接、螺纹连接组合式, 齿圈与轮心可用不同材料制造。
图5 链轮的结构焊接式大链轮在焊接时，推荐采用对接焊缝结构见图6。
链轮设计-实例
第一级传动主传动及二级传动链第二级传动一、链轮Z1的设计计算：1） 材料选择：采用45#调质处理表面硬度40-50HRC2） 分度圆直径：d=p/(sina180°/z)=19.05/(sina180°/25)=151.995(mm) 3） 齿顶圆直径：d ad amax =d+1.25p-d 1=151.995+1.25×19.05-11.91=163.8975(mm) (查表：d 1=11.91) d amin =d+(1-1.6/z 1)p-d 1=151.995+(1-1.6/25) ×19.05-11.91=157.9158(mm)取d a =1600-0.03(mm) 4） 齿根圆直径d f:d f =d-d 1=151.995-11.91=140.085(mm) 5） 分度圆弦齿高：h ah amax =(0.625+0.8/z 1)p-0.5d 1=(0.625+0.8/25)×19.05-0.5×11.91=6.561(mm) h amin =0.5(p- d 1)=0.5×(19.05-11.91)=3.570(mm) 取h a =4.5(mm) 6） 最大齿根距离：L xL x =dcos(90°/z 1)-d 1=151.995×cos(90°/25)-11.91=139.785(mm) 7） 齿侧凸缘直径：d g （查表：h 为链的内连扳高度；h=18.08）d g =pcot(180°/z 1)-1.04h-0.76=19.05×cot(180°/25)-1.04×18.08-0.76=131.233(mm); 取d g =131mm 8） 齿侧圆弧半径：r er emax =0.008d 1(180+z 12)=0.008×11.91×(180+252)=76.7004(mm) r emin =0.12d 1(2+z 1)=0.12×11.91×(2+25)=38.5884(mm) 9） 滚子定位圆弧半径：r ir imax =0.505d 1+0.069 31d =0.505×11.91+0.069×3√11.91=6.172(mm) r imin =0.505d 1=0.505×11.91=6.015(mm) 10） 滚子定位角：ααmax =140°-90°/z 1=140°-90°/25=136.4° αmin =120°-90°/z 1=120°-90°/25=116.4° 11） 齿宽：b f1 （b 1内链节内宽）b f1=0.95b 1=0.95×12.57=11.9415(mm) 12） 齿侧倒角：b ab a =0.13p=0.13×19.05=2.4765(mm) 13） 齿侧半径：r xr x =p=19.05(mm) 14） 齿全宽:b fm (m 排数)b fm =(m-1)p t + b f1=(1-1)p t +11.9415=11.9415(mm) 15） 轴毂厚度：h （假设轴孔为50mm,<152mm 范围内取值）h=K+d k /6+0.01d=9.5+ d k /6+0.01×151.995=19.353(mm) 16） 轮毂长度：ll max =3.3h=3.3×19.353=63.866(mm) l min =2.6h=2.6×19.353=50.319(mm) 17） 轮毂直径：d hd h =d k +2h=50+2×19.353=88.706(mm) 二、 Z 1对应轴的设计计算1) 材料选45#，[]30=τMp(空心轴)2) 按需用应力计算轴的直径:d (T=9550P/n=9550×0.24/30=76.4(Nm),M=考虑链传动在轴上产生的弯矩)3][5τT d ≥()3411v -=2.648×1.3=3.5(mm) ()3411v -查表得1.3。
链轮设计与校核
滚子链传动设计计算步骤已知p=10KW ，小链轮的转速n1=720r/min ，传动比i=2.8，载荷平稳，两班工作制，两链轮中心距a=500~600mm 范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于35o ，小链轮孔径40m m d k =。
计算：（1）小链轮齿数z1z1、z2取奇数，则链条节数p L 为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。
