第九章 链传动

一选择题
(1) 与齿轮传动相比较，链传动的优点是 D 。

A. 传动效率高
B. 承载能力大
C. 工作平稳，无噪声
D. 传动中心距大
(2) 链传动人工润滑时，润滑油应加在 C 。

A. 紧边上
B. 链条和链轮啮合处
C. 松边上
(3) 链传动中，p表示链条的节距、z表示链轮的齿数。

当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 D 。

A. 增大p和z
B. 增大p、减小z
C. 减小p和z
D. 减小p、增大z
(4) 链传动中，一般链条节数为偶数，链轮齿数为奇数，最好互为质数，其原因是
A 。

A. 磨损均匀
B. 抗冲击能力大
C. 减少磨损与胶合
D. 瞬时传动比为定值
(5) 当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取 B 。

A. 大节距的单排链
B. 小节距的多排链
C. 两者均可
(6) 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了 A 。

A. 减少传动的运动不均匀性和动载荷
B. 防止链节磨损后脱链
C. 使小链轮齿受力均匀
D. 防止润滑不良时加速磨损
(7) 链传动中作用在轴上的压力要比带传动小，这主要是由于 C 。

A. 这种传动只用来传递小功率
B. 链的质量大，离心力也大
C. 啮合传动不需很大的初拉力
D. 在传递相同功率时圆周力小
(8) 滚子链传动中，滚子的作用是 B 。

A. 缓和冲击
B. 减小套筒与轮齿间的磨损
C. 提高链的极限拉伸载荷
D. 保证链条与轮齿间的良好啮合
(9) 链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动 D 。

A. 工作平稳
B. 链条与链轮轮齿磨损均匀
C. 提高传动效率
D. 避免采用过渡链节
(10) 链条磨损会导致的结果是 D 。

A. 销轴破坏
B. 链板破坏
C. 套筒破坏
D. 影响链与链轮的啮合，致使脱链
(11) 链传动的瞬时传动比等于常数的充要条件是 C 。

A. 大齿轮齿数2z 是小链轮齿数1z 的整数倍
B. 12z z =
C. 12z z =，中心距a 是节距p 的整数倍
D. 12z z =，p a 40=
(12) 链传动大链轮齿数不宜过多的原因是 C 。

A. 为减小速度波动
B. 避免传动比过大
C. 避免磨损时过早脱链
(13) 应用标准滚子链传动的许用功率曲线，必须根据 B 来选择链条的型号和润滑的方法。

A. 链条的圆周力和传递功率
B. 小链轮的转速和计算功率
C. 链条的圆周力和计算功率
D. 链条的速度和计算功率
(14) 链传动张紧的目的是 C 。

A. 使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率
B. 使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率
C. 避免链条垂度过大时产生啮合不良
D. 避免打滑
(15) 链传动中心距过小的缺点是 C 。

