第九章链传动

第九章 链传动

第一节 链传动的特点和类型

一、链传动的类型

链传动是以链条为中间传动件的啮合传动。如图9-1所示链传动由主动链轮1、从动链轮2和绕在链轮上并与链轮啮合的链条3组成。

按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主要用于起重机械中提起重物，其工作速度v ≤0.25m/s ；牵引链主要用于链式输送机中移动重物，其工作速度v ≤4m/s ；传动链用于一般机械中传递运动和动力，通常工作速度v ≤15m/s 。

传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的，如图9-2所示。齿形链传动平稳，噪声很小，故又称无声链传动。齿形链允许的工作速度可达40m/s ，但制造成本高，重量大，故多用于高速或运动精度要求较高的场合。本章重点讨论应用最广泛的套筒滚子链传动。

二、链传动的特点

(1)和带传动相比。链传动能保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小，因此作用在轴上的压力较小；能在低速重载和高温条件下及尘土飞扬的不良环境中工作。

(2)和齿轮传动相比。链传动可用于中心距较大的场合且制造精度较低。

(3)只能传递平行轴之间的同向运动，不能保持恒定的瞬时传动比，运动平稳性差，工作时有噪声。

通常链传动传递的功率P ≤100KW ，中心距a ≤5～6m,传动比i ≤8,线速度v ≤15m/s,广泛应用于农业机械、建筑工程机械、轻纺机械、石油机械等各种机械传动中。

第二节 滚子链和链轮

一、滚子链的结构和规格

滚子链由内链板1、套筒2、销轴3、外链板4和滚子5组成，如图9-3所示。内链板和套筒、外链板和销轴用过盈配合固定，构成内链节和外链节。销轴和套筒之间为间 隙配合，构成铰链，将若干内外链节依次铰接形成链条。滚子松套在套筒上可自由转动，

链轮轮齿与滚子之间的摩擦主要是滚动摩擦。链条上相邻两销轴中心的距离称为节距,

图9-2齿形链

图9-1 链传动

用p表示，节距是链传动的重要参数。节距p越大，链的各部分尺寸和重量也越大,承载能力越高，且在链轮齿数一定时，链轮尺寸和重量随之增大。因此，设计时在保证承载能力的前提下，应尽量采取较小的节距。载荷较大时可选用双排链（图9-4）或多排链，但排数一般不超过三排或四排，以免由于制造和安装误差的影响使各排链受载不均。

链条的长度用链节数表示，一般选用偶数链节，这样链的接头处可采用开口销或弹簧卡片来固定，如图9-5a、b）所示，前者用于大节距链，后者用于小节距链。当链节为奇数时，需采用过渡链节如图9-5c）所示。由于过渡链节的链板受附加弯矩的作用，一般应避免采用。

GB/T1243-97规定滚子链分为A、B系列，其中A系列较为常用，其主要参数如表9-1所示。表中链号和相应的国际标准号一致，链号乘以25.4/16mm即为节距值。

a) b) c)

图9-5 滚子链接头形式

表9-1 A系列滚子链的基本参数和尺寸(GB/T1243-97)

链号节距p

(mm)

排距P t

(mm)

滚子外径

d1(mm)

内链节内

宽b1(mm)

销轴直径

d2(mm)

内链板高

度h2(mm)

单排极限拉伸

载荷F Q（KN）

单排每米质量

q(kg/m)

08A 12.70 14.38 7.92 7.85 3.98 12.07 13.8 0.60 10A 15.875 18.11 10.16 9.40 5.09 15.09 21.8 1.00 12A 19.05 22.78 11.91 12.57 5.96 18.08 31.1 1.50 16A 25.40 29.29 15.88 15.75 7.94 24.13 55.6 2.60 20A 31.75 35.76 19.05 18.90 9.54 30.18 86.7 3.80 24A 38.10 45.44 22.23 25.22 11.11 36.20 124.6 5.60 28A 44.45 48.87 25.40 25.22 12.71 42.24 169.0 7.50 32A 50.80 58.55 28.58 31.55 14.29 48.26 222.4 10.10 40A 63.50 71.55 39.68 37.85 19.85 60.33 347.0 16.10 48A 76.20 87.83 47.63 47.35 23.81 72.39 500.4 22.60 图9-3滚子链图9-4 双排滚子链

滚子链的标记为：链号—排数—链节数 标准号。例如：16A —1—82 GB/T1243—97表示：A 系列滚子链、节距为25.4mm 、单排、链节数为82、制造标准GB/T1243—97。 二、滚子链链轮

1.链轮的基本参数及主要尺寸

链轮的基本参数为：链轮的齿数z 、配用链条的节距p 、滚子外径d 1及排距p t 。链轮的主要尺寸及计算公式如表9-2所示。

表9-2 滚子链链轮主要尺寸 （mm ）

名 称 代 号

计 算 公 式

备 注

分度圆直径

d

z

p d ︒=180sin

/

齿顶圆直径

a d

1max a 25.1d p d d -+=

1min

a )6

.11(d p z d d --+=

可在d a max 、d a min 范围内任意选取，但选用d a max 时，应考虑采用展成法加工时有发生顶切的可能性。 分度圆弦齿高

a h 1max a 5.0)8

.0625.0(d p z

h -+

= )(5.01min

a d p h -=

h a 是为简化放大齿形图的绘制而引入的辅助尺寸（见表9-3）

h amax 相应于d a max h a min 相应于d a min

齿根圆直径 f

d

d f = d －d 1

齿侧凸缘（或排间槽）直径

g d

76.004.1180cot

2--︒

≤h z

p d g h 2—内链板高度（见表9-1）

注：d a 、d g 值取整数，其他尺寸精确到0.01mm .

2.链轮的齿形

链轮的齿形应能保证链节平稳而自由地进入和退出啮合，不易脱链，且形状简单便于加工。GB/T1243-97规定了滚子链链轮的端面齿形（表9-3）和轴面齿形（表9-4），由于滚子表面齿廓与链轮齿廓为非共轭齿廓，故链轮齿形设计有较大的灵活性，即在最大、最小范围内均可使用。

若链轮采用标准齿形，在链轮工作图上可不绘制出端面齿形，只须注明按GB/T1243-97制造即可。但为了车削毛坯，需将轴面齿形画出。

3.链轮的结构和材料

链轮的结构如图9- 6所示。直径小的链轮常制成实心式（图a ）;中等直径的链轮常制成辐板式（图b ）；大直径（ d >200mm ）的链轮常制成组合式，可将齿圈焊接在轮毂上（图d ）或采用螺栓联接（图c ）。