机械设计基础-链传动设计计算
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
【机械设计基础】第六章 带传动和链传动
第六章
带传动和链传动
带传动和链传动都是利用挠性元件（带和链）传递运动和动力 的机械传动，适于两轴中心距较大的场合。 第一节 带传动概述
带传动常用在传递中心距大 的场合，传递的功率<50kW,传动 比常用<5
机 械 一、带传动的组成及带的类型 设 固联于主动轴上的带轮1(主动轮)； 计 固联于从动轴上的带轮3(从动轮)； 基 紧套在两轮上的传动带2。 础
5.适于两轴中心距较大的传动。
a.由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力；
b.带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑； c.带的寿命较短，传动效率较低，需要经常更换； d.不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。
第六章 带传动的应用
带传动和链传动
摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功 率的远距离传动。
带传动和链传动
弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过 载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力 差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以 机 械 设 计 基 础 弹性滑动是不可以避免的。
第六章
四、Ｖ带传动的设计准则
带传动和链传动
带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
第六章
带传动和链传动
工作情况分析(力分析)
在带即将打滑的状态下，F达到最大值。此时，根据挠性体摩擦
的欧拉公式，对于平带传动，忽略离心力的影响，F1与F2之间的关系
为：
F1 F2e
（6-5） （6-6）
e 1 2 F 2 F0 2 F0 (1 ) e 1 e 1
第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础vv带带轮的结构设计要求二vv带轮的材料和结构质量小且质量分布均匀
《机械设计基础》第九章 带传动与链传动
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底，e ≈ 2.718
联立上式，得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知，增大包角或增大摩擦因数，都可以提高带传动所 能传递的功率，因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ，故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传 递运动和力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比，具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧，静止时带已受到预拉力，在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时，依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和力。
2、缺点：
通常，带传动适用于中小功率的传动，以V带传动应用最广，带速 v=5～25 m/s，传动比i≤7 效率η≈ 0.90～0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力，带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示，即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i＝n1/n2＝d2/d1（1－ε ） 一般ε ＝1％～2％，其值甚小，在一般传动计算中可不考虑。 例9－1 一平带传动，传递功率P＝15kW，v=15m/s；带在小轮上的 包角α1＝170 °，带的厚度δ＝4.8mm、宽度b＝100mm；带的密度ρ ＝1×10－3kg/cm3，带与轮面间的摩擦系数f＝0.3。 求：（1）传递的圆周力； （2）紧边、松边拉力； （3）由于离心力在带中引起的拉力； （4）所需的预拉力； （5）作用在轴上的压力。
机械设计基础(机工版)教案：链传动
链传动
教学目标及要求
了解链传动的特点和应用。
