链传动的特点和应用
链条和链轮
链传动的运动分析和受力分析
链传动的主要参数及其选择
滚子链传动的计算
链传动的润滑和布置
机械传动小结
P.210链 传 动
与带传动相比,
与齿轮传动相比,
1.精度 (加工,装配 )要求低
2.可用于较大的中心距 a (amax＝ 8m)
§ 13-8 链传动的特点和应用 p.210
缺点,
应用,
1.无弹性滑动及打滑,η较高 ( η＝ 0.98),平均 i准确
2.张紧力小,压轴力 FQ小
3.结构紧凑
4.能在恶劣的条件下工作
瞬时传动比、链速不恒定 →传动不均匀
(Z小,p大 →不均匀 ↑)
传动平稳性差 →冲击、振动大，噪音高
→动载荷 → 不宜高速传动
i≤8,a＜ 5～ 6 m,P≤10kw,V≤15m/S
缺点,
应用,
§ 13-9链条和链轮 p.211
按用途 → 传动链 (常用 ),起重链,牵引 链
1.齿形链,
(一 )传动链的种类和结构 ┌滚子链└齿形链
(1)结构
p L
(3)链条标准
(表 13-9)
(2)基本参数
排距
外链节
内链
节
p
外链片
销轴
滚子
套筒
内链片
d1
节距2.滚子链,
滚
子
直
径
链节能平稳、自由地进入和退出啮合，
并便于加工
(二 )链轮 p.213 1.齿形,
(1)要求－
(新标准 GB1244-85,旧标准 GB1244-76)
p
reri
a b
C
a
Cb
碳素钢、合金钢 (重要 ) [低碳钢－渗碳淬火
中碳钢－表面淬火 ] ; 铸钢 ；灰铸铁 ; 夹布胶木
2.结构：
图 13-26
p.214
3.材料,
(2) 齿形－
图 13-24
§ 13-10链传动的运动分析和受力分析 p.214
一, 链传动的运动分析,
1.链条速度及传动比,
100060100060
2211
????
pnZpnZV
1
2
1
2
2
1
d
d
Z
Z
n
ni ???平均传动比,
平均传动比恒定，瞬时传动比不恒定 →
i 不宜过大,一般 i≤6,推荐 i≤2 ～ 3.5
)180(s i n Z
pd
??
p
d/2
(13-19)
(13-20)
2.瞬时链条速度,
平均速度,
3.分析
工作时只有销轴轴心 A 的
运动轨迹在链轮分度圆上。
211 dV A ??
→ 链条线速度,
垂直分速度, V
A2/s i n
2/c o s
11
11
??
??
dV
dV
y ?
?
A
θ
ω1随着相位角 θ 的变化 →
(－ 180° /Z1→0→ ＋ 180° /Z1)
→ 链速 V变化 2/
11m a x ?dV ?
V
Vy
θ
VA A
θ =0°
0;m a x
?
?
y
AV VV
A
VA
V
Vy
θθ
m a xm in ; yVV
1
1 8 0
Z
?
???
2/)180c o s ( 111m i n ZdV ???
θ－ 相位角
→ 链速时快时慢 → 瞬时链速和传动比作周期
性变化 → 链传动不均匀、动载荷 → Z1↓p↑n 1↑
→ 变化 ↑
链速不均匀系数, δ =(Vmax-Vmin)/Vm
→ i 不宜过大,不宜高速传动
紧边拉力,
压轴力,
适度张紧,
F2= Fc ＋ Fy
离心 悬垂
F1 = F ＋ F2 = F ＋ Fc＋ Fy
圆周力
FQ= (1.2～ 1.3) F
防振动、跳齿,脱链。
2/s i n;2/c o s 1111 ???? dVdV y ??
二, 链传动的受力分析, p.215
工作时,两边链条拉力不等 →F1≠F2
松边拉力,
3.分析,
2.链节距 p
3.中心距 a和链条长度Ｌ
p+△ p
→ 传动尺寸 ↑
易脱链、跳链
Z
p
d
?180
s in
?
