§
1





§
2









§
3








§
4








§
5








§
6










§
7






机械设计 第七章 链传动 2
§ 1、概述
一、组成
链传动是以链条为 中间挠性件 的 啮合 传动。
机械设计 第七章 链传动 3
二、优、缺点
1、优点
与带传动相比:
1) c o n s t
z
z
n
ni ???
1
2
2
1
平均
2) η高
3)结构紧凑( ∵ 带传动要求 α1> 120° —a↑ )
4)压轴力小(啮合传动 ——张紧力小)。
5)可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。
无弹性滑动
机械设计 第七章 链传动 4
与齿轮传动相比:
1)适于远距离传动。
2)成本低(制造、安装精度 ↓ )。
2、缺点
1)只能用于平行轴间的传动,且同向转动。
2) co n sti ?

,振动、平稳性差、噪音大。
3)成本比带传动高。
机械设计 第七章 链传动 5
三、应用
Pmax→5000kW, vmax→40m/s, imax→15, amax→8m
一般,P< 100kW,v < 15m/s,i < 8
1、不宜用于载荷变化大和急促反向的传动。
2、用于 a较大,要求 i平均不变,而不宜采用齿轮
或带传动场合。
∴ 广泛应用在
自行车, 摩托车
挖掘机 (恶劣工作条件)
其它低速重载场合
机械设计 第七章 链传动 6
机械设计 第七章 链传动 7
四、链的种类
传动链 —— 一般机械传动,v≤20m/s
传动链
起重链 —— 提升重物,v≤0.25m/s
起重链
曳引链 —— 移动重物,v=2~4m/s
曳引链
机械设计 第七章 链传动 8
§ 2、链传动的零件和材料
一、传动链
按结构不同,分为:
滚子链(套筒滚子链),套筒链,齿形链
机械设计 第七章 链传动 9
1、滚子链和套筒链
?结构:
自由滚动,减小摩擦,磨损
内、外链板呈, 8”字形,?
等强度,↓ 惯性力
内链节
外链节
形成铰链
机械设计 第七章 链传动 10
p
h
d z
b
1
b
2
d τ
内链板 外链板 销轴
套筒
滚子
机械设计 第七章 链传动 11
机械设计 第七章 链传动 12
?接头形式:
连接链节:
过渡链节:
产生附加弯矩,承载 ↓,FQ=0.8FQ
∴ 避免采用奇数链节。
偶数节:
奇数节:
弹簧卡片
↓ 冲击和振动
开口销、
机械设计 第七章 链传动 13
?主要参数:
1) 链节距 p——基本参数
p↑ ——尺寸 ↑ p = 链号 × 25.4/16( mm)
2)链节数 Lp
整数,一般为 偶数 。
3)排数 zp
单排链
排数 ↑ —承载 ↑
但,排数 ↑↑ — 承载不均, ∴ z p≯3 -4
多排链
机械设计 第七章 链传动 14
?标准化
滚子链已 标准化, P282 表 14.1
GB1243.1—83×
链号 排数 链节数 标准编号
例,08A—1× 87 GB2431—83?
A系列、节距 p=12.7mm,单排,87节
2、齿形链
承受冲击能力比滚子链好,噪音低,平稳 ——“无声链,
带外导板 带内导板
机械设计 第七章 链传动 15
二、链轮
滚子链链轮 齿形已标准化,设计时主要确定结构及尺寸。
常用, 三圆弧一直线, 。
圆销式 轴瓦式 滚柱式
铰链形式:
“齿形按 3RGB1244-85规定制造,
z
p
d ?
1 80
s in
?
分度圆直径:
机械设计 第七章 链传动 16
滚子链链轮轴面齿形
d
d
f
L
x
d
a
d
g
d
k
d
g
机械设计 第七章 链传动 17
链轮结构:
轮辐式 (轮毂处采用了胀紧联结 )
整体式
孔板式
组合式
机械设计 第七章 链传动 18
三、链和链轮材料(自学)
强度、耐磨性
机械设计 第七章 链传动 19
§ 3、链传动的运动特性
整条链:挠性体
单个链节:刚性体
链条绕上链轮时,链节与链轮轮齿啮合,形
成正多边形一部分。链条与链轮分度圆在运动中
交替呈现相割和相切。
∵ 链轮转一周,链条转过长度为 zp
∴ 平均链速:
smpnzpnzv /10 0 06010 0 060 2211 ????
平均传动比:
c o n stzznni ???
1
2
2
1
12
一、链传动的运动不均匀性
——多边形效应
机械设计 第七章 链传动 20
实际上,ω1=const时,ω2,v是变化的。
假设:紧边在传动时总是处于 水平位置 。
?? s in11 ??? Rv
— 水平分速度,即 链速,使
链条前进,传递功率。
— 垂直分速度,使链条上下
移动,消耗功率。
?? c o s11 ?? Rv
主动轮,在某一时刻,销轴的圆周速度为 。
11 ??R
机械设计 第七章 链传动 21
由:
22