在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。
（2）大链轮齿数z2Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整z2=65 （3）实际传动比i=83.22365z z i 12===（4）设计功率P k p A d = A k 工况系数，查表5.4-31k A =，10KW P k p A d ==（5）单排链条传递功率mZ d 0k k P P =，查表5.4-4和5.4-5，齿数系数23.1k Z =，排数系数m k =1123.110P 0⨯==8.13kw （6）链节距p根据13.8P 0=，n1=720r/min ，查图5.4-1功率曲线0P 和n1确定的点，应在所选型号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。
结果为10A ，节距p=15.875mm ， （7）验算小链轮轴直径k d查5.4-7链轮中心孔最大许用直径40m m 65d k max >= （8）初定中心距0ap )50~30(a 0=为优，无张紧轮时取25p a 0<80p a 0max =6m m .555875.153535p a 0=⨯==（9）确定链条节数0212210p a p )2z z (2z z p2a L π-+++=35pp )22365(26523p 35p 22π-+++⨯==115.3取116L p =（10）链条长度84m .11000875.151161000p L L p =⨯==（11）计算（理论）中心距'a当21z z ≠时，a 21p 'k )z z 2L (p a --= 当21z z =时，)z L (2p a p '-=根据2143.2236523116z z z L 121p =--=--，查表5.4-9，若有必要可使用插值。
机械设计课程设计链轮
机械设计课程设计链轮一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解链轮的结构、工作原理和设计方法，掌握链轮的主要参数和计算方法，能够运用链轮的设计原理解决实际问题。
1.了解链轮的定义、分类和结构。
2.掌握链轮的工作原理和主要参数。
3.掌握链轮的计算方法和安全系数。
4.能够运用链轮的设计原理进行简单的链轮设计。
5.能够分析链轮的优缺点和适用场合。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械设计的兴趣和热情。
2.培养学生严谨、细致的工作态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括链轮的结构、工作原理、设计方法和计算公式。
1.链轮的结构：链轮的组成部分及其作用。
2.链轮的工作原理：链条与链轮的啮合原理、链条传递力的方式。
3.链轮的设计方法：链轮齿形的设计、链轮尺寸的确定。
4.链轮的计算方法：链轮的模数、压力角、齿数、节距等参数的计算。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法相结合的方式。
1.讲授法：讲解链轮的结构、工作原理、设计方法和计算公式。
2.案例分析法：分析实际工程中的链轮应用案例，让学生更好地理解链轮的作用和设计要点。
3.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，加深对链轮的认识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：机械设计基础教材，提供理论知识的支持。
2.参考书：提供 additional information on chn wheels and relatedtopics.3.多媒体资料：制作PPT、动画等，直观展示链轮的结构、工作原理和设计过程。
4.实验设备：提供链轮实验所需的设备，如链轮、链条、测量工具等。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等活动，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置与链轮设计相关的练习题，要求学生在规定时间内完成，评估学生对链轮设计和计算方法的掌握情况。
