链传动

第七章 链传动

§7-1 链传动的特点和应用

1．组成：链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。工

作时，靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。

2．特点：1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动

比；

2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作；

3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。 4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高。

3．应用：适用于中心距较大，要求平均传动比准确的场合。传动链传递的功率一般在

100kW 以下，最大传动比8max i ，链速不超过15m/s 。本章主要讨论滚子链。

§7-2 传动链的结构特点

一．滚子链

滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。当内、外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。滚子活套在套筒上，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，减轻了齿廓的磨损。链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。因此，内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。内、外链板制成8字形，是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度，也可减轻链的质量和运动时的惯性力。 传动链使用时首尾相连成环形，当链节数为偶数时，接头处可用内、外链板搭接，插入开口销或弹簧夹锁住。若链节为奇数，需采用一个过渡链节才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受附加弯矩，所以应尽量采用偶数链节的链条。

滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。其中，节距是滚子链的主要参数。节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随之增大。但当链轮齿数一定时，节距越大，链轮直径D 也越大，为使D 不致过大，当载荷较大时，可用小节距的双排链或多排链。多排链的承载能力与排数成正比，列数越多，承载能力越高。但由于制造、安装误差，很难使各排的载荷均匀，列数越多，不均匀性越严重，故排数不宜过多，一般不超过四列。

考虑到我国链条生产的历史和现状，以及国际上几乎所有国家的链节距均用英制单位，我国链条标准GB1243.1-83中规定节距用英制折算成米制的单位。链号与相应的国际标准链号一致，链号数乘以25.4/16mm 即为节距值。后缀A 或B 分别表示A 或B 系列。A 系列用于重载、重要、较高速的传动，B 系列用于一般的传动中。

滚子链标记：链号—排数*链节数 标准编号

例：10A —1*88 GB1243.1--83

二．齿形链

齿形链又称无声链。由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成。每个齿的两个侧面为工作面，齿形为直线，工作时链齿外侧边与链轮轮齿相啮合来实现传动。

特点：工作平稳，噪音小，允许的链速高，承受冲击能力好，传动效率一般为0.95~0.98，润滑良好的传动可达0.98~0.99。但价格较高，重量较大，对安装、维护要求较高。

应用：适宜于高速传动；又实用于传动比大和中心距较小的场合，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。

§7-3 滚子链链轮的结构和材料

链轮是链传动的主要零件，链轮齿形已标准化。链轮设计主要是确定其结构及尺寸，选择材料及热处理方法。

一．链轮的基本参数及主要尺寸

链轮的基本参数是配用链条的节距p ，套筒的最大外径d 1、排距p t 及齿数z 。 二．链轮的齿形

链轮的端面齿形是标准齿形，由弧aa 、ab 、cd 、和直线bc 构成--三圆弧一直线齿形。当选用这种齿形并用相应的标准刀具加工时，链轮齿形在工作图上不画出，只需注明链轮的基本参数和主要尺寸（节距p ，节圆直径d ，齿顶圆直径d a ，齿根圆直径d f 和齿数z ），并注明“齿形按3R GB1244—85规定制造”即可。

节圆—链轮上链条的销轴中心所在的圆，直径用d 表示。

若已知p 、z ()

滚子直径---=⎪⎪⎭

⎫ ⎝

⎛+==

110

180

54.0180sin

d d d d z

ctg p d z

p d f a

链轮轴向齿廓及尺寸，应符合GB1244—85的规定。在零件的工作图上应绘出链轮的轴面齿形，以便制造链轮切齿前的毛坯。

三．链轮的结构

小直径----整体式；中等尺寸---孔板式；大直径---组合式（齿圈、轮芯用不同材料，用焊接或螺栓联接在轮芯上）。

四．链轮的材料

材料应能保证轮齿具有足够的强度和耐磨性，常用碳钢、合金钢，齿面多经热处理。工作时，小链轮轮齿参与啮合的次数比大链轮多，磨损、冲击较严重，所以，小链轮的材料应较好，齿面硬度较高。

§7-4 链传动的运动特性

链条整体是一挠性体，但对单个链节，却是刚性体。所以链条绕在链轮上时，并非沿轮周弯曲成圆弧性，而是折成正多边形的一部分，此正多边形的边长为，边数为链轮的齿数。

链轮每转一周，带动链条转过的长度为zp ，所以链条的速度为

2211/1000

*601000*60s

m p z n p z n v =

=平均进入啮合。设小链轮以匀角速转动

A 点：10111110

10

1110

1111180sin

2sin )

1802,360(180cos 2cos z R v v z z z R v v y x ωϕϕϕωϕ-=⎪⎭

⎫

⎝⎛-==∴==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=

C 点：0

111===y x v R v v ω

B 点：

10

111110

1111180sin

2sin 180cos

2cos z R v v z R v v y x ωϕωϕ=⎪⎭

⎫

⎝⎛==⎪⎭⎫

⎝⎛=

任一位置：β

ωββωβsin sin cos cos 111111R v v R v v y x ==== （β为铰链A 在链轮上的相位角）

由以上分析可知：在前一链节进入啮合到后一链节进入啮合的过程中，链条线速为

βωcos 11R v x =，x v 随β的变化而变化。βωsin 11R v y =，β在⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=±10

1

118022z ϕϕ之间变化。链条这样忽快忽慢、忽上忽下，给链传动带来运动的不均匀和振动拍击，若齿数z

越少或节距p 越大---φ越大，运动的不均匀性越严重。