11 ??? ??? 可见 const?1? 时,constv ?
1? —— 链节距对应的中心角,
1
1 180
2 z
?
??
两个特殊位置:
21
?? ?? 时:
1
11m in
180c o s
zRv
?
??
1
11m a x
180s in
zRv
?
????
0?? 时,111m a x vRv ?? ?
0min ??v
机械设计 第七章 链传动 22
如图,v v?,均作周期性变化
每 转一个链节 为周期
v ——,忽快忽慢,
v? ——,忽上忽下,
不平稳,有规律振动。1z ↓ —
2
1? ↑ — 运动不均匀性 ↑
机械设计 第七章 链传动 23
从动轮, ?? c o s
22 ?? Rv
22
22 ??? ??? )180
2( 2
2
z
?
??
?? c o s22 ?? R
v
∵ v, γ变化 ∴ ω2变化
由 ???? c o sc o s
1122 ???? RRv
?
?
?
?
c o s
c o s
1
2
2
1
?
???
R
Ri
瞬时
后果, 1,i瞬时 变化;
2、链速不均匀。 紧边长度为链节距的整数倍
i瞬时 =1
z1=z2
使 i瞬时 =const的条件,?? ?
机械设计 第七章 链传动 24
二、链传动的动载荷
主要原因有四点:
1,由于 v,ω2周期性变化 附加动载荷
链的加速度,????? s ins in 2
1111 Rdt
dR
dt
dva ?????
2
1?? ?? 时:
2
18 0s in
2s in
2
1
1
2
11
12
11m a x
p
zRRa
??????? ???? ?
p↑
z1↓
a↑ 动载荷 ↑
可见,n1↑ — ω1↑?
机械设计 第七章 链传动 25
2、链条的 垂直分速度 v? 周期性变化(大小、方向)
链条横向振动。
3,链条进入链轮瞬间,产生冲击 附加动载荷。
可见,q↑
p↑
n↑
— ↑E k
为 ↓ Ek→ ↓p, n< nlim。
4、由于链 张紧不好, 链条松弛
——在起动、制动、载荷变化等情况下 ——惯性冲击
c
nqpE
k
23 ?
?
常数
冲击动能:
∴ 链传动的 运动不均匀性 和 动载荷 是链传动的 固有特性。
机械设计 第七章 链传动 26
降低动载荷的措施,
(1)n1<nlim;
(2)链传动尽量放在 低速级 ;
(3)选用小 p,多 z 的链传动。
思考,链传动 为什么 布置在 低速级?带
传动 应布置在多级传动的 高速级 还是 低
速级? 为什么?
**链的节距越大,多边形效应 越严重
**链轮转速越高,多边形效应 越严重
机械设计 第七章 链传动 27
§ 4、受力分析
一、紧边拉力
fc FFFF ??? 1
1、工作拉力 F1
)(10001 Nv PF ?
P——kW v——m/s
2、离心力 Fc
)(2 NqvF c ? q——kg/m
3、垂度拉力 Ff——布置方式、垂度大小
q g akF ff ? kf——垂度系数 (p287)
机械设计 第七章 链传动 28
二、松边拉力
fFFF ??? 0
三、压轴力
11 2.12 FkFFFFF AfQ ???????
( ∵ Ff 较小)
( Fc对 FQ无影响) 工作情况系数( P288)
注意,1)链传动紧边布置与带传动相反。
2)张紧力:带传动张紧力决定传动工作能力;
链传动张紧力不决定工作能力,
防止脱链、跳齿
3)因张紧力小,压轴力比带传动小。
控制松边垂度
而是
机械设计 第七章 链传动 29
§ 5、滚子链传动的计算
一、失效形式
1、链条元件的 疲劳破坏 ( ∵ 交变应力下工作)
2、铰链 铰链磨损 → p↑ — 脱链
3,胶合,销轴与套筒(高速或润滑不良)
4,冲击破坏,起动、制动、反转
6、链轮轮齿磨损
5,静力拉断, smv /6.0? 下,过载拉断
机械设计 第七章 链传动 30
二、额定功率曲线
针对各种失效形式
——额定功率曲线
( 帐篷曲线 )
三、额定功率 P0
为避免上述失效形式 ——特定条件下,试验曲线
冲击
胶合
机械设计 第七章 链传动 31
特定条件,z1=19,Lp=100,Lh=1500h,单排,水平,
%3??pp
实际使用,修正
0Pkk
PKP
pz
A
c ??
??
式中,kz——小链轮齿数系数,z1< 19时,kz< 1 (表 14.2)
kp——多排链排数系数(表 14.3);
P——名义功率;
设计时,由上式求 P0(=Pc)→ 由 P0,n1在图 14.17中 链型号
当 smv /6.0? 时,低速传动,v↓→F 1↑→ 过载拉断
安全系数校核,8~4
1
????
fcA
Qp
FFFK
FzS
zp—排数; FQ—单排链的极限拉伸载荷
机械设计 第七章 链传动 32
四、参数选择
1、传动比 i
a一定时,i↑ — α↓ — 同时啮合齿数少 — 磨损 ↑ — 跳齿

