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2011-9-3016:

最佳答案

通常所说链条有两种：

一种是圆环链，也就是我们俗称环形铁链条，也有叫狗链子的（太俗）；

还有一种叫做滚子链，也是我们自行车链条形状的。

圆环链的节距也就是椭圆形链环的内长，节距乘以链环的个数加上2倍棒料直径就是整条圆环链的长度。

滚子链的节距是指链节距，即两滚子轴线间的距离

链传动

科技名词定义

中文名称：

链传动

英文名称：

chaindrive

定义：

利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。

应用学科：

机械工程（一级学科）；

传动（二级学科）；

链传动（三级学科）

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

求助编辑百科名片

链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。

链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；

传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；

所需张紧力小，作用于轴上的压力小；

能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。

链传动的缺点主要有：

仅能用于两平行轴间的传动；

成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。

基本结构

1.链条

2.链轮

基本类型

基本特点

主要参数

1.链轮齿数

2.链的节距

3.中心距和链长

设计形式

1.失效形式

2.功率曲线图

常见实例

1.自行车

2.滚子链传动

3.齿形链传动表

展开

编辑本段基本结构

　　链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。

它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。

链条

　　链条长度以链节数来表示。

链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。

若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。

在链条

链传动基本结构

受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。

　　齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板（分为内导式和外导式）。

齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。

铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可减少摩擦和磨损，效果较轴瓦式好。

与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；

但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。

齿形链多用于高速（链速可达40m/s）或运动精度要求较高的传动。

　　国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大和最小值（详见GB1244-85）。

各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。

这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。

但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，并便于加工。

符合上述要求的端面齿形曲线有多种。

最常用的齿形是“三圆弧一直线”，即端面齿形由三段圆弧（）和一段直线（）组成。

链轮

　　链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。

　　齿形用标准刀具加工时，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，但须绘出链轮轴面齿形，以便车削链轮毛坏。

轴面齿形的具体尺寸见有关设计手册。

　　链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经热处理。

小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般应优于大链轮。

常用的链轮材料有碳素钢（如Q235、Q275、45、ZG310-570等）、灰铸铁（如HT200）等。

重要的链轮可采用合金钢。

　　小直径链轮可制成实心式；

中等直径的链轮可制成孔板式；

直径较大的链轮可设计成组合式，若轮齿因磨损而失效，可更换齿圈。

链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。

编辑本段基本类型

　　按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。

起重链主要用于起重机械中提起重物，其工作速度v≤0.25m/s；

牵引链主要用于链式输送机中移动重物，其工作速度v≤4m/s；

传动链用于一般机械中传递运动和动力，通常工作速度v≤15m/s。

　　传动链有齿形链和滚子链两种。

齿形链是利用特定齿形的链片和链轮相啮合来实现传动的，如图9-2所示。

齿形链传动平稳，噪声很小，故又称无声链传动。

齿形链允许的工作速度可达40m/s，但制造成本高，重量大，故多用于高速或运动精度要求较高的场合。

　　用于动力传动的链主要有套筒滚子链和齿形链两种。

套筒滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴、滚子组成。

外链板固定在销轴上,内链板固定在套筒上，滚子与套筒间和套筒与销轴间均可相对转动，因而链条与链轮的啮合主要为滚动摩擦。

套筒滚子链可单列使用和多列并用,多列并用可传递较大功率。

套筒滚子链比齿形链重量轻、寿命长、成本低。

在动力传动中应用较广。

　　齿形链是用销轴将多对具有60°

角的工作面的链片组装而成。

链片的工作面与链轮相啮合。

为防止链条在工作时从链轮上脱落，链条上装有内导片或外导片。

啮合时导片与链轮上相应的导槽嵌合（图1）。

齿形链传动平稳，噪声很小，故又名无声链，常用于高速传动。

套筒滚子链和齿形链链轮的齿形应保证链节能自由进入或退出啮合，在啮入时冲击很小，在啮合时接触良好。

编辑本段基本特点

　　特点与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；

需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；

结构紧凑；

能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。

　　与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；

中心距较大时其传动结构简单。

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声。

　　链传动平均传动比准确,传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温度较高、湿度较大的环境中使用；

但链传动一般只能用作平行轴间传动，且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。

由于链节是刚性的，因而存在多边形效应（即运动不均匀性），这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。

链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。

编辑本段主要参数

链轮齿数

　　为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷，小链轮齿数多一些为好。

但小链轮齿数也不宜过多，否则=i会很大，从而使链传动较早发生跳齿失效。

　　链条工作一段时间后，磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄，在拉伸载荷F的作用下，链条的节距伸长。