链轮设计
d d 2 n2 v1 v2 d d 1n1 d d 2 n2 1 v1 dd 1n1 d d1n1
图5.7
带传动的弹性滑动
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
16
一般带传动的滑动系数 0.01 ~ 0.02 ，因值很小， 非精确计算时可以忽略不计。
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
28
5.4 同步带传动简介
5.4.1 同步带传动的特点和应用
同步带的特点
无相对滑动，带长不变，传动比恒定； 带的柔性好，可用直径较小的带轮，传动结构紧凑， 能获得比较大的传动比； 带薄而轻，强力层强度高，适用于高速传动，速度 可达40m/s； 传动效率高，可达0.58～0.55； 初拉力较小，故轴和轴承上所受的载荷小； 主要缺点是制造、安装精度要求较高，成本高。
（6）齿孔带 ：
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
7
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
8
按用途分
（1）传动带 传递动力用
（2）输送带 输送物品用。
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
9
带传动的特点
能吸收振动，缓和冲击,传动平稳，噪音小；
过载时，带会在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过 载保护作用；
P1 (P1 P1 )K KL
P ——单根V带的基本额定功率； 1 P1 ——功率增量 K ——包角修正系数
K L ——带长修正系数
机械设计基础——第5章 带传动 和 链传动
22
5.3 普通V带的传动设计计算 5.3.3 V带型号与根数的确定
V带的截面形状可由计算功率PC和小带轮转速n1查图 5.12得到，其中：
史上最全最规范链轮设计方法(附图纸及计算过程)
1、首先确定齿数、节距、齿顶圆、节圆、齿根圆尺寸
齿数Z=18
节距P=19.05
根据公式：
分度圆直径d=109.70
齿顶圆直径da=118.32（由于取最大最小中间任意值，所以采用三圆弧计算）齿根圆直径df=97.79（此处dr=链条滚子直径，查设计手册表可得）
2、然后计算链轮的齿顶圆弧半径、滚子定位圆弧半径、滚子定位角
根据上述公式计算（最大最小值得平均值取用）齿侧圆弧半径re=38.30
滚子定位圆弧半径ri=6.09
滚子定位角α=125°
3、然后计算齿宽、齿侧倒角、齿侧半径、齿全宽
根据上述公式计算得（以上数值均可在设计手册查表得到）齿宽bf1=11.70 齿中心距pt=22.78(查表得)
齿侧倒角ba=2.48
齿侧半径rx=19.05 齿全宽bfm=34.48
4接下来计算轮毂长度、轮毂直径
根据上述公式计算
齿侧凸缘直径dg= 88(舍小数取整)
根据列一元一次不等式方程可得
dk最大等于54，考虑实际情
况，最大等于55
根据实际情况计算
已知轴孔直径dk=55
轮毂长度l=55（四舍五入向上取整）
4、然后计算滚子链链轮的量柱测量距MR
已知齿数Z=18、量柱dr=11.91(此处为d1最大值不确定是否取值正确)根据上述公式计算得
MR=163.9
5、各尺寸公差选择标准
待补充公差为：齿宽公差、键槽公差、其余粗糙度照图中所示，材料常用45钢，表面发黑处理防锈。
链轮设计步骤范文
链轮设计步骤范文链轮是指用于链传动的转动部件，通常由金属材料（如钢铁、铝合金等）制成，具有坚固耐用、传动效率高等特点。
链轮设计是指根据特定传动要求和实际工作条件，对链轮的外形、尺寸、材料等进行合理设计。
下面将介绍链轮设计的一般步骤。
1.确定传动要求：首先需要明确设计链轮所需的传动参数，包括传动比、传动功率、转速、工况条件等。
这些参数可以根据所连接轴的类型、工作负荷以及速度等要素来确定。
2.选择链条类型：根据传动要求和工作条件，选择合适的链条类型。
常见的链条类型包括滚子链、丝网链、牵引链、滑动链等。
不同类型的链条有不同的结构设计要求。
3.计算链条尺寸：根据选定的链条类型和传动参数，计算链条的尺寸。
包括链节宽度、链条节距、链节厚度等。
这些参数决定了链轮轮槽的尺寸。
4.确定链轮参数：根据链条的尺寸和传动要求，确定链轮的参数。
