第八章 链传动讨论题
8-1 解：
链传动在工作时，虽然主动轮以匀速旋转，但由于链条绕在链轮上呈多边形。这种多边形啮合传动，使链的瞬时速度v=r1w1cos?产生周期性变化（?在±?1/2之间变化）。从而使从动轮转速也产生周期性变化，与此同时链条还要上下抖动。这就使链传动产生了运动不均匀性。这是不可避免的。影响运动不均匀性的因素有小链轮（主动链轮）转速n1，链条节距p及链轮齿数z。采用较小的节距，较多的齿数并限制链轮的转速，可减少运动的不均匀性。
思考题及习题
8-1 解：
与带传动相比较，都具有中间挠性件。故用于中心距较大的场合。但链传动为啮合传动，故比带传动结构紧凑，且承载能力较高，不需要很大的初拉力。因此作用于轴上的载荷较小，没有弹性滑动现象，故传动效率较高，能保持准确的平均传动比。链传动比以摩擦传动的带传动安装精度要求高，制造费用较高。由于多边形效应，瞬时传动比是变化的，工作时有振动噪声，附加动载荷，不适宜高速及要求精确传动比的传动。而带传动却有减振、缓冲作用，使传动平稳，这是带传动适宜放在高速级上的原因之一。综上所述，链传动适用于两轴相距过远，要求平稳传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，低速、重载、高温、环境恶劣的场合，广泛应用于冶金、轻工、化工、机床、农业、起重运输和各种车辆等机械传动中。
8-2 解：
滚子链结构简单，自重较轻，价廉，应用广泛，滚子链的外链板与销轴为过盈配合，组成外链节，内链板与套筒紧固构成内链节，销轴与套筒间为间隙配合，使相邻的内、外链节可相对转动，链条就由若干内、外链节依次交替组成。滚子轮套在套筒上，可以自由转动，使链与链轮进入与脱离啮合时形成滚动摩擦，以减小链与轮齿的摩擦。
8-3 解：
z1不宜过小。因为z1少会增加传动的不均匀性和附加动载荷；其次增加链节间的相对转角，而加速铰链磨损；当功率P一定时，链速v小（z1少，在n1一定时，v降低），则增大了链的拉力，使链条受力不好，加速了链和链轮的损坏。z2=iz1，z2不宜过多，因为链轮分度圆直径d=p/sin(1800/z)，当链节距p一定时，z增大，d增大。使传动尺寸和自重增大，并且链容易脱链，跳齿，其使用寿命缩短。
从提高传动均匀性和减少动载荷考虑，同时考虑限制大链轮齿数和减少传动尺寸，传动比大，链速较低的链传动。选取较少的链轮齿数，zmin=9，反之可选较多的齿数，但zmax≤120。由于链节数常是偶数，为考虑磨损部分，链轮齿数一般应为奇数。
8-4 解：
为了使链联成封闭环状，链的两端应用联接链节联接起来，当组成链的总链节数为偶数时，可避免采用过渡链节联接，过渡链节除受拉力外，还受附加弯矩应力。故强度较一般链节低20%。所以一般情况下，最好不用奇数链节数。
8-5 解：
传动装置方案不合理。带传动应布置在高速级上，因为带是弹性体，有减振、缓冲的作用。使传动平稳；在传递功率P一定时，带速高，带上的作用力小，可减少带的根数；摩擦传动结构尺寸大，当传动功率P一定时（T=9550P/n），转速n高，传递的扭矩小，带传动装置的尺寸减小。所以带传动应布置在高速级上。而链传动由于运动的不均匀性，动载荷大，高速时冲击振动就更大。故不宜用于高速的场合，应布置在低速级上。
8-6 解：
1）链节数 Lp=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z1-z2)/2?]2/a
=2*100/25.4+(21+3*21)/2+25.4[(3*21-21)/2?]2/1000=121.8
式中z2=iz1
链节数Lp=122节