链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。

　　一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。

为使磨损均匀，提高寿命，链轮齿数最好与链节数互质，若不能保证互质，也应使其公因数尽可能小。

链的节距

　　链的节距越大，理论上承载能力越高。

但如上节所述：

节距越大，由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大，反而使链承载能力和寿命降低。

因此，设计时应尽可能选用小节距的链，重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。

中心距和链长

　　链传动中心距过小，则小链轮上的包角小，同时啮合的链轮齿数就少；

若中心距过大，则易使链条抖动。

一般可取中心距a=（30～50）p，最大中心距≤80p。

　　链条长度用链的节数表示。

按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数须圆整为整数，最好取为偶数。

运用上式可解得由求中心距a的公式：

　　为便于安装链条和调节链的张紧程度，一般应将中心距设计成可调节的；

或者应有张紧装置。

编辑本段设计形式

失效形式

　　链传动的失效形式主要有以下几种：

（1）链板疲劳破坏　链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。

正常润滑条件下，链板疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子、套筒的冲击疲劳破坏　链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。

在反复多次的冲击下，经过一定循环次数，滚子、套筒可能会发生冲击疲劳破坏。

这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。

　　（3）销轴与套筒的胶合　润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。

胶合限定了链传动的极限转速。

　　（4）链条铰链磨损　铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。

开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。

　　（5）过载拉断　这种拉断常发生于低速重载的传动中。

　　在一定的使用寿命下，从一种失效形式出发，可得出一个极限功率表达式。

为了清楚，常用线图表示。

为在正常润滑条件下，对应各种失效形式的极限功率曲线。

图中阴影部分为实际上使用的区域。

若润滑密封不良及工况恶劣时，磨损将很严重，其极限功率会大幅度下降。

功率曲线图

　　采用推荐的润滑方式时，各型号A系列滚子链所能传递的功率。

若润滑不良或不采用推荐的润滑方式时，应将图中值降低；

当链速v≤1.5m/s时，降低到50%；

当1.5m/s＜v≤7m/s时，降低到25%；

当v＞7m/s而又润滑不当时，传动不可靠。

　　张紧装置时，应将计算的中心距减小2～5mm使链条有小的初垂度。

编辑本段常见实例

自行车

　　若要将自行车速度增大，应该将牙盘半径增大，飞轮半径减小，后轮半径增大。

现在的变速自行车就是这样设计的。

　　链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图1，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。

链传动简图

图1链传动简图

　　在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型：

滚子链传动

　　滚子链的结构如图2。

它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。

链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。

图2滚子链

　　把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，图3为双排链。

链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过4排。

当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。

图3双排滚子链

　　为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。

链的接头形式见图4。

当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；

当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。

过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。

　　图4链节头

　　链条相邻两销轴中心的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。

　　滚子链已标准化，分为A、B两种系列。

A系列用于重载、高速或重要传动；

B系列用于一般传动。

表1列出了部分滚子链的基本参数和尺寸。

齿形链传动表

　　齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。

　　齿形链是由彼此用铰链联接起来的齿形链板组成（图5），链板两工作侧面间的夹角为600，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板联接起来。

按铰链结构不同，分为圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚柱铰链式三种，见图5b。

图5齿形链式

　　与滚子链相比，齿形链具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀等优点；

但结构复杂、装拆困难、价格较高、重量较大并且对安装和维护的要求也较高

铁碳合金

铁碳合金，是以铁和碳为组元的二元合金。

铁基材料中应用最多的一类——碳钢和铸铁，就是一种工业铁碳合金材料。

钢铁材料适用范围广阔的原因，首先在于可用的成分跨度大，从近于无碳的工业纯铁到含碳4％左右的铸铁，在此范围内合金的相结构和微观组织都发生很大的变化；

另外，还在于可采用各种热加工工艺，尤其金属热处理技术，大幅度地改变某一成分合金的组织和性能。

铁碳合金的分子构成

工业上的含碳比例

碳钢分类

1.按含碳量分类

2.按铸铁中存在形式分类

编辑本段铁碳合金的分子构成

　　铁碳合金中合金相的形成，与纯铁的晶体结构及碳在合金中的存在形式有关。

纯铁有三种同素异构状态：

912℃以下为体心立方晶体结构：

称α-Fe；

912～1394℃为面心立方晶体结构，称γ-Fe；

1394～1538℃（熔点），又呈体心立方，称δ-Fe。

在液态，在低于7％碳范围，碳和铁可完全互溶；

在固态，碳在铁中的溶解是有限的，并且溶解度取决于铁（溶剂）的晶体结构。

与铁的三种同素异构物相对应，碳在铁中形成的固溶体有三种：

α固溶体（铁素体）、γ固溶体（奥氏体）和δ固溶体（8铁素体）。

这些固溶体中，铁原子的空间分布与α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸远比铁原子为小，在固溶体中它处于点阵的间隙位置，造成点阵畸变。

碳在γ-Fe中的溶解度最大，但不超过2．11％；

碳在α-Fe中的溶解度不超过0.0218％；

而在δ6-Fe中不超过0.09％。

当铁碳合金的碳含量超过在铁中的溶解度时，多余的碳可以以铁的碳化物形式或以单质状态（石墨）存在于合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C（渗碳体，6．69％C）是亚稳相，它是具有复杂结构的间隙化合物。

