机械设计链传动
机械设计第09章链传动
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
分度圆直径d=p/sin(180° 分度圆直径d=p/sin(180°/z) d=p/sin(180
二、齿形
滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合 非共轭啮合，其链轮齿形 非共轭啮合 的设计可以有较大的灵活性； GB／T1244—1985中没有规定具体的链轮齿形 链轮齿形，仅 链轮齿形 仅规定了最大和最小齿槽形状及其极限参数，见 表9-5。
Z
P
KA--工作情况系数见表9－6 Kz—主动链齿数系数 图9-13 KP---多排链系数 P---传递的功率，kW
• 3 确定链条型号和节距p • 型号---查图9-11 • 链节距p---表9-1
4 计算链节数和中心距 链条长度以链节数Lp(节距p的倍数)来表示。
2a0 z1 + z2 z2 + z1 p Lp = + + p 2 π 2 a0
F = K f qa ×10
' f
−2
F f" = ( K f + sin α )qa × 10−2
松边：F2=FC+Ff 压轴力：
Fp ≈ KFp F e
KFp—压轴力系数 对于水平传动 KFp ＝1.15； 对于垂直传动KFp ＝1.05
§9-6 滚子链传动的设计计算
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？
链传动设计实例
9、设计润滑、张紧等装置 略。
14
机械设计教学课件
链传动设计实例
作业 P151 9.11
15
3、根据功率曲线拟定链型号
由表9.2查得 K A 1 按图9.8估计链工作在曲线顶点的左下侧,由表9.3查得 由图9.9查得 KL 1.11(由曲线1查得) 采用单排链,由表9.4得 Km 1
Kz 1.34
5
机械设计教学课件
链传动设计实例
6
机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
机械设计教学课件
链传动设计实例
1
机械设计教学课件
链传动设计实例
功率P 10kW , 电动机转速n1 950r / min, 从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
2
机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
4、验算链速
v z1 pn1 2515.875 950 6.28m / s
60 1000
60 1000
v在3 ~ 8m / s范围内与估计相符.
9
机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
2、拟定链节数
初定中心距a0=40p，得链节数Lp为
Lp
2a0 p
z1
z2 2
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-链传动
4、链轮的材料选用
一般工况下:
重要工况下:
简单工况下:
§9-2 链传动的运动特性
一、链传动的运动不均匀性
在链传动中，链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链节距 p。
平均链速为：
平均传动比为：
（是恒定的）
链速是周期性变化的，链节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
链传动的运动特性
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的。
Kp－多排链排数系数，
传递的功率
当链速＜0.6m/s时，主要失效形式为过载拉断，应进行静强度计算。
强度条件为：
≥4～8
式中：zp－链排数；
Q－单排链的极限拉伸载荷，见表11－1。
详细说明
滚子链传动的设计计算
滚子链传动的设计计算
三、主要参数的选择
2．链轮齿数 z
通常 i≤7，推荐的传动比 i ＝ 2 ~ 3.5。
链速
功率
紧边拉力
松边拉力
压轴力：
（可见，链受的是变载荷）
式中： －压轴力系数，水平传动取1.15，垂直传动取1.05
链传动的运动特性
§9-3 滚子链传动的设计计算
一、滚子链传动的失效形式
失效图片
1）链板疲劳
2）铰链的磨损
3）滚子、套筒的冲击疲劳
4）销轴与套筒工作面的胶合
（图9－2）
概 述
排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排数不宜过多。
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——链传动设计
机械设计——链传动设计链传动是一种常见的传动机构，被广泛应用于机械设计中。
在机械设计中，合理的链传动设计能够提高传动效率、减少噪音和振动，并具有较长的使用寿命。
本文将从链传动的设计原理、设计步骤等方面进行详细介绍，帮助读者理解和掌握链传动的设计方法。
链传动是利用链条连接传动的装置，并通过链轮的转动来实现传动动力。
其主要由链条、链轮和导向轮组成。
链条通常由许多个连续的关节组成，链轮则是连接在轴上的圆盘，有时也被称为齿轮。
导向轮用来引导和保持链条在传动过程中的位置。
在进行链传动设计之前，需要明确传动系统的要求和工作条件。
首先，确定传动比，即输入轴与输出轴的转速比。
其次，确定传动功率和转矩，以及工作环境的温度、湿度和噪音要求等。
这些基本参数对于链传动的选型和尺寸设计至关重要。
在链传动设计中，需要根据传动比和转动方向选择适当的链条型号和链轮齿数。
根据传动功率和转矩计算出链条的最小宽度和强度。
一般来说，链条的宽度应大于等于振动参数。
通过选择合适的链条型号和链轮齿数，可以满足所需的传动比和传动功率。
在确定链条型号和链轮齿数后，需要进行链条的长度和连接轴的设计。
链条的长度应根据安装空间和工作条件进行合理设计。
并且，要注意链条的张力和松弛程度，避免链条的跳齿和过紧。
另外，还需要进行链传动的轴设计和支撑结构的设计。
链传动的轴应具有足够的强度和刚度，以承受传动过程中的力和转矩。
同时，要合理选择轴承和其安装方式，以减小摩擦和磨损。
支撑结构的设计要保证链传动的稳定性和可靠性。
除了上述基本设计步骤外，链传动的设计还需考虑一些特殊情况和附加要求。
例如，在高速和高温环境下，需要选择高强度和耐热的链条材料；在潮湿和腐蚀环境下，需要选用耐腐蚀的链条材料和防腐涂层。
此外，还需进行链传动的动力学分析和疲劳寿命计算。
通过动力学分析，可以评估链条的运动特性和传动效率，进而对链传动的性能进行改进。