A. 链条工作时易颤动，运动不平稳
B. 链条运动不均匀性和冲击作用增强
C. 小链轮上的包角小，链条磨损快
D. 链条铰链易发生胶合
(16) 当链条磨损后，脱链通常发生在 B 。

A. 小链轮上
B. 大链轮上
C. 同时在大、小链轮上
(17) 在一定使用寿命和良好润滑条件下，链传动的承载能力决定于 A 。

A. 铰链元件的疲劳强度
B. 铰链销轴的耐磨性
C. 链的静强度
D. 链轮轮齿的耐磨性
(18) 链条铰链(或铰链销轴)的磨损，使链节距伸长到一定程度时(或使链节距过度伸长时）会 D 。

A. 导致内外链板破坏
B. 导致套筒破坏
C. 导致销轴破坏
D. 使链条铰链与轮齿的啮合情况变坏，从而发生爬高和跳齿现象
(19) 链条的节数宜采用 B 。

A. 奇数
B. 偶数
C. 5的倍数
D. 10的倍数
(20) 链轮分度圆直径用 B 式计算。

A. ()p z 180sin
B. ()z p 180sin
C. ()z p 180sin
D. ()
p z 180sin 其中：z 为链轮齿数；p 为链节距。

(21) 链条在小链轮上的包角，一般应大于 B 。

A. 90
B. 120
C. 150
D. 180
(22) 链传动中，传动比过大，则链在小链轮上的包角会过小。

包角过小的缺点是
A 。

A. 同时啮合的齿数少，链条和轮齿的磨损快，容易出现跳齿
B. 链条易被拉断，承载能力低
C. 传动的运动不均匀性和动载荷大
D. 链条铰链易胶合
(23) 推荐链轮最大齿数120max =z ，此限制是为了 D 。

A. 保证链的强度
B. 保证链传动的充分的平稳性
C. 限制传动比的选择
D. 当铰链(或铰链销轴)磨损使链节距伸长率达到3％时，仍保证链与链轮的啮合
(24) 链传动的合理链长应取 A 。

A. 链节距长度的偶数倍
B. 链节距长度的奇数倍
C. 任意值
D. 按链轮齿数来决定链长
(25) 若一传动装置由带传动、齿轮传动和链传动组成，则3种传动方式由高速到低速的排列次序为 A 。

A. 带—齿轮—链
B. 链—齿轮—带
C. 齿轮—链—带
(26) 链传动中两轮轴线的相对位置应 A 。

A. 平行
B. 相交成一定的角度
C. 相交成直角
D. 成任意角交错
(27) 两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使 B 。

A. 链条平稳工作，降低运行噪声
B. 松边下垂量增大后不致与链条卡死
C. 链条的磨损减小
D. 链传达到自动张紧的目的
(28) 链轮毛坯是采用铸铁制造，还是采用钢来制造，主要取决于 D 。

A. 传递的圆周力
B. 传递的功率
C. 轮的转速
D. 链条的速度、载荷性质
(29) 若只考虑链条铰链磨损，掉链通常发生在 B 上。

A. 小链轮
B. 大链轮
C. 说不定
(30) 链条的磨损主要发生在 C 的接触面上。

A. 滚子和轮齿
B. 滚子和套筒
C. 套筒和销轴
D. 内链板与轮齿
(31) 影响链速不均匀的主要参数是 A 。

A. 链轮的齿数
B. 链节数
C. 中心距
(32) 在一般情况下，链节数最好是 B 。

A. 奇数
B. 偶数
C. 主动链轮齿数的整数倍
(33) 链传动的瞬时传动比s i 为 B 。

A. 21n n B. 21ωω C. 21z z D. 1
2n n (34) 链传动中，链板受到应力属于 C 。

A. 静应力
B. 对称循环变应力
C. 脉动循环变应力
D. 非对称循环应力
(35) 链传动中,最适宜的中心距是 C 。

A. (10～20)p
B. (20~30)p
C. (30～50)p
D. (50~80)p
(36) 滚子链的极限功率曲线图反映着 D 失效对承载能力的限制。

A 链片疲劳
B 铰链胶合
C 过载拉链
D 多种
二 填空题
(1) 链传动是具有 中间挠性件 的啮合传动，其失效形式主要有 链的疲劳失效 、
链条铰链的磨损 、 链条铰链的胶合 以及 链条静力拉断 。

(2) 链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在 低速重载或严重过载 情况下。

(3) 低速链传动(s m v /6.0<)的主要失效形式是 过载拉断 ，为此应进行 静 强度计算。

(4) 在润滑良好、中等链速的链传动中，其承载能力主要取决于 链板的疲劳强度 ；当链传动的速度增高到一定程度，其传动能力主要取决于 滚子和套筒的冲击疲劳强度 。

(5) 滚子链的基本参数是 节距p 、 滚子直径1d 、 内链节内宽1b 以及 多排链排距t p 等，其中 节距p 是滚子链的主要参数。

(6) 滚子链的标记08A –1⨯88GBl243.1—83表示 按GB1243.1－83制造的A 系列、节距为12.7mm 、单排、88节的滚子链 。

(7) 链传动的运动不均匀性是由于 链条围绕在链轮上形成了正多边形 而造成的，因此称为链传动的 多边形效应 。

(8) 链传动的动载荷大小与 回转零件的质量 和 角速度的大小 相关。

(9) 若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力1F 是由 链传递的有效圆周力e F 、 链的离心力所引起的拉力c F 以及 链条松边垂度引起的悬垂拉力f F 3部分组成的。