了解链条和链轮链传动的运动分析和受力分析。
了解链传动的主要参数及其选择。
教学重点
链条和链轮链传动的运动分析和受力分析；
链传动的主要参数及其选择。
教学难点
链轮链传动的运动分析和受力分析。
授课类型
理论课
教学方法
多媒体
七、
教
学
过
程
教学内容
设计
思想
教学
模式
3.掌握套筒滚子链的设计计算方法；4.熟悉链传动的布置和张紧方法。
十、教学后记
带、链传动其工作原理和结构上有相似之处，教学中可将异同点分析比较，有利于学生对教学内容的理解。应重点分析链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式。
该部分理论知识的阐述采用在课堂上系统地讲授（多媒体授课），结构部分结合图片和示教板讲授，并以生活中常见的自行车为例加以分析，整体效果很好。
教学
行为
详细教学过程和内容
时间
安排
1、复习前面内容
2、链传动的特点和应用
3、链条和链轮
4、链传动的运动分析和受力分析
5、链传动的主要参数及其选择
6、链传动的润滑和置
结合动画、实例引出概念；结合实例讲分类。
结合视频、动画讲解。
实例讲解
视频、实例、分析
讲授
讲授
讲授
讨论
讲授
讨论
讲授
1、概念与应用实例。
1、类型。
2、组成。
3、链轮的齿形。
1、链传动的运动分析。
2、链传动的受力分析。
1、齿数。
2、节距。
3、中心矩和链的节数。
机械设计基础-8.6滚子链传动的设计计算
第六节滚子链传动的设计计算一、链传动的主要失效形式1、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。
2、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。
磨损导致链轮节距增加，链与链轮的啮合点外移，最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。
由于磨损主要表现在外链节节距的变化上，内链节节距的变化很小，因而实际铰链节距的不均匀性增大，使传动更不平稳。
它是开式链传动的主要失效形式。
但是近几年来由于链轮的材料、热处理工艺、防护和润滑的状况等都有了很大的改进，因而在闭式传动中链因铰链磨损而失效已不再是限制链传动的主要因素。
3、链条铰链的胶合由于套筒和销轴间存在相对运动，在变载荷的作用下，润滑油膜难以形成，当转速很高时，使套筒与销轴间发生金属直接接触而产生很大摩擦力，其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。
在这种情况下，或者销轴被剪断，或者套筒、销轴与链板的过盈配合松动，从而造成链传动的失效。
4、链条静力拉断在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时，链条静力拉断，承载能力受到链元件的静拉力强度的限制。
5、多次冲击破断工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击载荷时承受较大的动载荷，经过多次冲击，滚子、套筒和销轴最后产生冲击断裂。
它的应力总循环次数一般在以内，它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要大，但比一次冲击破断的载荷要小。
6、链轮轮齿的磨损或塑性变形在滚子链传动中，链轮轮齿磨损或塑性变形超过一定量后，链的工作寿命将明显下降。
可以采用适当的材料和热处理来降低其磨损量和塑性变形。
通常链轮的寿命为链的寿命2～3倍以上，故链传动的承载能力以链的强度和寿命为依据。
二、滚子链传动的额定功率链传动的工作情况不同，失效形式也不同。
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。
链传动
Lp
2a z1 z2 z z p ( 2 1 )2 p 2 2π a
（8－10）
Lp最好圆整为偶数，中心距 a 按式（8－9）计算。
机械设计基础
§11-4 链传动 的合理布置和润 滑
§8-4 链传动的安装和润滑
一、链传动的合理布置
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。
链传动不宜用于高速及要求传动比恒定的场合。
机械设计基础
§8-3 链传动的选择与计算
一、滚子链传动的失效形式
§11-3 滚子链传动的设计计算1
失效图片
1）链板疲劳 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
额定功率 P0/kW
( d p ) sin 180 z
p + Δp p
2）铰链的磨损 （磨损过大将导致脱链）
磨损限定
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。 各种失效形式所限定的额 定功率曲线，见右图。