通过疲劳寿命计算，可以确定链条的使用寿命和更换周期，以确保链传动的可靠性和安全性。
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
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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) 。 当β=±φ1/2时，链速最小，vmin=R1ω1cos(φ1 /2) ； 当β=0时，链速最大，vmax=R1ω1。
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传动链的结构特点
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传动链的结构特点
滚子链的标记方法为：
链号—排数—整链链节数，标准编号。 16A—1—80 GB1243—1997，即为按本标准 制造的A系列、节距25.4mm、单排、80节的滚 子链。
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传动链的结构特点
除了接头链节外，各 链节都是不可分离的 。 链的长度用链节数表 示。 为了使链条连成环形 时，正好是外链板与 内链板相连接，链节 数最好为偶数。
R11 cos R2 2 cos
又因v1=R1ω1，而有
所以瞬时传动比为：
1 R2 cos i 2 R1 cos
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链传动的运动特性
随着β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z1=z2，且传动的中心距恰为节距p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z越小，链条节距p 越大，链传动的运动不均匀性严重。
2 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和 外链板所组成，其________________之间 、______________之间分别为过盈联接， 而___________之间、__________之间分别 为间隙配合。
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选择与填空
3 链条的磨损主要发生在______________的 接触面上。 4 多排链的排数不宜过多，这主要是因为排 数过多则_______。（1）给安装带来困难 （2）各排链受力不均严重 （3）链传动的 轴向尺寸过大 （4）链的质量过大
13 若只考虑链条铰链的磨损，脱链通常发 生在哪个链轮上？为什么？ 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？
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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？
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。
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传动链的结构特点
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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。 套筒与销轴间、滚子与套筒间为滑动摩擦。链板 一般做成8字形，以使各截面接近等强度，并可减 轻重量和运动时的惯性。
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链传动的特点及应用
链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确 的平均传动比，传动效率较高；封闭式链 传动传动效率η=0.95~0.98； 压轴力较小； 传递功率大，过载能力强； 能在低速重载下较好工作； 能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高 强度场合。 缺点是：瞬时链速和瞬时传动比不为常数 ，工作中有冲击和噪声。
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分析与思考
18 有一链传动，z1=25，z2＝75，n1=900 r／min。 现由于工作需要，拟将从动轮转速降低到n2=200r ／min（允许误差为士3％），试问： （1）若从动轮齿数及其它各条件不变，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？ （2）若主动轮齿数及其它各条件不变，应将从动 轮齿数增大到多少？此时链条所能传递的功率将 是原来的多少倍？ （3）上述两种方案中，哪种方案比较合适？为什 么？ 注：上述两种方案中，因换大、小链轮后引起中 心距的变化对传递功率的影响可忽略。
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设计计算
21 设计一输送装置用的链传动。已知传递 的功率P=16.8kW，主动轮转速n1=960r/min ，传动比i=3.5，原动机为电动机，工作载 荷冲击较大，中心距a≤800mm，水平布置 。
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失效形式
链条静力拉断
在低速重载的传动中或者链受突然很大的过载
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。
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额定功率曲线
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额定功率曲线
常用滚子链的额定功率曲线，是在特定条 件下由实验得到的。 特定条件是指：z1=19；L=100p；单排链； 两链轮安装在平行的水平轴上，两链轮共 面；载荷平稳；按照推荐的润滑方式润滑 ；工作寿命为15000小时；链因磨损而引起 的相对伸长量不超过3％。