(10) 链传动在工作时，链板所受的拉应力是 非对称 循环变应力。

(11) 链传动的传动比过大时，将导致链条在小链轮上的包角 过小 ，啮合的齿数 减少 ，这样容易出现 跳齿或加速链条的磨损 现象。

(12) 为了尽量避免采用使链板受附加弯矩作用的过渡链节，因此一般取链节数为 偶 数，而为了使链条与轮齿磨损均匀，链轮齿数最好取与链节数互为 质 数的奇数。

(13) 链传动张紧的目的是 为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也可以增大链条与链轮的啮合包角 ，常用的张紧方法有 调整中心距 和 用张紧装置 。

(14) 一般小链轮采用的材料较大链轮 好 ，这是由于小链轮轮齿啮合的次数比大链轮轮齿啮合的次数 多 之故。

(15) 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内外链板所组成，其 销轴 与 外链板 之间， 套筒 与 内链板 之间分别用过盈配合连接；而 滚子 与 套筒 之间、 套筒 与 销轴 之间分别为间隙配合。

(16) 链传动中小链轮齿数太少，则会使传动的 运动不均匀性 和 动载荷 增加，同时加速铰链 磨损 。

而大链轮齿数太多，容易发生 掉链 。

·
(17) 链传动设计时，链条节数应选 偶 数(奇数、偶数)。

链轮齿数应选 奇 数；速度较高时，链节距应选 小 些。

(18) 链传动中，即使主动链轮的角速度2ω常数，也只当21z z = 并且中心距恰为节距的整数倍时 时从动链轮的角速度2ω和传动比i 才能得到恒定值。

(19) 链传动的动载荷是随着链条节距P 增大 和链轮齿数 减少 而增加。

(20) 开式链传动的主要失效形式是 链条铰链磨损 。

(21) 对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距 小 的 多 排链;对于低速重载的套筒滚子链传动，应选用节距 大 的链传动。

(22) 链传动中，小链轮的齿数越多时，则传动平稳性越 好 。

(23) 链传动中，当节距p 增大时，优点是 承载能力增大，多边形效应增大 。

缺点是 振动、冲击、噪声严重 。

三 是非题
(1) 链传动中，当主动链轮匀速回转时，链速是变化的。

（T ）
(2) 链传动中，当一根链的链节数为偶数时，需采用过渡链节。

(F)
(3) 旧自行车的后链轮(小链轮)比前链轮(大链轮)容易脱链。

(T)
四 问答题
(1) 引起链传动速度不均匀的原因是什么?其主要影响因素有哪些?为什么一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的?那么在什么情况下能使其瞬时传动比恒定呢?
答：1) 链传动速度不均匀的原因是链条围绕在链轮上形成了正多边形，即产生了多边形效应。

2) 啮合过程中链节铰链在主动轮上的相位角β与链节铰链在从动轮上的相位角γ。

3) 链传动的瞬时传动比β
γωωcos cos 1221s R R i ==，在传动过程中，γ角和β角不是时时相等的，因此瞬时传动比i 随β角和γ角的变化而不断变化。

4) 要使瞬时传动比s i 在全部啮合过程中保持恒定，必须使分度圆半径21R R =，即齿数21z z =，且传动的中心距a 恰为节距p 的整数倍，这样β和γ角的变化才会时时相等，则s i 恒为1。