8
2
1 ??
n
ni,通常,α1≥120 °, i = 2~3.5
2、链轮齿数
1)不宜过少
z↓ 1m a xm in
180c o s
zvv
?
?? —↑ 运动不均匀性,↑ 动载荷
1
11m a x
180s in
zRv
?
??? ? —↑ 垂直分速度,↑ 功率消耗
z↓,同时啮合齿数 ↓, 磨损 ↑
z↓,链节间相对转角 ↑, ↑ 功率消耗
∴ 限制 zmin
机械设计 第七章 链传动 33
p+ Δ p
p
φ
d+
Δ
d
d
2)不宜过多
z1↑→z 2↑↑─→d+Δd↑→ 跳齿、脱链 ↑→ 寿命 ↓磨损
由于:
z
pd
?180
sin
?
磨损后,p→p+Δp
z
ppdd
?1 8 0
s in
?????
即:
z
pd
?180
s in
???
当 Δp相同时,z↑ — Δd ↑
— 链节外移 (爬齿 )↑ — 脱链可能性 ↑ ∴ z max = 120





















轮:
z

机械设计 第七章 链传动 34
3、链速、链轮极限转速
v↑ — 动载荷 ↑ ∴ v< 12m/s
nopt — Pmax,nlim — 右侧竖线(图 14.17)。
3)均匀磨损
Lp为偶数 → 链轮 齿数 应采用与 Lp互质的 奇数。
4、链节距 p
p↑
链传动尺寸 ↑ — 承载能力 ↑
运动不均匀性 ↑,动载 ↑,振动噪音 ↑
∴ 尽量采用小节距链条。
机械设计 第七章 链传动 35
5、中心距和链长
v一定,a↓ — Lp↓ — 屈伸次数 ↑ — 磨损 ↑
d一定,a↓ —α1↓ —同时啮合齿数 ↓ — 磨损 ↑
a↑↑ — 松边上下颤动,传动不平稳。
∴ a = ( 30~50) p amax = 80p
重载,a小,i大:小节距、多排链;
v小,a大,i小:大节距、单排链;
选择方法:
pz
A
kk
PKP ?
0
,由 P0,n1查图 14.17定型号 — p。
一般
a↓
机械设计 第七章 链传动 36
过程,1)初选 a0=( 30~50) p;
2)由式 14.23→L p(圆整为 偶数 );
3)由式 14.24→a ;
[例 14.1 P291]
§ 6、链传动的张紧与布置
一、合理布置
1,两轮 回转面应在 同一铅垂面 内;
机械设计 第七章 链传动 37
二、张紧方法
张紧目的,不决定工作能力,决定 垂度大小。
方法:
调整中心距;
加张紧轮:靠近主动链轮的松边上。
3,紧边在上 。
2、两轮中心线最好水平,或与水平面 ≤ 45° 夹角,
尽量 避免垂直布置 ;








机械设计 第七章 链传动 38
机械设计 第七章 链传动 39
§ 7、链传动的润滑
飞溅润滑
人工定期润滑 滴油润滑
油浴润滑
压力喷油润滑