??Z ↑ →△ d ↑
1.链轮齿数Ｚ 1、Ｚ 2 － 表 13-10
Ｚ 1→
→不平稳 (不均匀、动载荷 )↑
→Ｚ min＝ 9
§ 13-11链传动的主要参数及其选择 p.216
不宜过多Ｚ 2→
不宜过少
→ Zmax=120
→最主要的参数
p↑→┌承载力 ↑
└ 不平稳 (不均匀、动载荷 )↑
1)a↓
a↑
→满足承载力的前提下，尽量选 小 p值
→ 垂度 ↑→不平稳 ↑
a＝（ 30～ 50） p
→┌包角 ↓→承载力 ↓
└链长Ｌ ↓→单位时间绕转次数 ↑→易失效
2)链长通常以链节数 LP来表示,LP宜选 整、偶数。
2.链节距 p
3.中心距 a和链条长度Ｌ,
§ 13-12 滚子链传动的计算 p.218
(一 )失效形式,
←中,高速条件下
←润滑不当或速度过高
→限制了链传动的极限转速
←开式,环境条件恶劣或润滑不良
→使链节变长,跳齿或脱链
←低速重载或严重过载 →限制其静力强度
←正常润滑条件下
→限制链传动承载能力的主要因素
→主要发生在链条上
4.链条铰链磨损
(二 )极限功率曲线图 (三 )额定功率曲线图 (四 )设计方法
5.过载拉断
3.销轴与套筒的胶合
2.滚子套筒的冲击疲劳破坏
1.链板的疲劳破坏
(二 )极限功率曲线图 图 13-32
→综合考虑各种失效形式产生的原因及条件
→确定其极限功率 P0
→作图依据,
1.链板的疲劳破坏
2.链条铰链磨损
3.滚子套筒的冲击疲劳破坏
4.销轴与套筒的胶合
5.润滑不良 →铰链磨损
5
(三 )额定功率曲线图 图 13-33 p.219
3.润滑条件
→特定条件下单排 A系列滚子链功率曲线
1.曲线含义,
2.特定条件
→图 13-34 p.220
←必须按推荐的润滑方式
→否则 p.218倒 8
→p.218倒 14
链板疲劳强度～
套筒滚子
冲击疲劳强度～
销轴与套筒胶
合强度～
n1
P0
－各种强度条件限制的功率曲线
上升曲线 →
向右下降曲线 →
向下垂线 →
(四 )设计方法 p.218
mLZ
A
KKK
PK
P ?0 (13-24)
已知, P,n1,n2（ i）、工作条件
选择,Ｚ 1,a →求 Lp（链节数 →偶数） →修正 a
求, 链条型号 ｛按 P0,n1 → 查图 13-13｝
其中, KA－工作情况系数,KZ－小链轮齿数系数
KL－链长系数,Km－多排链系数
查表 (13-11)～ (13-13)
§ 13-13 链传动的润滑和布置 p.222
（二）链传动的布置 表 13-14
要求,两轮共面 ;
两轮中心连线尽量水平 (＜ 45° );
松边在下。
小结,1.特点,a大 ;平均 i 恒定 ; F∑小。
瞬时 i不恒定 →不均匀、动载荷 → 不宜高速传动
2,Z1不宜过少,Z2不宜过多； p不宜过大； n不宜过
高； LP宜选整、偶数
(一 )链传动的润滑, 图 13-35
良好的润滑 → 降低链条铰链磨损，寿命 ↑。
机 械 传 动 小 结：
1.速度 2.运动形式 3.调节速度 4.带多台
二,传动装置作用,
三,传动装置分类
一,采用传动装置的原因,
1.传递分配能量 2.转速改变 3.运动形式改变
四,传动方案的布置,
－摩擦、啮合～
－平稳、无噪音、具安全保护、简单成本低。
i不恒定、结构尺寸大、轴上压力大,η低。
→高速级
－尺寸小,η高、传递 P范围广、传动可靠。
平稳差、冲击大、噪音高 →精度高 →成本高
摩擦
传动
啮合
传动
四,传动方案的布置,
1.带传动 (承载力小,平稳,缓冲吸振 )
2.链传动 (运动不均匀,动载荷随 n增大而增大 )
3.蜗杆传动,(i大,平稳,η低 )
4.锥齿轮 (加工困难,精度低 )
5.开式齿轮 传动 (磨损大 )
→高速级
→低速级
→中小功率,间歇运转 。
不宜 用于 大功率 传动 →高速级 (易形成油膜 →增加 η)
→改变 轴的 方向 才用
→高速级 (减小尺寸 )
→低速级 (减少磨损 )
高速级 →要求平稳
∵ n越高 ( P同 )→ T越小 →F越小 →对冲击振动越敏感
6.布置方案 7.齿轮两端轴承非对称布置 8.传动比较
6.布置方案,
7.齿轮两端轴承非对称布置,