包括链轮的齿数、模数、公法线节距等。
其中链轮的齿数决定了链轮的直径和周长，影响传动效率和载荷分布。
5.选择材料：根据链条的工作条件和要求，选择合适的材料。
链轮通常使用的材料为优质碳素钢、合金钢或灰铸铁，其硬度、强度和耐磨性要满足链条传动的工作要求。
6.设计链轮齿形：根据链条的尺寸和链轮的参数，绘制链轮的齿形。
链轮齿形的设计考虑到链条与齿轮的啮合性能，使得链条能够顺利地在链轮上运动，减少链条的疲劳损伤和噪音。
7.设计轮毂：链轮的中心部分是链条连接的位置，称为轮毂。
轮毂设计需要考虑到链轮与轴的连接方式和传动的稳定性，一般采用键槽、螺栓连接或焊接等方式。
8.确定链轮的轴孔尺寸：根据实际使用情况和连接的轴径，确定链轮的轴孔尺寸。
轴孔尺寸要满足链轮与轴之间的配合要求，保证传动的可靠性和稳定性。
9.优化设计：在设计完初步的链轮尺寸和参数后，进行优化设计。
通过分析链轮的应力、载荷等情况，对链轮的结构和尺寸进行调整，以提高链轮的强度、刚度和寿命。
10.绘制图纸和加工制造：最后一步是根据设计结果绘制链轮的详细图纸，包括链轮的三维模型、剖视图、尺寸标注等。
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链轮设计与机械加工
链轮是链传动中的重要零件，链轮齿形、节距等与链条相关尺寸加工是否正确，将直接关系到链条的使用寿命。
因此，必须给于足够的重视。
一、常见链轮的形状与结构
通常，链轮是由齿圈、轮毅和轮幅三部分组成。
常见链轮形状有:
1．单片式单双排链轮。
2.单凸缘式单双排链轮。
3。
双凸缘式单双排链轮。
链轮的结构大致有:1.整体结构。
一般应用在标准链条P=38.1以下的单、双排，单、双凸缘链轮的加工。
2.焊接结构。
主要应用在中、大规格单、双凸缘链轮的加工。
加工时，凸缘部分采用棒料车成凸形。
齿圈部分可采用板材切割后加工外径与轴孔，孔一端车出焊接坡口套入凸缘部分进行焊接。
焊接时要两端焊，采用低氢焊条如T506焊条等。
3．铸造链轮。
主要应用在大型链轮的加工，加工时只加工齿圈、凸缘两端面、外径和内径及键槽，然后再加工齿形。
环链轮都是铸造的。
铸造链轮的材料一般有两种，铸铁和铸钢如HTl5O、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。
4. 锻造链轮。
主要应用在受力较大的中、大规格链轮的生产上。
锻造时，不管是单凸缘式或双凸缘式，一般都锻成凸形，轴孔留出足够的加工余量，材料利用率较低，成本高。
二、链轮材料的选择
对于不需要热处理的片式链轮，可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20钢制造。
一般硬度在HBl40以下，适于中速、中等功率、较大的链轮加工。
要求热处理的链轮一般选用45钢、45钢锻造、45铸钢或4OCr钢加工，适用于受力较大重要场合与高强度链条配套的主、从动链轮的加工。
铸铁链轮主要应用在精度要求不高或外形复杂的链轮，如环链轮等。
三、链轮的基本参数
l、Z-齿数，2、P-链条节距，3、d-滚子直径，4、d分一分度圆直径，5、d顶一顶圆直径，6、d根一齿根圆直径，7、一节距角8、Q一压力角，R一齿沟圆弧半径。
前三个参数为用户提供的重要数据，后序参数为链轮设计参数可参照有关标准计算。
四、链轮齿形的几何形状与设计原则
1. 链轮齿形的几何形状:常见链轮的几何形状有三圆弧一直线形、两圆弧一直线形、两圆弧凸齿形、一圆弧一直线形、齿槽中心有偏移的直线齿形和直线齿形。
2.设计原则:链轮齿形设计主要应满足三方面要求：即啮合要求、使用要求、工艺性与精度要求。
(1)保证链条能顺利的啮入与啮出，不会有干涉现象。
(2)具有足够的容纳链条节距伸长的能力。
(3)具有合理的作用角。
(4)齿廓曲线与链传动工况相适应。
(5)有利于啮入和防止因链条跳动而掉链。
（6）加工工艺性好。
目前我国所执行的链轮标准为GBl244-85齿形。
五、链轮设计与加工
1、链轮设计:对于节距12.7-38.1标准链条的链轮各厂家己采用
标准滚刀在滚齿机上生产。
加工时，用户只需提供链轮齿数、节距和滚子直
径即可生产。
链轮设计按GBl244-85设计。
非标准链轮在用户提供必要数据的基础上，要做如下计算:分度圆直径:d分=P/sin180度/Z=P·K，P-节距，K-齿数系数可查表。
齿沟圆弧半径:Rmin=O.505d，d=滚子直径。