(2) 链传动为什么要张紧?如图9-1所示的链传动，轮3为张紧轮，问小链轮1按什么方向旋转比较合理(在图中标出)?并说明原因。

图9-1
答：1) 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也可以增大链条与链轮的啮合包角。

当两轮轴心连线倾斜角大于60
时，通常应设有张紧装置。

2) 小链轮按答图1所示的方向旋转比较合理。

其原因是当小链轮按该图所示的方向旋转时，其松边在下，这样的结构比较合理；若松边在上，则可能有少数链节垂落到小链轮上产生链条卡住的现象。

答图1
(3) 链传动工作时，产生动载荷的原因有哪些?
答：动载荷产生的主要原因有：
1) 链条和从动链轮作周期性的变速运动。

v作周期性变化，使链条发生横向振动。

2) 链条沿垂直方向的分速度
y
3) 链节与链轮啮合瞬间有一定的相对速度。

(4) 中心距a的大小，对链传动有何影响?
答：中心距小时：
当链速不变，中心距小、链节数少的传动，在单位时间内同一链节的屈伸次数增多，因此会加速链的磨损。

中心距大时：
1) 中心距大，链较长，则链的弹性好，抗振能力较高，又因磨损较慢，所以链的使用寿命较长。

2) 若中心距太大，会发生松边上、下颤动现象，使传动运行不平稳。

(5) 标出图9-2所示的链传动主动轮小链轮的转向，并说明原因。

图9-2
答：1) 主动轮的转向应如答图2解所示(逆时针旋转)，这样紧边在上方，松边在下方。

2)若松边在上时，可能有少数链节垂落到小链轮上或下方的链轮上，因而有咬链的危险。

(a) (b)
答图2
(6) 与带传动及齿轮传动相比，链传动有哪些优缺点?为什么自行车中一般都采用链传动?
答：与带传动相比，链传动是啮合传动，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，
作用在轴上的压力也小，可减少轴和轴承的受力；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境下工作。

与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，当中心距较大时，其传动结构简
单，成本低。

链传动的主要缺点是：瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中
有一定的冲击和噪音，不能用于高速。

自行车中采用链传动的原因：①中心距较大，采用链传动结构紧凑简单；②链传动没有
弹性滑动和打滑；③链传动能在较差的环境下工作。

(7) 试分析链传动的节距和中心距过大或过小时对传动有何影响?
答： 在一定条件下，链的节距越大，承载能力越高；但多边形效应增加，传动不平稳，动载荷和噪音越严重，传动尺寸也大。

当≠i 1，链轮中心距又过小时，链在小链轮上的包角小，与小链轮同时啮合的链节数亦小。

同时因总链节数减少，当链速一定时，在单位时间内同一链节受到的应力变化次数和屈伸次数增加，使链的寿命降低。

但中心距过大，除结构不紧凑外，还会使链的松边上、下颤动，使运行不平稳。

(8) 链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的，在实际使用中常要进行哪些项目的
修正?
答： 链传动的额定功率曲线是在=2z 25、=p L 120、单排链、载荷平稳、传动比=i 3、
按照推荐的润滑方式、工作寿命为15000h 、温度在–5~70C
之间的条件下得到，实际应用时因实际情况与实验条件不同，常须乘以一系列修正系数：小链轮齿轮系数z K ，多排链系 数p K ，工作情况系数A K ，且当润滑达不到要求时，额定功率值应降低。

(9) 什么工作条件下按额定功率曲线选择传动链?什么工作条件下要求校核链的静强度
安全系数?
答： 当链速s m v /6.0≥的滚子链传动情况下按额定功率曲线选传动链，并根据实际情
况修正。

对于链速s m v /6.0<的传动，属低速链，其失效形式是过载拉断，应进行静强度计算。

(10) 如图9-3所示链传动的布置是否正确?为什么?
答：正确。

因为符合链传动紧边尽量在上的原则。

图9-3
(11) 链传动中，链节距p 、链轮齿数z ，链轮转速n 对链传动的运动特性有何影响?在设计链传动时，怎样考虑这些影响?
答：链节距p ：在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是冲击、振动和噪声也越严重。

所以设计时，应尽量选取较小节距的单排链；速度高、功率大时，则选用小节距多排链。

从经济上考虑，中心距小、传动比大时，选用小节距多排链；中心距大时，选大节距单排链。

链轮齿数z ：齿数过少，会导致：传动的不均匀性和动载荷增大；铰链磨损加剧；链传动的圆周力增大。

因此，设计时，增加小链轮齿数对传动是有利的。

但是z 不能选得太大，否则除增大了传动的尺寸和质量外，链条会易于发生跳齿和脱链现象。

链轮转速n ：转速越高，传动的动载荷就越大。

所以设计时链速不能过高。

五 分析与设计计算题
(1) 单排滚子链传动，己知链节距mm p 4.25=，小链轮分度圆直径mm d 47.1701=，小链轮转速m in /7901r n =，单位长度链条的质量m kg q /6.2=，求小链轮齿数1z 和链所受的离心拉力c F 。

