第九章链传动Word文件下载.docx
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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,
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9-1A系列滚子链的基本参数和尺寸（GB/T1243-97）
链号
节距p
（mm）
排距Pt
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FQ（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
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
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
滚子链的标记为：
链号—排数—链节数标准号。
例如：
16A—1—82GB/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d1及排距pt。
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
齿顶圆直径
可在damax、damin范围内任意选取，但选用damax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
ha是为简化放大齿形图的绘制而引入的辅助尺寸（见表9-3）
hamax相应于damaxhamin相应于damin
齿根圆直径
df=d－d1
齿侧凸缘（或排间槽）直径
h2—内链板高度（见表9-1）
注：
da、dg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）。
表9-3滚子链链轮的齿槽尺寸计算公式
单位
最大齿槽形状
最小齿槽形状
齿面圆弧半径re
mm
齿沟圆弧半径ri
齿沟角
（°
）
链轮的实际齿槽形状，应在最大齿槽形状和最小齿槽形状范围内
表9-4滚子链链轮轴向齿廓尺寸
p≤12.7
p>
12..7
齿
宽
单排
双排、三排
四排以上
bf1
0.93b1
0.91b1
0.88b1
0.95b1
P>
12.7时，经制造厂同意亦可使用P≤12.7时的齿宽。
b1—内链节内宽（见表9-1）
倒角宽
倒角半径
倒角深
圆角半径
链轮齿总宽
ba
rx
h
ra
bfm
ba=（0.1～0.15）p
rx≥p
h=0.5p
ra≈0.04p
bfm=（m－1）pt+bf1m—排数
仅适用于B型
链轮的材料应有足够的强度和耐磨性，齿面要经过热处理。
由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮轮齿的啮合次数多，受冲击也比较大，因此所用材料应优于大链轮。
链轮所用材料及热处理工艺见表9-5。
a）b）c）d）
图9-6链轮的结构
表9-5链轮材料及热处理
材料
热处理
齿面硬度
应用范围
15、20
渗碳淬火、回火
50～60HRC
z≤25有冲击载荷的链轮
35
正火
160～200HBS
z>
25的主、从动链轮
45、50
45Mn、ZG310-570
淬火、回火
40～50HRC
无剧烈冲击振动和要求耐磨的主、从动链轮
15Cr、20Cr
55～60HRC
z<
30传递较大功率的重要链轮
40Cr、35SiMn、35CrMo
要求强度较高又要求耐磨的重要链轮
Q235-A、Q275
焊接后退火
140HBS
中低速、功率不大的较大链轮
灰铸铁（不低于HT200）
260～280HBS
50的从动链轮及外形复杂或强度要求一般的链轮
夹布胶木
P<
6KW,速度较高，要求传动平稳和噪声小的链轮
第三节链传动的传动比及运动的不均匀性
链传动的运动情况和绕在多边形轮子上的带很相似，如图9-7所示。
多边形边长相当于链节距p,边数相当于链轮的齿数z。
链轮每转过一周，链条转过的长度为pz，当两链轮的转速分别为n1和n2时，链条的平均速度为：
（m/s）（9-1）
由上式得链传动的平均传动比为：
（9-2）
虽然链传动的平均速度和平均传动比不变，但它们的瞬时值却是周期性变化的。
为便于分析，设链的紧边（主动边）在传动时总处于水平位置，图9-7a）中铰链已进入啮合。
主动轮以角速度ω1回转，其圆周速度v1=r1ω1，将其分解为沿链条前进方向的分速度v和垂直方向的分速度则：
（9-3）
（9-4）
式中：
1为主动轮上铰链A的圆周速度方向与链条前进方向的夹角。
当链节依次进入啮合时1角在±
180°
/z1范围内变动，从而引起链速v相应作周期性变化。
当1=±
/z1时图9-7b、d）链速最小，;
当1=0°
时（图9-7C）链速最大，vmax=r1ω1。
故即使ω1为常数，链轮每送走一个链节，其链速v也经历“最小-最大-最小”的周期性变化。
同理链条在垂直方向的速度也作周期性变化，使链条上下抖动。
（图9-7b、c、d）。
用同样的方法对从动轮进行分析可知，从动轮角速度ω2也是变化的，故链传动的瞬时传动比（i12=ω1/ω2）也是变化的。
a）
b）c）d）
图9-7链传动运动分析
链速和传动比的变化使链传动中产生加速度，从而产生附加动载荷、引起冲击振动，故链传动不适合高速传动。
为减小动载荷和运动的不均匀性，链传动应尽量选取较多的齿数z1和较小的节距p（这样可使1减小），并使链速在允许的范围内变化。
第四节链传动的设计计算
一、链传动的失效形式
由于链条的强度比链轮的强度低，故一般链传动的失效主要是链条失效，其失效形式主要有以下几种：
（1）链条铰链磨损。
链条铰链的销轴与套筒之间承受较大的压力且又有相对滑动，故在承压面上将产生磨损。
磨损使链条节距增加，极易产生跳齿和脱链。
（2）链板疲劳破坏。
链传动紧边和松边拉力不等，因此链条工作时，拉力在不断地发生变化，经一定的应力循环后，链板发生疲劳断裂。
（3）多次冲击破断。
链传动在启动、制动、反转或重复冲击载荷作用下，链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。
（4）链条铰链的胶合。
链速过高时销轴和套筒的工作表面由于摩擦产生瞬时高温，使两摩擦表面相互粘结，并在相对运动中将较软的金属撕下，这种现象称为胶合。
链传动的极限速度受到胶合的限制。
（5）链条的静力拉断。
在低速（v<
0.6m/s）重载或突然过载时,载荷超过链条的静强度，链条
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