压力角Qmin=l20度-90/2; Qmax=140度-90/2。
一般选用Qmax。
齿面圆弧半径Remin=O.008d；(Z·Z+180);Remax=O.12( Z·Z+2)。
一般选用Remax。
齿面圆弧半径的位置Do 在d分一0.2P圆周上。
齿沟分离量S：机加，Smin=0.08d；非加，Smin=O.04P。
一般选用机加齿沟分离量。
节距角a=360/Z。
齿厚：单排为内节内宽的0.95，双排为内节内宽的0.93。
齿顶圆可根据作图来决定，也可在分度圆的基础上加0.85一0.95倍的滚子直径。
以上数据是链轮设计的重要参数。
当然。
特殊链条的链轮设计与此有区别，需按有关手册的链轮公式计算。
2、链轮齿形加工链轮加工最主要的是齿形加工。
前面己经讲过，标准链条的链轮大部分在滚齿机上用滚刀加工。
而大规格与非标链轮的加工方法由于受设备和刀具、数量的限制各公司的加工方法有所不同。
目前，应用最广泛的仍然是成形法铣切链轮与范成法滚切链轮两种。
滚子链链轮铣刀的齿形是按链轮齿槽形状设计的。
为了节省刀具，通常按链轮齿数分组设计刀具，每一组按计算齿数设计齿形，计算齿数可按下式计算:
Zc=2Zl·Z2/Zl+Z2式中:Zl一同组中最小齿数，Z2一同组中最大齿数。
(1)成型刀加工齿形方法:用成型圆盘铣刀或用指状成型铣刀，在配有分度头的卧式或立式铣床上加工齿槽是目前常用的加工方法。
适合于大节距链轮批量加工。
(2)鞍形铣刀加工齿形方法:用鞍形铣刀在配有分度头的卧式铣床上同时在相邻两个齿槽上铣出对称的两个齿是目前齿形链轮常用的加工万法。
适于中、小批量生产。
(3)滚切加工齿形方法:在滚齿机上用滚刀加工出齿槽，适合于标准链轮节距P=38.1以下的链轮加工。
生产效率高。
精度好。
(4)插齿加工齿形方法:在插齿机上用圆盘插齿刀或梳齿刀加工出链轮齿槽。
适合于单件小批量生产。
(5)较大型的链轮也可采取划线、钻孔在刨加工或插加工齿形又是一种加工方法，很显然，此种方法较为落后，但大型链轮受加工设备和数量限制也可采用这种方法。
(6)最近，有的单位采用仿形机切割齿形的方法解决了大型链轮加工的难题，很有创意。
仿形切割齿形加工工艺如下:
A.先将己机加的链轮放在分度盘上，链轮通过芯棒上的压板和镙栓固定。
要求齿圈面一定要平。
B.在己加工好的齿圈上任一位置按样板齿形切割深度小于设计齿形4-5mm 的齿形，然后用角尺测量其尺面垂直度。
C．测量己切割好的尺形深与己加工好的轴孔边缘的距离H。
D.计算还需加工深度B。
B=测量尺寸-轴孔边缘与分度圆直径边缘的距离。
E.调整切割机连杆尺寸，即在原尺寸的基础上伸长一个加深量，调整后即可按样板切割。
F.切割一齿后，用分度盘分度。
切割三个齿后跨齿测量同侧同位距离。
切第四齿后按同样方法移动一齿同侧同位测量，以此类推。
G．如果通过测量尺寸相差较大或齿顶宽度出入较大，可将较宽的一面多于部分切割下来焊在另一齿面上进行修整。
H.切割后的齿形表面用手砂轮磨光后进行表面淬火。
L.进行其它加工。
3.片式、凸缘式链轮机加方法
(1)片式链轮加工:片式链轮一般采用钢板切割后再机加，可提高其材料利用率。
小规格的链轮居多，标准链轮占多数，车削后在滚齿机上加工，一次可加工数片。
(2)凸缘式链轮加工:凸缘式链轮加工有以下两种方法;
A．整体加工，即用棒料切削加工后再加工齿形。
此种方法材料利用率低，成本高。
B. 焊接加工，很显然此种方法材料利用率比整体加工高，成木低。
具体加工方法是：齿圈部分可用钢板切割后粗加工外径和轴孔，轴孔一侧留焊接坡口。
然后采用棒料车凸缘部分成凸形，齿圈部分和凸缘部分相拼后双面焊接再加工成品，焊口部分车圆弧。
机加后再选定适当的方法加工齿形。
焊接链轮的焊条最好采用低氢焊条，防止45钢由于焊接焊口开裂。
对于大型重要链轮焊接前焊条最好预热，预热温度150-200，时间1-2小时。
六、刀具设计
链轮加工刀具主要有：1．标准滚刀应用在中小标准链轮的加工上。
２.盘铣刀是按链轮齿形设计的一种多齿盘式刀具。
一般在卧铣上加工链轮。
3．成型刀是一种按链轮齿形设计的单齿刀具。
加工时链轮靠分度头分度。
成型刀装在立铣上单步加工。
４．仿形切割加工，此种方法最简单，不需做任何刀具，只按链轮齿形做出切割样板在仿形切割机上切割即可，切割后齿面需修磨、打光。
链轮齿面热处理一般为HRC40-45，可高频处理或表面火焰淬火。
低碳钢可渗碳处理。
附：链轮设计查表
表8 小链轮榖孔最大许用直径d kmax。