解：1）计算小链轮齿数1z
由公式 1
1180sin z p d = 得 149.047
.1704.25180sin 11===d p z 所以
569.81801
=z 则 21569.81801== z
2）计算链的离心拉力c F
①链速v
m/s 02.71000
604.257902110006011=⨯⨯⨯=⨯=p n z v ②离心拉力c F
c F N 128N 24.12802.76.222≈=⨯==qv
(2) 一链传动，1z =25，2z =75，1n =960r/min ，现由于工作需要，拟将从动轮转速降到 2n =220r ／min 左右(相对误差小于3％)，若不考虑中心距变化的影响，试问：
1) 若从动轮齿数及其它条件不变，应将主动轮齿数减小到多少?此时链条所能传递的功率将是原来的多少倍?(用符号表示)
2) 若主动轮齿数及其它条件不变，应将从动轮齿数增大到多少?
3) 上述两种方案中，哪种方案比较合适?为什么?
解： 1)改变1z 的方案。

为使m in /2202
r n ='，m in /960,7512r n z ==， 则 19.17960/22075/1221
=⨯='='n n z z 齿 选1
z '=17齿，相对误差1.1％<3％，允许。

链所能传递的功率z A 0
p K K P K P =，由于两种情况变化的仅是主动轮齿数1z ，所以传递的功率将是原来的z
z K K '。

z K 为251=z 的小链轮齿数系数，z K '为1z =17的小链轮齿数系数。

2)改变2z 方案。

通过增大从动轮齿数来满足2
n '，则 1.10922096075/2112=⨯='='n n z z 齿
取2z '=109齿，相对误差0.1％<3％，允许。

从前述链所能传递的功率公式看没有改变的参数，所以链条所传递的功率不变。

3)比较上述两种方案，若传动空间允许时，增大从动轮齿数有利，因为减小主动轮的齿
数，将使传动功率下降。

(3) 一双排滚子链传动，已知链节距m p 05.19=，单排链的额定功率kW P 5.30=，小链轮齿数211=z ，大链轮齿数672=z ，中心距约为mm 700，小链轮转速m in /3501r n =，载荷平稳，小链轮齿数系数9.0=z K ，多排链系数7.1p =K ，工作情况系数0.1A =K ，试计算：
1) 该链传动能传递的最大功率；
2) 链条的长度。

解： 1)链传动能传递的最大功率
kW K K P K P 61.69
.00.15.37.1z A 0p =⨯⨯==
2)链节数 9.1182222
120210p =⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+++=πz z a p z z p a L 节 取118p =L 节。

链长 mm p L L 05.226505.199.118p =⨯=⨯=
(4) 试分析链节距和链轮的转速1n 对链和链轮轮齿间的冲击载荷的影响。

设计中应如何考虑这一影响? 解：由动载荷计算式c 1d ma F =及t
222d d d R f F ω=和221max c p a ω=知：当节距p 较大(质量m 大，max c a 也大)、1n 高(1ω大)和2z 过少(2R 小)时，则传动冲击振动大，故设计时宜选用小节距P 、较多21z z 、(但120max ≤z )并不适在高速1n 下使用。

(5) 在套筒滚子链传动的设计计算时应用额定功率曲线图，试根据9-4图分析影响传动能力的主要因素。

解：由9-4图所示滚子链额定功率曲线图可知，为充分发挥不同型号链条的传递功率能力，应尽量运用在曲线顶峰部位的数值，即适当的1n 、相应的链条型号和推荐的润滑方式。

图9-4 滚子链额定功率曲线
(6) 如图9-5所示为链传动的三种布置形式，小轮为主动轮，试合理确定链轮的转向。

(a) (b) (c)
图9-5
解：按链条紧边应该尽量在上方的原理，图9-5给出的逆时针转动方向均是合理的。

六 结构题
(1) 请指出图9-6结构中的错误，并改正。

图9-6
答：现齿侧凸缘最大直径g d 与齿根圆直径f d 相同，链条要被垫起，不能正确啮合。

g d =80.01180-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-z ctg p
1f 180sin d z
P d -= (1d 为滚子直径) (2) 如图9-7所示链传动，大链轮为从动轮，主动小链轮按什么方向旋转较合理?用箭头在图中标出主动轮的旋转方向。

(中心距约为30—50p
)
图9-7
答：(a)逆时针；(b)逆时针；(c)逆时针。

(3) 图9-8所示各链传动布置形式中，小链轮为主动轮，它应按什么方向旋转比较合理?为什么
?
(a) (b) (c) (d)
图9-8
答：a) 逆时针；b) 逆时针；c)逆时针；松边在下，否则下垂量增大后，链条易与链轮卡死； d) 顺时针，张紧轮应加在松边。