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
小链轮转速n1 /(r/min)
各种型号滚子链在特定试验条件下的额定功率曲线见图8－9。
圆销式
轴瓦式
60。 滚柱式
详细说明
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。
机械设计基础
（z1=19、Lp=100、单排链、载荷平稳等）
机械设计基础
设计计算2
链传动的选择与计算
P K A P P KZ KP KL c 0
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。
机械设计基础下册课件第二十四章 链传动
4
滚子链及链轮
一、滚子链的结构和规格 主要参数： 节距P、节数Z。 二、滚子链链轮 1．结构：1）整体式 ； 2）孔板式 ；3）组合式 2．材料 主要要求：1）足够的强度；2）足够的耐磨性；3）耐冲击。 常用材料：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金钢。 注意 ： 1）有冲击载荷时一般采用低碳钢和低碳合金钢； 2）无剧烈冲击、中速、尺寸较大的链轮，采用中碳钢和中碳合金钢； 3）齿数较多（Z>50）的链轮常采用灰铸铁； 4）中小功率一般采用普通或优质碳素钢，大功率采用合金钢。 5）小链轮材料与热处理要求应高于大链轮。
Z Z1 p a ( L P 2 ) 4 2 Z 2 Z1 2 Z 2 Z1 2 ( LP ) 8( ) 2 2
为使安装后松边得到适当的垂度：Δa≥2p 1000 P 5．轴上压力FQ FQ (1.2 ~ 1.3)
7
链传动的布置、张紧与润滑
一、布置 二、张紧 三、润滑：利于缓冲、减小摩擦、降低磨损，提高使用寿命。
8
结束2Biblioteka 概述一、链传动工作原理： 两轮间以链条为中间挠性元件 的啮合传动来传递运动和动力。 优点：①平均速比准确； ②结构紧凑，轴上压力小； ③传动效率高； ④承载能力高； ⑤可进行远距离传动； ⑥成本低。 缺点：①瞬时传动比不恒定； ②传动不平稳； ③传动时有噪音、冲击。
3
概述
二、链传动的类型： 1）按工作特性分： 起重链：用于提升重物 曳引链：运输机械； 传动链：用于传递运动和动力 2）按传动链结构形式分： 滚子链 齿形链 成型链
第二十四章 链传动
（一）教学要求
了解链传动的基本参数、失效形式及其选择
（二）教学的重点与难点
链 传 动
(1）传动比I 传动比受链轮最小齿数和最大齿数的限制，且外廓尺寸也不能过大，传动比 过大时，小链轮上的包角α1将会太小，同时啮合的齿数也太少，将加速轮齿的 磨损。因此，通常要求包角α1不小于120°。一般取传动比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。
1.1 概述
(2）滚子链链轮 滚子链链轮是链传动的主要零件。链轮齿形满足下列要求： 1)保证链条能平稳而顺利地进入和退出啮合。 2)受力均匀，不易脱链。 3)便于加工。 链轮的齿形有国家标准。GB 1244—1985规定了滚子链链轮的端面齿槽形 状，如图11.5所示，即为三圆弧(dc、ba、aa′)和一直线(cb)齿形。 由于链轮采用标准齿形，所以在链轮工作图上不必绘制其端面齿形，只需在 图的右上角注明基本参数和“齿形GB 1244—1985制造”字样即可。
1.2 链传动的运动特性
链条绕上链轮后，在啮合区域的部分链将折成正多边形，因此链传动相当于 一对多边形轮子之间的传动，见图11.9。设z1、z2为两链轮的齿数，p为节距 （mm），n1、n2为两链轮的转速（r/min），则链条线速度（简称链速）为
图11.9 链传动的运动分析
1.3 滚子链传动设计
1.1 概述
图1.1 传动链的类型
1.1 概述
1.滚子链传动
(1）滚子链的结构和标准 滚子链由内链板1、套筒4、外链板2和销轴3组成，见图1.2。内链板与套筒 、外链板与销轴均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒之间均采用间隙配合 ，因此，内、外链板在链节屈伸时可相对转动。当链与链轮啮合时，链轮齿面 与滚子之间形成滚动摩擦，可减轻链条与链轮轮齿的磨损。内、外链板制成 “∞”字形，可使其剖面的抗拉强度大致相等，同时亦可减小链条的自重和惯 性力。组成链条的各零件，由碳钢或合金钢制成，并进行热处理，以提高强度 和耐磨性。 滚子链相邻两滚子中心的距离称为链节距，用p表示，它是链条的主要参数 。节距p越大，链条各零件的尺寸越大，所能承受的载荷越大。 滚子链可制成单排链和多排链（如双排链或三排链)，见图1.2和图1.3。排数 越多，承载能力越大。由于制造和装配精度，会使各排链受力不均匀，故一般 不超过4排。
机械设计基础10 链传动设计习题作业
