机械设计：链传动
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-链传动
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 。
机械设计基础-链传动
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)
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；
机械设计带传动和链传动
机械设计带传动和链传动引言机械设计中的传动系统是非常关键的组成部分，它通过传递和变换动力和运动，将机械设备的各个部分紧密连接在一起。
在机械传动中，带传动和链传动是两种常见的传动方式。
本文将对这两种传动方式进行详细介绍和比较分析。
带传动带传动是一种常见的机械传动方式，其通过将动力从一个轴传递到另一个轴，以实现转动或运动。
带传动系统由驱动轮、被动轮和传动带组成。
驱动轮通过带子与被动轮连接，当驱动轮转动时，传动带会传递动力到被动轮。
•简单和经济：带传动系统的制造和安装相对简单，成本相对较低。
•减震和减速效果好：带传动系统不易产生冲击和震动，适用于振动较大的运动装置。
•噪音低：带传动系统的运行噪音比较小。
缺点•传递效率低：带传动系统由于存在滑移，传递效率相对较低。
•受限于转速和扭矩：带子在高转速和大扭矩情况下容易损坏。
•需要调整和维护：带子在使用过程中容易松弛或磨损，需要经常调整和更换。
链传动是另一种常见的机械传动方式，与带传动类似，也是通过传递和变换动力和运动。
链传动系统由链轮、链条和轴组成。
链轮通过链条连接，当驱动链轮转动时，链条会传递动力到被动链轮。
优点•传递效率高：链传动系统的传递效率较高，滑移较小。
•能承受较大的转矩：链条的设计使其能够承受较高的扭矩。
•适用于高速传动：链传动系统适用于高速传动，不易产生滑移。
缺点•运行噪音较大：链传动系统的运行噪音相对较大。
•需要润滑和维护：链条需要定期润滑和维护，以保持正常运行。
•传动时产生冲击和震动：链传动系统在传递动力时会产生冲击和震动。
比较分析带传动和链传动各有其优点和缺点，在实际应用中需要根据具体的要求和条件选择合适的传动方式。
首先，带传动适用于一些要求减震和减速效果好的场合，因为传动带能够吸收和缓冲振动，在传递动力时产生的冲击较小。
此外，带传动的制造和安装相对简单，成本也相对较低。
然而，需要注意的是，带传动由于传递效率较低和存在滑移，不适用于要求高传递效率和大扭矩的场合。
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。
机械设计与理论：第13章 链传动
§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
机械设计-链传动1. 简介链传动是一种常用的机械传动方式，它利用链条将力和运动传递给机械装置的其他部件。
链传动通常由链条、链轮和轴承组成，广泛应用于各种机械设备中，如汽车、自行车、工程机械等。
2. 链条的结构和材料链条由若干个链环组成，链环之间通过销钉连接在一起。
链环通常由不锈钢、合金钢等材料制成，具有高强度、耐磨损和耐腐蚀的特性。
3. 链条的分类根据链条的用途和结构，链条可以分为多种类型，如滚子链、平板链、齿形链等。
不同类型的链条在传动效率、承载能力和使用条件上有所差异，需要根据具体需求选择合适的链条。
3.1 滚子链滚子链是最常见的链条类型之一，它由滚子和链板组成。
滚子链采用滚子与链轮啮合，减小了链条与链轮之间的摩擦阻力，提高了传动效率和承载能力。
3.2 平板链平板链由若干个平板和销钉组成，适用于需要传递较大功率的场合。
平板链的结构简单，易于安装和维护，但相比滚子链，传动效率稍低。
3.3 齿形链齿形链的链环上有齿形齿条，可以与齿轮啮合传递力和运动。
