滚子链传动的设计计算

工况
平稳载荷 中等冲击 严重冲击
输入动力种类
内燃机 ——液力传动
1.0
电动机 或汽轮机
1.0
内燃机 ——机械传动
1.2
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.7
⑶确定链条的型号和链节距p
根据Pca、 n1值由图9-11选取链号
设计原则：保证足够的承载能力条件下，尽量用 小节距单排链，高速重载时选用小节距多排链。 一般在传动中心距较小、传动比较大时，选用小 节距多排链，中心距较大，传动比较大时，可用 大节距单排链。
4 滚子链传动的设计步骤和方法
⑴选取链轮齿数z1、z2
①小链轮齿数的选取
过小：多边形效应、铰链磨损、有效拉力 过大：尺寸和质量大、发生跳齿和掉链现象
d

p sin(1800
)
z
d

p sin(1800
)
z
链节距增长量与铰链外移量
小链轮的齿数应适当取较大值，以增加传动的 平稳性和工作寿命。
一般链轮的齿数在17～114之间。
（2）两链轮中心连线最好是水平的，若因工作需要不能 处于水平状态，则应使两链轮中心连线与水平线夹角尽 量小于45°，应避免垂直传动布置。
（3）链传动最好是紧边在上，松边在下，以便防止当 松边下垂量过大时，链条与链轮轮齿发生干涉（咬链） 或松边与紧边相碰。
正确
错误
2 链传动的张紧
通常张紧方法有：
由销轴和套筒胶合限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
由图可见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主 要取决于链板的疲劳强度；随着链轮转速的增高，链传动的多 边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强 度，当转速很高时，胶合将限制链传动的承载能力。
功率曲线
⑵额定功率曲线 实验ห้องสมุดไป่ตู้件下滚子链的额定功率曲线
实验条件： 单列、水平布置、载荷平稳、 Z1=25、Lp=120、h=15000h
推荐润滑、磨损相对伸长≤3%
但链传动的实际工作条件不一定与实验条件一致， 所以应对额定功率值乘上修正系数： Kz（小链轮齿数系数）、Kp（多排链系数）、KA（工作 情况系数）
如果润滑状况与推荐的方式不同应对P0进行修正。
p a0
计算出的链节数圆整为整偶数
链传动的最大中心距：
a f1 p[2Lp (z1 z2 )]
f1——中心距计算系数
⑸计算压轴力FP
FP K FP Fe
KFP---压轴力系数，链传动水平布置时取1.15，垂直布置 时取1.05
Fe—链传动有效圆周力，即工作拉力
5 低速链传动（v＜0.6m/s)的静强度计算
校核安全系数
Sca

Flim n K A F1

48
Flim—单排链极限拉伸载荷， n—排数 KA—工作情况系数 F1—链的紧边工作拉力，F1=F+Fc+Ff
§9-6 链传动的布置、张紧与润滑
1 链传动的布置 2 链传动的张紧 3 链传动的润滑
1 链传动的布置
链传动合理布置的原则：
（1）两链轮回转平面应在同一垂直平面内，并保持两 轮轴线相互平行。
2．链传动的额定功率曲线是在什么条件下 得到的，在实际使用中要进行哪些项目 的修正？
3．为什么链节距p是决定链传动承载能力 的重要参数？根据什么条件来确定它的 大小？
4．低速链传动（v＜0.6 m／s）的主要失 效形式及设计准则是什么？
例题 设计拖动某带式运输机用 的链传动。已知：电动机功率 P=10kW，转速n=970r/min，电动机 轴颈D=42mm，传动比i=3，载荷平 稳，链传动中心距不小于550mm（水 平布置）。
因为链节数常为偶数，为使链条及链轮磨损均匀， 链轮齿数常取与链节数互为质数的奇数。
②大链轮的齿数z2 大链轮的齿数 z2 是由 z1 及传动比 i 确定的
Z2=iZ1<120
圆整为奇整数
⑵计算单排链的额定功率Pca
pca

KAKz Kp
P
KA——工况系数 Kz——主动链轮齿数系数
Kp——多排链系数，双排链时， Kp =1.75； 三排链时，Kp =2.5
2 滚子链传动的额定功率
⑴极限功率曲线
功率曲线：各种不同的失效形式从不同的角度限制了链传动 的承载能力
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
由销轴和套筒胶合限定
0
小链轮转速n1 /(r/min)
极限功率曲线
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
⑴调整中心距 ⑵中心距不能调节时，可采用张紧轮 ⑶中心距不可调时，可采用压板、托板调整 ⑷链节磨损变长后，取掉几节链节
常见张紧装置：
弹簧自 动张紧
吊重自 动张紧
偏心定 期张紧
螺旋定期张紧
压板和托 板张紧
3 链传动的润滑
润滑的目的：减轻磨损，缓和冲击 ⑴链传动润滑方式
人工定期润滑
压力喷油润滑
链号 链条节距
⑷计算链节数和中心距 过小：N↑疲劳、↓易跳齿，掉链 过大：松边下垂大，颤动。
初选中心距： 一般可取a0=(30～50)p ，有张紧装置时取 a0max=80p，中心距不可调整时，取a0=30p 。
计算链节数
Lp

2a0 p

z1
2
z2

z2 z1
2
2
d

p sin(1800
)
z
d

p sin(1800
)
z
掉链子
链节距增长量与铰链外移量
⑶链条铰链部位胶合
高速链传动中润滑不良时发生，——限制了链传 动的极限转速
⑷链条静强度破坏
低速重载或严重过载时链条被拉断
链传动的设计计算准则
对于中、高速链传动，按链的疲劳强度进行计 算；
对于低速链（v<0.6m/s）传动，按链的静强 度进行计算。
润滑方式的选择 根据链速v和链号，由图9-14选择
v n1z1 p n2z2 p 601000 601000
⑵润滑剂的选择
润滑剂
润滑油 润滑脂
润滑油推荐采用牌号为： L-AN32、L-AN46、LAN68等全损耗系统用油。
思考题
1．链传动的主要失效形式有哪几种？设计 准则是什么？
滚子链传动的设计计算
1 滚子链传动的主要失效形式
⑴链条的疲劳破坏
链工作中各链节周期性地进入松边、紧边，承受 交变应力作用。循环次数达到一定值后，链板出现疲 劳断裂、滚子和套筒出现疲劳点蚀及疲劳裂纹。—— 决定链传动的承载能力的主要因素
⑵链条铰链的磨损
链条中间隙配合部位因相对转动且又承受较大压力， 易引起磨损。磨损会导致节距变大，影响运动特性，松 边垂度加大，增大动载荷，产生振动、跳齿、噪声等破 坏形式。——开式链传动的主要失效形式
[解] 采用滚子链传动，设计步骤及 方法如下：
1. 选择链轮齿数 Z1 Z2
2. 计算功率Pca
3. 确定链条链节数Lp 4. 确定链条的节距p 5. 确定链长L及中心距a 6. 验算链速 7. 验算小链轮毂孔dk 8. 作用在轴上的压轴力
作业：
P184
9-4
当实际工作寿命小于15000小时时，按有限寿命原 则，允许传递高一些的功率
3 滚子链传动的原始数据及设计内容
原始数据：传动的功率P，大、小链轮的转速 n1、 n2（或i），原动机种类，载荷性质以及传动用途。
设计内容：大、小链轮的齿数z1、z2 ，链的类型，链 条的节距 p、排数n ，链节数 Lp，两链轮中心距 a 。