项目二减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二链传动设计习题10.1 链传动和带传动、齿轮传动相比有哪些优缺点？10.2 套筒滚子链由哪几部分组成、标记方法是什么？10.3 滚子链的接头型式有哪些？10.4 链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？10.5 链传动节距的大小对传递载荷及运动的不均匀性方面有何影响、应怎样选择节距?10.6 链在传动中的主要作用力有哪些？10.7 链传动的可能失效形式可能有哪些？10.8 为什么小链轮齿数不宜过多或过少？10.9 为什么大链轮的齿数不宜过多?10.10 链传动的中心距过大或过小对传动有何不利？一般取为多少？10.11 链传动是否需要张紧？其张紧的目的与带传动是否相同？10.12 在由链传动、齿轮传动和带传动组成的多级传动中，链传动宜布置在哪一级，为什么？10.13 一单排套筒滚子链传动，已知链条型号为10A,小链轮齿数为z1=19、转速n1=750r/min, 速比i=3, 中心距a约为760mm, 原动机为电动机，工作机为轻型运输机。
试计算：(1)链的节数？(2)链条能传递的最大功率？(3)链条能传递的最大圆周力？10.14 设计链式输送机中的链传动。
已知：传递功率P=10KW, 链轮转速n1=230r/min，传动比为i=3, 电动机驱动，三班制，有中等冲击。
项目二减速传动装置传动方案及传动系统的分析与设计任务二链传动设计习题答案10.1答：链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。
与齿轮传动相比，可在中心距较远的两轴间进行传动，且制造成本低。
链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。
机械设计基础第7章 带传动与链传动
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7.3.3 单根V带的额定功率 在载荷平稳、特定带长、传动比为1、包角为180° 的条件下，单根普通V带的基本额定功率P0见表7.3.3。 当实际使用条件与特定条件不同时，须加以修正，从而 得出许用的单根普通V带的额定功率 [P0]，即
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7.3.4 V带传动的设计步骤和参数选择 （1）V带传动的参数选择 在V带传动设计中，通常已知条件为：传动的用途， 载荷性质，需传递的功率，主、从动轮转速或传动比， 对外廓尺寸要求等。 （2）V带传动的设计计算方法
第7章 带传动与链传动
7.1 带传动的主要类型、特点和应用
带传动是一种常用的机械传动装置，通常是由主动 轮1、从动轮2和张紧在两轮上的挠性环形带3所组成， 如图7.1.1所示。安装时，带被张紧在带轮上，当主动轮 1转动时，依靠带与带轮接触面间的摩擦力或啮合驱动 从动轮2一起回转，从而传递一定的运动和动力。
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图7.3.2 普通V带选型图
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图7.3.3 作用在轴上的力
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7.4 V带轮的材料和结构设计
7.4.1 V带轮的材料 V带轮常用铸铁制造（HT150或HT200），允许最 大圆周速度v≤25 m/s。当转速高或直径大时，应采用铸 钢或钢板焊接成的带轮；在小功率带传动中，也可采用 铸铝或塑料带轮。
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滑动率ε的值与弹性变形的大小有关，即与带的材料 和受力大小有关，不是准确的恒定值，因此，摩擦传动 即使在正常使用条件下，也不能获得准确的传动比。通 常，带传动的滑动率为ε=0.01~0.02，在一般传动计算 中，可不予以考虑。
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图7.2.3 带传动的相对滑动
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机械设计基础带传动第4章
（3）节宽bp 节面宽度称为节宽bp。 （4）基准直径d
在V带轮上与所配用V带的节宽bp相对 应的带轮直径称为基准直径d。
（5）基准长度Ld
V带在规定的张 紧力下，位于带轮基准直径上的
周线长度称为基准长度Ld 。