① 齿轮、带、链传动：
②齿轮、蜗杆传动：
③直齿轮、斜齿轮传动：
带 →齿轮 →链
蜗杆 →齿轮
斜齿轮 →直齿轮
→转矩应由离齿轮较远的轴端输入
→减小载荷沿齿宽分布不均匀
传动平稳性最好的是 →
传动比最大的是 →
附加动载荷最大的是 →
效率最高的是 →
发热最严重的是 →
8,带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动比较,
带传动
蜗杆传动
链传动
齿轮传动
蜗杆传动
链条和链轮
链传动的运动分析和受力分析
链传动的主要参数及其选择
滚子链传动的计算
链传动的润滑和布置
机械传动小结
P.210链 传 动
与带传动相比,
与齿轮传动相比,
1.精度 (加工,装配 )要求低
2.可用于较大的中心距 a (amax＝ 8m)
§ 13-8 链传动的特点和应用 p.210
缺点,
应用,
1.无弹性滑动及打滑,η较高 ( η＝ 0.98),平均 i准确
2.张紧力小,压轴力 FQ小
3.结构紧凑
4.能在恶劣的条件下工作
瞬时传动比、链速不恒定 →传动不均匀
(Z小,p大 →不均匀 ↑)
传动平稳性差 →冲击、振动大，噪音高
→动载荷 → 不宜高速传动
i≤8,a＜ 5～ 6 m,P≤10kw,V≤15m/S
缺点,
应用,
§ 13-9链条和链轮 p.211
按用途 → 传动链 (常用 ),起重链,牵引 链
1.齿形链,
(一 )传动链的种类和结构 ┌滚子链└齿形链
(1)结构
p L
(3)链条标准
(表 13-9)
(2)基本参数
排距
外链节
内链
节
p
外链片
销轴
滚子
套筒
内链片
d1
节距2.滚子链,
滚
子
直
径
链节能平稳、自由地进入和退出啮合，
并便于加工
(二 )链轮 p.213 1.齿形,
(1)要求－
(新标准 GB1244-85,旧标准 GB1244-76)
p
reri
a b
C
a
Cb
碳素钢、合金钢 (重要 ) [低碳钢－渗碳淬火
中碳钢－表面淬火 ] ; 铸钢 ；灰铸铁 ; 夹布胶木
2.结构：
图 13-26
p.214
3.材料,
(2) 齿形－
图 13-24
§ 13-10链传动的运动分析和受力分析 p.214
一, 链传动的运动分析,
1.链条速度及传动比,
100060100060
2211
????
pnZpnZV
1
2
1
2
2
1
d
d
Z
Z
n
ni ???平均传动比,
平均传动比恒定，瞬时传动比不恒定 →
i 不宜过大,一般 i≤6,推荐 i≤2 ～ 3.5
)180(s i n Z
pd
??
p
d/2
(13-19)
(13-20)
2.瞬时链条速度,
平均速度,
3.分析
工作时只有销轴轴心 A 的
运动轨迹在链轮分度圆上。
211 dV A ??
→ 链条线速度,
垂直分速度, V
A2/s i n
2/c o s
11
11
??
??
dV
dV
y ?
?
A
θ
ω1随着相位角 θ 的变化 →
(－ 180° /Z1→0→ ＋ 180° /Z1)
→ 链速 V变化 2/
11m a x ?dV ?
V
Vy
θ
VA A
θ =0°
0;m a x
?
?
y
AV VV
A
VA
V
Vy
θθ
m a xm in ; yVV
1
1 8 0
Z
?
???
2/)180c o s ( 111m i n ZdV ???
θ－ 相位角
→ 链速时快时慢 → 瞬时链速和传动比作周期
性变化 → 链传动不均匀、动载荷 → Z1↓p↑n 1↑
→ 变化 ↑
链速不均匀系数, δ =(Vmax-Vmin)/Vm
→ i 不宜过大,不宜高速传动
紧边拉力,
压轴力,
适度张紧,
F2= Fc ＋ Fy
离心 悬垂
F1 = F ＋ F2 = F ＋ Fc＋ Fy
圆周力
FQ= (1.2～ 1.3) F
防振动、跳齿,脱链。
2/s i n;2/c o s 1111 ???? dVdV y ??
二, 链传动的受力分析, p.215
工作时,两边链条拉力不等 →F1≠F2
松边拉力,
3.分析,
2.链节距 p
3.中心距 a和链条长度Ｌ
p+△ p
→ 传动尺寸 ↑
易脱链、跳链
Z
p
d
?180
s in
?