齿形链的传动效率高，承载能力强，但制造和安装相对复杂。
4. 链轮的设计链轮是链条传动中的关键部件，它与链条的啮合决定了传动效率和承载能力。
链轮的设计需要考虑以下几个方面：4.1 齿轮参数的计算在设计链轮时，需要根据链条的规格和工作条件计算齿轮的模数、齿数、齿轮轮毂的直径等参数。
这些参数的选择将直接影响到链条与链轮的啮合性能。
4.2 齿轮材料的选择链轮通常由高强度、耐磨损的合金钢制成，以满足链条传动的高强度和长寿命要求。
在选择链轮材料时，还要考虑链条和齿轮之间的匹配性能，以充分发挥链条传动的优势。
4.3 齿轮的加工和装配齿轮的加工和装配过程需要严格控制尺寸和配合度，以确保齿轮与链条的完美啮合。
加工工艺和装配方法的选择将直接影响到链条传动的质量和可靠性。
5. 链条传动的优缺点链条传动作为一种常用的机械传动方式，具有以下优点：•传动效率高：链条和链轮的设计使得传动效率比较高，适用于需要较大功率和较高效率的场合。
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。
它通过链条将动力从一个部件传递到另一个部件，具有传动效率高、适应范围广、可靠性好等优点。
在机械设计中，链传动的设计十分重要，下面将从链选型、轮齿设计以及链传动的计算与分析等方面进行论述。
1. 链选型链选型是链传动设计的首要步骤，它的目的是选择适当的链条以满足传动系统的功率、转速和工作条件要求。
一般而言，链条的选型需要考虑以下几个方面：- 功率传递需求：根据传动系统所需的功率大小选择链条型号。
一般情况下，链条的选型应保证其额定功率要大于实际功率，以确保传动系统的可靠性和安全性。
- 转速要求：根据传动系统的转速确定链条的合适转速范围，以保证链条在工作过程中不会出现过大的磨损和振动。
- 工作条件：考虑传动系统的工作环境条件，如温度、湿度、腐蚀性物质等，选择具有相应耐久性和耐腐蚀性的链条。
2. 轮齿设计链传动中的轮齿设计是确保链条与链轮之间顺利传动的重要环节，轮齿的设计需考虑以下几个因素：- 链条的型号：根据已选好的链条型号，确定链条的尺寸和齿距等参数，并将其应用于轮齿设计。
- 齿轮传动比：根据传动系统的需求，确定齿轮的传动比，以满足所需的速度和扭矩要求。
- 齿轮齿数：根据链条的尺寸和齿距，计算齿轮的理论齿数，并进行优化调整。
同时，还需注意齿轮的强度和韧性，以满足实际工作条件下的传动需求。
3. 链传动的计算与分析链传动的计算与分析是为了验证链传动设计的合理性和可靠性，其主要内容包括：- 张紧力计算：通过计算链条在传动过程中所受的张紧力，确定链条的张紧装置的设计参数，以保证链条在工作时不会出现松动或过紧的情况。
- 链条寿命估算：通过分析链条的载荷分布、链条材料的强度和韧性等因素，估算链条的使用寿命和可靠性，以判断链条设计是否合理。
- 动力学分析：通过建立链传动的动力学模型，分析链条在传动过程中所受的力学特性，包括链条的弯曲、张力分布等，以优化链传动的设计。
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
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
机械设计基础机械设计中的链条传动设计
机械设计基础机械设计中的链条传动设计机械设计中的链条传动设计链条传动是机械设计中常见的一种传动方式，广泛应用于各个领域，如工业生产线、交通运输、农业机械等。
它具有传递效率高、传动精度高、传动扭矩大等优点，因此在很多机械设计中得到广泛应用。
本文将介绍链条传动的基本原理、设计要点以及相关注意事项。
一、链条传动的基本原理链条传动是利用链条与链轮之间的啮合和滚动摩擦来传递动力和运动的一种传动方式。
其基本原理可以总结为以下几点：1.链条与链轮的啮合：链条上的链节通过与链轮齿槽的啮合，实现链条与链轮的传动。
这种啮合保证了传动的连续性和稳定性。