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普通V带已标准化，其周线长度Ld为 带的基准长度。普通V带的基准长度系列 见教材表4-2。
一、应力分布 1. 拉应力 2. 弯曲应力 3. 离心应力
紧边:1 F1 / A; 松边 : 2 F2 / A
e
b
E
h/D
b2
max 2
1
c 1
b1
b
最大应力位于 紧边进入小带轮的 接触点处
max c 1 b1
d
从动
主动
c
C a
FC
/
A
楔角φ
40°
每米质量q（kg/m） 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.60 0.87
4.2.2 V带轮
设计要求：质量小且分布均匀，结构工艺性好，安 装对中性好，内应力小，动平衡好，轮槽工作面质 量好。
V带轮的材料
带传动一般安装在传动系统的高速级，带轮的转速较高，故 要求带轮要有足够的强度。
2
挠性传动是一种常见的机械传动，通常由两个或多
个传动轮和中间环形挠性件组成，通过挠性件在传动轮之 间传递运动和动力。根据挠性件的类型，挠性传动主要有 带传动、链传动和绳传动，其传动轮分别为带轮、链轮和 绳轮，挠性件分别为传递带、传递链和传动绳；按工作原 理来分，挠性传动又分为摩擦型传动和啮合型传动。
坏。 • 能适应两轴中心距较大的场合。 • 结构简单，制造容易、维护方便，成本低。
《机械设计基础》第五版链传动(上)
机械设计基础—链传动
二）齿形链
无声链 结构： 链板(带两个齿，交错并列铰接) 、 导板(防侧向窜动)
由许多以铰链连接的齿形链板锁构成 传动平稳，无声链；链板的齿形与链 轮轮齿互相啮合
特点：
优点：传动平稳、无噪声，承受冲击 性能好，工作可靠 适宜场合：高速传动或运动精度要求 较高，传动比大和中心距较小 缺点：结构复杂，价格较高，且制造 较难
如选用三圆弧一直线齿
形，则
180 d a p 0.54 cot z
齿根圆直径
机械设计基础—链传动
2、链轮齿形
齿形要求:保证链节能平稳、自由的 啮入和啮出；尽量减小链节与链轮啮 合时的冲击和接触应力；便于加工。 三圆弧一直线齿形 （aa,ab,cd弧 和直线bc） 特点:形状简单，接触应力小， 采用标准刀具加工。 链轮轴向齿廓及尺寸,应符合 GB1244-85的规定。
滚子链是由 滚子、套筒、销 轴、内链板和外 链板所组成，内 链板与套筒之间、 外链板与销轴之 间为过盈配合联 接，滚子与套筒 之间、套筒与销 轴之间均为间隙 配合。
机械设计基础—链传动
三圆弧一直线齿形 （aa,ab,cd弧和直线bc）
一、链条
滚子链 齿形链
二、链轮
机械设计基础—链传动
一、链条
传动链可分为：滚子链、齿形链
一)滚子链
1、组成: 内、外链板，套筒，销轴，滚子
滚子链的结构
机械设计基础—链传动
2、配合状况
内链板、套筒之间—过盈配合 外链板、销轴之间—过盈配合 套筒、销轴之间—间隙配合，使内外链
机械设计基础-8.5链链传动的受力分析
第五节 链链传动的受力分析
链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力，其张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。
链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免影响链条正常退
出啮合和产生振动、
跳齿或脱链现象，因而所需的张紧力比起带传动来要小得多。
与带传动一样，链传动在工作过程中也有紧边和松边之别。
若忽略传动中的动载荷，则链的紧边拉力F1由链传动的圆周力Fe 、链运动所产生的离心拉力Fc 和由链本身质量而产生的悬垂拉力Ff 三部分组成，为：
松边拉力则由两部分组成，为： 链传动的圆周力为：
Fe ＝1000/ (N )
式中：P 为链传递的功率(kW )； v 为链的速度(m/s)。
链运动所产生的离心拉力为：
Fc ＝ (N )
式中：为链单位长度的质量(kg /m )；
由链本身质量而产生的悬垂拉力为：
式中：a 为链传动的中心距(m)；
Kf 为垂度系数，即下垂度为y =0.02a 时的拉力系数，见图9-11，β为两链轮中心联线与水平面的倾斜角；g 为重力加速度(
)； 链作用于轴上的压轴力
可近似取为：
＋(1.2～1.3) (N) f c 2F F F +=。
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。
机械设计基础-8.4链传动的运动特性
第四节链传动的运动特性一、链传动的运动不均匀性链传动的速度分析1、链传动的平均速度与平均传动比由于链绕在链轮上，链节与相应的轮齿啮合后这一段链条曲折成正多边形的一部分(图)。
完整的正多边形的边长为链条的节距，边数等于链轮齿数。
链轮每转一转，随之转过的链长为，故链的平均速度为：＝式中：、为主、从动轮齿数；、分别为主从、动轮转速(r/min)；为链的节距(mm)；链传动的平均传动比为：i≈ /。