石墨是铁碳合金的稳定平衡相，具有简单六方结构。

Fe3C有可能分解成铁和石墨稳定相，但该过程在室温下是极其缓慢的。

编辑本段工业上的含碳比例

　　工业上获得广泛应用的碳钢和铸铁就是铁碳合金，含碳少于0.0218的合金称为工业纯铁，含碳低于2．11％的铁碳合金称为钢，含碳高于2．11％的合金称为铸铁。

在碳钢和铸铁中除碳之外，还含有硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等一些杂质，这些杂质是在冶炼过程中由生铁、脱氧剂和燃料等带入的。

这些杂质对钢铁性能产生影响。

编辑本段碳钢分类

按含碳量分类

　　碳钢一般按含碳量、用途、质量和冶炼方法分类。

按含碳量可分为：

低碳钢（C<

0.25％），中碳钢（0.25％<

C<

0.6％），高碳钢（C>

0.6％）；

按钢的用途可分为碳素结构钢和碳素工具钢两大类；

按钢的质量可分为：

普通碳素钢（S≤0.055％，P≤0.45％），优质碳素钢（S、P≤0.04％）和高级优质碳素钢（s≤0．030％，P≤0．035％）三大类；

按冶炼方法可分为沸腾钢和镇静钢、半镇静钢。

按铸铁中存在形式分类

　　根据碳在铸铁中存在的形式不同铸铁可分为：

白口铸铁：

绝大部分碳以渗碳体形式存在于铸铁中；

灰口铸铁：

绝大部分碳以片状石墨形式存在；

可锻铸铁：

由白口铸铁经石墨化退火制成，其中碳以团絮状石墨形式存在；

球墨铸铁：

在浇注前经球化处理，碳以球状或团状石墨存在。

无机非金属材料

无机非金属材料（inorganicnonmetallicmaterials）是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。

无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。

成分结构

应用领域

传统工艺

无机非金属材料的分类

发展历史

材料特性

生产工艺

展望

编辑本段成分结构

　　在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。

具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。

这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类

材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

　　硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。

编辑本段应用领域

　　无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的

无机非金属材料分类

分类方法。

通常把它们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。

传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。

如水泥是一种重要的建筑材料;

耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;

各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。

它们产量大,用途广。

其他产品,如搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也都属于传统的无机非金属材料。

新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。

它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。

主要有先进陶瓷（advancedceramics）、非晶态材料（noncrystalmaterial〉、人工晶体〈artificialcrys-tal〉、无机涂层（inorganiccoating）、无机纤维（inorganicfibre〉等。

编辑本段传统工艺

　　传统无机非金属材料：

　　①水泥和其他胶凝材料硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、石膏等；

建筑装饰材料——玻璃

②陶瓷粘土质、长石质、滑石质和骨灰质陶瓷等；

　　③耐火材料硅质、硅酸铝质、高铝质、镁质、铬镁质等，玻璃硅酸盐；

　　④搪　瓷钢片、铸铁、铝和铜胎等；

　　⑤铸　石辉绿岩、玄武岩、铸石等；

　　◆研磨材料：

氧化硅、氧化铝、碳化硅等；

　　◆多孔材料：

硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸盐和硅酸铝等；

　　◆碳素材料：

石墨、焦炭和各种碳素制品等；

　　◆非金属矿：

粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金刚石等；

　　新型无机非金属材料

　　◆绝缘材料：

　　①氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等

　　②铁电和压电材料钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等

　　◆磁性材料：

　　①锰—锌、镍—锌、锰—镁、锂—锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等；

　　②导体陶瓷钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等；

最早的无机非金属材料-天然石材

③半导体陶瓷钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过滤金属元素氧化物系材料等。

　　◆光学材料：

钇铝石榴石激光材料，氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等

　　◆高温结构陶瓷：

　　①高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物超硬材料碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等

　　②人工晶体铝酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等

　　◆生物陶瓷：

长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体材料等

　　◆无机复合材料：

陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料具有性质稳定，抗腐蚀耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击。

除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如：

强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。

编辑本段无机非金属材料的分类

（1）传统陶瓷

　　陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。

从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。

唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。

　　传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。

此外，人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量人造硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。

硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。

　　硅酸盐制品一般都是以黏土（高岭土）、石英和长石为原料经高温烧结而成。

黏土的化学组成为Al₂O3·

2SiO₂·

2H₂O，石英为SiO₂，长石为K₂O·

Al₂O3·

6SiO₂（钾长石）或Na2O·

Al2O3·

6SiO2（钠长石）。

这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要也是最基本的。

　　硅酸盐材料是一种多相结构物质，其中含有晶态部分和非晶态部分，但以晶态为主。

硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。

在硅氧四面体中，硅原子以sp杂化轨道与氧原子成键，Si—O键键长为162pm，比起Si和O的离子半径之和有所缩短，故Si—O键的结合是比较强的。

（2）精细陶瓷

　　精细陶瓷的化学组成已远远超出了传统硅酸盐的范围。

例如，透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷等，它们都是无机非金属材料，是传统陶瓷