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
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失效形式
链条铰链胶合
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。
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链传动的特点及应用
按用途链可分为传动链、 起重链和曳引链。
起重链在起重机械中提升 重物（v≤0.25m/s）
曳引链在运输机械中移动 重物（v≤2~4m/s）
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传动链的结构特点
传动链用于传递运动和动 力，v≤20m/s；P≤100kW ；i≤8；一般i=2~3； η=0.95~0.98。
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设计计算
19 滚子链传动传递的功率P=8.5kW， 工况 系数KA=1.2，主动链轮转速n1= 960r/min， 齿数z1=21，从动链轮转速n2=330r／min， 中心距a≤600mm，链节距p=12.7mm，试计 算需要几排链。
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设计计算
20 单排滚子链传动，主动链轮转速n1=600r ／min，齿数z1=21，从动链轮齿数z2=105 ，中心距a=910mm，该链的节距p=25. 4mm ，工况系数调KA=1.2，求链所能传递的功 率P。
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链传动动载荷
链节与链轮之间
的冲击
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链传动动载荷
链轮转速愈高
链节距愈大
链轮齿数愈少 引起动载荷愈大
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受力分析
工作拉力 离心拉力 垂度拉力
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滚子链传动的设计计算
根据链速不同分为一般与低速两种情况： 一般(v≥0.6m/s)的链传动按功率曲线设计计 算 低速(v<0.6m/s)链传动按静强度设计计算
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滚子链传动的计算
链轮齿数的选择
若小链轮齿数过少，运动速度的不均匀性
和动载荷都会很大；链节在进入和退出啮 合时，相对转角增大，磨损增加，冲击和 功率损耗也增大。
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滚子链传动的计算
小链轮齿数如选
得太大，大链轮 齿数z2则将更大 ，除了增大传动 尺寸和重量外， 也会因链条节距 的伸长而发生脱 链，导致降低使 用寿命。 从动轮齿数z2=iz ，通常z2max=120 。
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选择与填空
5 链传动的主要失效形式有 _____________________________________ ________四种。在润滑良好、中等速度的 链传动中，其承载能力主要取决于 ______________ 。
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分析与思考
6 为什么在自行车中一般都采用链传动，而 不用带传动？ 7 齿形链为什么没有内导板或外导板？ 8 对链轮材料的基本要求是什么？大、小链 轮的硬度要求有何不同？ 9 为什么链传动的平均传动比是常数，而在 一般情况下瞬时传动比不是常数？
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链传动动载荷
链水平速度与从动轮角速度的周期性变化 引起附加动载荷
dv a R112 sin dt
2 180 2 2 1 1 p amax R11 sin R11 sin 2 z 2
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链传动动载荷
从动链轮的角加速度引起的动载荷
Jd 2 Fd 2 R2 dt
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传动链的结构特点
齿形链的组成
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滚子链链轮的 结构和材料
三圆弧一直线 aa ab cd bc
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滚子链链轮的结构和材料
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滚子链链轮的结构和材料
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滚子链链轮的结构和材料
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链传动运动特性
链传动的平均速度与平均传动比
链绕在链轮上，链条曲折成正多边形的一部 分。边长为链条的节距p，边数等于链轮齿数z 。链轮每转一转，随之转过的链长为zp，故链 的平均速度v为： z1n1 p z2 n2 p v m/s 60 1000 60 1000
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分析与思考
10 影响链传动运动不均匀性的因素有哪些 ？如何影响？ 11 为了提高链传动的运动均匀性和减小动 载荷，在满足强度要求的条件下，在设计 上应采用什么措施？ 12 链传动的额定功率曲线是在什么条件下 得到的？当所设计的链传动与上述条件不 符合时，要进行哪些项目的修正？
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分析与思考
链传动的平均传动比为：i≈z2
/z1。
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链传动的运动特性