2、链传动的运动不均匀性设主动链轮转动的角速度为，链轮节圆半径为，则链轮销轴轴心A的圆周速度为：=。
为了便于分析，设链在转动时主动边始终处于水平位置。
可分解为沿链条前进方向和的水平分速度和上下垂直运动的分速度，其值分别为：===sin=sin式中：为A点处圆周速度与水平线的夹角。
由图可知，链条的每一链节在主动链轮上对应中心角为(=360°/)，则角的变化范围为(-/2 ～/2)。
显然，当=±/2时，链速最小，=cos( /2)；当=0时，链速最大，=。
所以，主动链轮作等速回转时，链条前进的瞬时速度周期性的由小变大，又由大变小，每转过一个节距就变化一次。
与此同时，的大小也在周期性的变化，使链节以减速上升，然后以加速下降。
设从动轮角速度为，圆周速度为，由图6-4知，＝＝又因=，且＝，所以瞬时传动比为：随着角和γ角的不断变化，链传动的瞬时传动比也是不断变化的。
当主动链轮以等角速度回转时，从动链轮的角速度将周期性地变化。
只有在＝，且传动的中心距恰为节距的整数倍时，传动比才可能在啮合过程中保持不变，恒为1。
由上面分析可知，链轮齿数越少，链条节距越大，链传动的运动不均匀性越严重。
二、链传动的动载荷链传动在工作过程中，链条和从动链轮都是作周期性的变速运动，造成了和从动链轮相连的零件也产生周期性的速度变化，从而引起了动载荷。
具体来讲，链传动中的动载荷主要由以下因素产生。
1、链速的周期性变化产生的加速度当销轴位于=±/2时，加速度达到最大值，即：式中：由上式可知，当链的质量相同时，链轮转速越高，节距越大，则链的动载荷越大。
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1～2
3～4
5～6
＞6
齿数z1ห้องสมุดไป่ตู้
31～27
25～23
21～17
17
大链轮齿数z2=iz1=3.23×25=81，合适。
2、确定计算功率已知链传动工作平稳，电动机拖动，由表9.4选 =1.3，计算功率为 =1.3×7.5 =9.75 （1-2）
3．初定中心距 ，取定链节数 初定中心距，推荐 =(30~50) ，取 =46 。
重点：滚子链传动的失效形式和设计计算
难点：滚子链传动的设计计算中参数的确定
教学内容及教学方法：
设计一拖动运输机的滚子链传动。已知条件为：电动机驱动(额定功率 =7.5 ，转速 =1000 )，从动轮转速 =310 ，载荷平稳，链传动中心距不应小于500 。
1、选择链轮齿数
链传动速比 （1-1）
由表1选小链轮齿数 =25。
(1-3)
(1-4)
(1-5)
选取偶数链节 =136节
4．确定链节距
首先确定系数 ， ， 。由表9.5、查得小链轮齿数系数 =1.34。由表9.7查得 （链长系数）=1.08选单排链，由表9.8查得 =1。
所需传递的额定功率为
(1-6)
由图9.9选择滚子链型号为10A，由表9.1查链节距 =15.875 。
教学方法：多媒体演示，结合实例分析
课程作业或思考题：
复习题：9.5 9.7 9.11
参考资料或常用网址：韩玉成.机械设计基础.北京.电子工业出版社；庄宿涛.成都.西南交通大学出版社；徐刚涛.北京.高等教育出版社；http//
教学后记：
教研室主任意见：
6．求作用在轴上的力。
验算链速 (1-11)
作用在轴上的压轴力
计算有效圆周力 =1000 =1000×7.5/6.615=1133.8 (1-12)
水平工作，查表4-6取压轴力系数 =1.30。
轴上的压力 = × =1.30×1133.8 =1473.9 (1-13)
表1-6轴的载荷因数
载荷因素
传动布置
抚州职业技术学院教案
课程名称：机械设计基础
任课老师（职称）：周晓良（讲师）
授课对象及时间：2013级综合班、2012五年制班
授课题目（章节）：链传动的设计计算
教具：多媒体
基本教材：陈立德《机械设计基础》（第四版）
课时安排：2
教学目的（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握滚子链传动设计计算的方法和步骤
教学重点、难点#
水平或倾斜角≤40°
垂直或倾斜角＞40°
稳定载荷
冲击载荷
稳定载荷
冲击载荷
KF
1.15
1.30
1.05
1.15
7选择润滑方式
根据链速v=6.615 m/s，链节距p=15.875，按图9.11链传动选择油浴或飞溅润滑方式。设计结果：滚子链选用10A,链轮齿数 =25， =81，中心距 =642 ，压轴力 =1473.9 。
5.确定链长和中心距链长 /1000=136×15.875/1000=2.159m(1-7)
中心距 (1-8)
符合要求。中心距减小量 =(0.002～0.004） 643.3=1.28~2.6 (1-9)
实际中心距 =643.3-（1.28~2.6）=642.02~640.7 (1-10)
取实际中心距 =642 。