2.链条的受力特性：链条在传动过程中会受到张力的作用，这个张力会影响链条的刚度和强度。
因此，在设计中需要考虑链条的材料、尺寸以及张力的合理控制。
3.链轮的选用：链轮的齿轮几何参数和材料选择是链条传动设计中的重要内容。
正确选择链轮可以保证传动的平稳和高效。
二、链条传动的设计要点在进行机械设计中的链条传动设计时，需要注意以下几个要点：1.传动比的确定：根据传动的需求，合理确定传动比，即链轮的齿数比。
传动比的选择直接关系到输出转速和扭矩的大小。
2.链条的选择：根据传动的功率、转速和工作环境，选择合适的链条。
常见的链条有滚子链、滑块链和齿轮链等，每种链条都有其适用的范围和特点。
3.链轮的设计：根据链条的选择和传动比的确定，进行链轮的设计。
链轮的齿轮几何参数、强度和材料要根据实际需要进行计算和选择。
4.链条的安装和调节：在进行链条传动设计时，需要合理安装链条，并进行相应的张紧和调整。
链条的松紧程度会影响传动的稳定性和寿命。
三、链条传动设计的注意事项在进行链条传动设计时，还需要注意以下几个方面：1.链条的润滑：为了减小链条的磨损和摩擦，延长使用寿命，需要对链条进行适当的润滑。
常见的润滑方式有喷油润滑和浸油润滑等。
2.链条的对齐：链条传动中，链轮的轴线需要保持一致，以保证链条的正常工作。
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整体式链轮
孔板式链轮
组合式链轮
事实上：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：链轮分度圆圆周速度为v1,在某 一时刻(位于β角)销轴的圆周速度也为v1： 则链的水平、垂直速度分别为
v R11 cos
— 水平分速度,即链速, 使链条前进,传递功率。
3）均匀磨损 Lp为偶数 —→ 链轮齿数应采用与Lp互质的奇数。
3、链节距p
链传动尺寸↑— 承载 p↑ 能力↑
运动不均匀性↑、动载↑、振动噪音↑ ∴ 尽量采用小节距链条。
一般
重载、a小、i大：小节距、多排链； v小、a大、i小：大节距、单排链；
4、中心距和链长
v一定：a↓— Lp↓— 屈伸次数↑— 磨损↑ a↓
3、链条进入链轮瞬间，链节和轮齿以一定相对速度啮合，产生冲击
qp 3 n 2 冲击动能： E k c
可见： q↑ p↑
常数
n↑
为↓Ek —→↓p，n ＜ nlim。
— ↑Ek
4、由于链张紧不好、链条松弛 ——在起动、制动、载荷变化等情况下 ——惯性冲击
小结1:
链传动的运动不均匀性和动载荷是链传动的固有特性。
A系列、节距 p=12.7mm，单排，88节
｛节距p 齿数z 排数n
p
分度圆直径
d
p s in 1800
z
3600
z
轴向齿廓 ：圆弧+直线
b gg
(h)
直线
r4 r5
单排链轮轴面齿形
B3 B2 b r5
pt
pt
多排链轮轴面齿形
二、 链轮的材料
– 链轮齿应有足够的强度和耐磨性，故齿面多 经热处理。
d一定：a↓— α1↓— 同时啮合齿数↓— 磨损↑ a↑↑— 松边上下颤动，传动不平稳。
推荐 a =（30~50）p amax = 80 p
1。人工定期润滑：用于 v 4m/ s 每15---25小时刷油一次 对于 v 8m/ s 每120---180小时浸油一次 2。滴油润滑 v 10m / s
起重链
曳引链
第一节链传动的特点、类型和应用
一、组成和工作原理 1、组成：链条、链轮 2、工作原理
有中间扰性件的连续啮合传动。在两个或多 个链轮间依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运 动和动力。（传动是强制性的） 3、优缺点 4、适用场合
二）滚子链的主要参数 1、链节距p——基本参数
h2 p
p↑——尺寸↑，承载能力↑， 但重量↑
2、排数n 单排链 多排链
排数↑—承载↑
但：排数↑↑——限于链条 的制造与装配精度，各排链 承受的载荷不易均匀