??Z ↑ →△ d ↑
1.链轮齿数Ｚ 1、Ｚ 2 － 表 13-10
Ｚ 1→
→不平稳 (不均匀、动载荷 )↑
→Ｚ min＝ 9
§ 13-11链传动的主要参数及其选择 p.216
不宜过多Ｚ 2→
不宜过少
→ Zmax=120
→最主要的参数
p↑→┌承载力 ↑
└ 不平稳 (不均匀、动载荷 )↑
1)a↓
a↑
→满足承载力的前提下，尽量选 小 p值
→ 垂度 ↑→不平稳 ↑
a＝（ 30～ 50） p
→┌包角 ↓→承载力 ↓
└链长Ｌ ↓→单位时间绕转次数 ↑→易失效
2)链长通常以链节数 LP来表示,LP宜选 整、偶数。
2.链节距 p
3.中心距 a和链条长度Ｌ,
§ 13-12 滚子链传动的计算 p.218
(一 )失效形式,
←中,高速条件下
←润滑不当或速度过高
→限制了链传动的极限转速
←开式,环境条件恶劣或润滑不良
→使链节变长,跳齿或脱链
←低速重载或严重过载 →限制其静力强度
←正常润滑条件下
→限制链传动承载能力的主要因素
→主要发生在链条上
4.链条铰链磨损
(二 )极限功率曲线图 (三 )额定功率曲线图 (四 )设计方法
5.过载拉断
3.销轴与套筒的胶合
2.滚子套筒的冲击疲劳破坏
1.链板的疲劳破坏
(二 )极限功率曲线图 图 13-32
→综合考虑各种失效形式产生的原因及条件
→确定其极限功率 P0
→作图依据,
1.链板的疲劳破坏
2.链条铰链磨损
3.滚子套筒的冲击疲劳破坏
4.销轴与套筒的胶合
5.润滑不良 →铰链磨损
5
(三 )额定功率曲线图 图 13-33 p.219
3.润滑条件
→特定条件下单排 A系列滚子链功率曲线
1.曲线含义,
2.特定条件
→图 13-34 p.220
←必须按推荐的润滑方式
→否则 p.218倒 8
→p.218倒 14
链板疲劳强度～
套筒滚子
冲击疲劳强度～
销轴与套筒胶
合强度～
n1
P0
－各种强度条件限制的功率曲线
上升曲线 →
向右下降曲线 →
向下垂线 →
(四 )设计方法 p.218
mLZ
A
KKK
PK
P ?0 (13-24)
已知, P,n1,n2（ i）、工作条件
选择,Ｚ 1,a →求 Lp（链节数 →偶数） →修正 a
求, 链条型号 ｛按 P0,n1 → 查图 13-13｝
其中, KA－工作情况系数,KZ－小链轮齿数系数
KL－链长系数,Km－多排链系数
查表 (13-11)～ (13-13)
§ 13-13 链传动的润滑和布置 p.222
（二）链传动的布置 表 13-14
要求,两轮共面 ;
两轮中心连线尽量水平 (＜ 45° );
松边在下。
小结,1.特点,a大 ;平均 i 恒定 ; F∑小。
瞬时 i不恒定 →不均匀、动载荷 → 不宜高速传动
2,Z1不宜过少,Z2不宜过多； p不宜过大； n不宜过
高； LP宜选整、偶数
(一 )链传动的润滑, 图 13-35
良好的润滑 → 降低链条铰链磨损，寿命 ↑。
机 械 传 动 小 结：
1.速度 2.运动形式 3.调节速度 4.带多台
二,传动装置作用,
三,传动装置分类
一,采用传动装置的原因,
1.传递分配能量 2.转速改变 3.运动形式改变
四,传动方案的布置,
－摩擦、啮合～
－平稳、无噪音、具安全保护、简单成本低。
i不恒定、结构尺寸大、轴上压力大,η低。
→高速级
－尺寸小,η高、传递 P范围广、传动可靠。
平稳差、冲击大、噪音高 →精度高 →成本高
摩擦
传动
啮合
传动
四,传动方案的布置,
1.带传动 (承载力小,平稳,缓冲吸振 )
2.链传动 (运动不均匀,动载荷随 n增大而增大 )
3.蜗杆传动,(i大,平稳,η低 )
4.锥齿轮 (加工困难,精度低 )
5.开式齿轮 传动 (磨损大 )
→高速级
→低速级
→中小功率,间歇运转 。
不宜 用于 大功率 传动 →高速级 (易形成油膜 →增加 η)
→改变 轴的 方向 才用
→高速级 (减小尺寸 )
→低速级 (减少磨损 )
高速级 →要求平稳
∵ n越高 ( P同 )→ T越小 →F越小 →对冲击振动越敏感
6.布置方案 7.齿轮两端轴承非对称布置 8.传动比较
6.布置方案,
7.齿轮两端轴承非对称布置,
① 齿轮、带、链传动：
②齿轮、蜗杆传动：
③直齿轮、斜齿轮传动：
带 →齿轮 →链
蜗杆 →齿轮
斜齿轮 →直齿轮
→转矩应由离齿轮较远的轴端输入
→减小载荷沿齿宽分布不均匀
传动平稳性最好的是 →
传动比最大的是 →
附加动载荷最大的是 →
效率最高的是 →
发热最严重的是 →
8,带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动比较,
带传动
蜗杆传动
链传动
齿轮传动
蜗杆传动