∴ 排数不宜过多
3.内链节内宽b1：设计链轮轮
p
齿厚度的重要参数
b1
pt
标准化
d1
滚子链已标准化：（A、B两种系列）
×
链号
排数 链节数
GB1243.1—97 标准编号
例： 08A—1×88 GB /T1243－97
小结2:
**链的节距越大，多边形效应越严重 **链轮转速越高，多边形效应越严重
小结3:
降低动载荷的措施： (1) n1 < nlim； (2) 链传动尽量放在低速级； (3) 选用小 p，多 z 的链传动。
注意：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，
而是
控制松边垂度, 防止脱链、跳齿
3）因张紧力小，压轴力比带传动小。
链传动的设计计算
1）链的疲劳破坏（正常润滑条件下） 2）铰链的磨损 （开式，环境条件恶劣或润滑不良） 3）链条铰链的胶合 （中、 高速条件下） 4）链的静力拉断 （低速重载或严重过载）
滚子链传动的主要失效形式 （1）链的疲劳破坏（2）链条铰链磨损 （3）胶合 （4）链条过载拉断
— 跳齿、脱链
∴i
n1 n2
8
，通常：α1≥120°，i = 2~3.5
2、链轮齿数
1）不宜过少 v min
z↓
v m ax
v
max
c
180 os
z1
R11
s
in
180 z1
—↑运动不均匀性、↑动载荷 —↑垂直分速度，↑功率消耗
z↓，同时啮合齿数↓，磨损↑
z↓，链节间相对转角↑，↑功率消耗
∴ 限制 zmin
链传动
链传动靠链轮和链之间的啮合传递运动，而链轮之间有挠性 链条，兼有啮合传动和挠性传动的特点。因此，可在不宜采 用带传动和齿轮传动的场合考虑采用链传动。
a
链类型
传动链 —— 一般机械传动，v≤20m/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
二、链传动的动载荷
主要原因有四点：
1、由于 v、ω2 周期性变化
附加动载荷
链的加速度：
a dv dt
R11
sin
d
dt
R112 sin
1 时：
2Hale Waihona Puke amaxR112sin
1
2
R112
sin
180 z1
12 p
2
可见：
n1↑— ω1↑
p↑
a↑
动载荷↑
z1↓
2、链条的垂直分速度 v 周期性变化（大小、方向） 链条横向振动。（上下抖动）→动载荷
二、额定功率
实验条件： 单列,水平布置,载荷平稳, Z1=25, i=3, th=15000h, 120个链节 ΔP/P≤ 3%
➢工作条件下要对额定功率进行修正，考虑的因素有：工 作情况、主动链轮轮齿数、链传动的排数
三、链传动的参数选择
1、传动比i
a一定时，i↑— α1↓— 同时啮合齿数少—每个轮齿承载↑ 磨损↑
– 小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力 也大，故所用材料一般优于大链轮。
– 常用的链轮材料有碳素钢（如Q235、 Q275、 45、ZG310-570等） 、灰铸铁 （如 HT200）等。重要的链轮可采用合金 钢。
三、 链轮的结构
• 小直径链轮可制 成实心式（整体 式）；
• 中等直径的链轮 可制成孔板式；
1 —— 链节距对应的中心角，
z 1↓—
1
2
↑—
运动不均匀性↑
1 180
2 z1
不平稳、有规律振动。
i 瞬时
1 2
R2 cos R1 cos
后果：1、i瞬时变化；
2、链速不均匀。
链传动的传动比变化与链条绕在链轮 上的多边形特征有关，故称为链传动的 多边形效应
Z1 Z2
R1 R2
A
v R11 sin
— 垂直分速度,使链条上下
移动,消耗功率。
β－A点圆周速度与水平速度夹 角
v2x 2R2 cos
v1x 1R1 cos
i 瞬时
1 2
R 2 cos R1 cos
如图： v 、v 均作周期性变化
每转一个链节为周期（重复一次）
v —— “忽快忽慢” v —— “忽上忽下”