2）链条所能传递的功率由式8-9得P0≥KA*P/(Kz*KL*KP)
则 P≤P0*Kz*KL*KP/KA
查图8-14得P0=28kW(链号为16A，n1=580r/min)
查表8-5得KA=1.3(电动机驱动有冲击)
查表8-6得Kz=1.11(链板疲劳失效,z1=z2)
查表8-7得KP=1(单排链)
查表8-16得KL=1.07(链板疲劳失效，查曲线1，P=122节)
P≤28*1.11*1.07*1/1.3=25.58kW
链所传递的最大功率为25.58kW
3）链的工作拉力F=1000P/v
链速v=z1n1p/60*1000=21*580*25.4/60*1000=5.16m/s
F=1000*25.58/5.16=4957N
4）正常运转时，链传动的失效形式是链条的疲劳破坏。
8-7 解：
链条所能传递的功率P0由式（8-9）可知：
P0≥Pc/KzKLKp=KAP/KzKLKp
所以： P≤P0KzKLKp/KA
查表8-5，KA=1.3
查表8-6，Kz=0.887
查表8-7，Kp=1
查图8-14，P0=0.82kW
链长 Lp=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z2-z1)/2?]2/a
=2*670/19.05+(17+50)/2+19.05[(50-17)/2?]2/670=104
查图8-16，KL=1.02
故 P≤0.82*0.887*1.02*1/1.3=0.57kW＜1.1kW
该链传动不能传递1.1kW的功率，可增大链节距（改变链号）或用多排链来提高其传动能力。
8-1 解：
链传动在工作时，虽然主动轮以匀速旋转，但由于链条绕在链轮上呈多边形。这种多边形啮合传动，使链的瞬时速度v=r1w1cos?产生周期性变化（?在±?1/2之间变化）。从而使从动轮转速也产生周期性变化，与此同时链条还要上下抖动。这就使链传动产生了运动不均匀性。这是不可避免的。影响运动不均匀性的因素有小链轮（主动链轮）转速n1，链条节距p及链轮齿数z。采用较小的节距，较多的齿数并限制链轮的转速，可减少运动的不均匀性。
思考题及习题
8-1 解：
与带传动相比较，都具有中间挠性件。故用于中心距较大的场合。但链传动为啮合传动，故比带传动结构紧凑，且承载能力较高，不需要很大的初拉力。因此作用于轴上的载荷较小，没有弹性滑动现象，故传动效率较高，能保持准确的平均传动比。链传动比以摩擦传动的带传动安装精度要求高，制造费用较高。由于多边形效应，瞬时传动比是变化的，工作时有振动噪声，附加动载荷，不适宜高速及要求精确传动比的传动。而带传动却有减振、缓冲作用，使传动平稳，这是带传动适宜放在高速级上的原因之一。综上所述，链传动适用于两轴相距过远，要求平稳传动比不变但对瞬时传动比要求不严格，低速、重载、高温、环境恶劣的场合，广泛应用于冶金、轻工、化工、机床、农业、起重运输和各种车辆等机械传动中。
8-2 解：
滚子链结构简单，自重较轻，价廉，应用广泛，滚子链的外链板与销轴为过盈配合，组成外链节，内链板与套筒紧固构成内链节，销轴与套筒间为间隙配合，使相邻的内、外链节可相对转动，链条就由若干内、外链节依次交替组成。滚子轮套在套筒上，可以自由转动，使链与链轮进入与脱离啮合时形成滚动摩擦，以减小链与轮齿的摩擦。
8-3 解：
z1不宜过小。因为z1少会增加传动的不均匀性和附加动载荷；其次增加链节间的相对转角，而加速铰链磨损；当功率P一定时，链速v小（z1少，在n1一定时，v降低），则增大了链的拉力，使链条受力不好，加速了链和链轮的损坏。z2=iz1，z2不宜过多，因为链轮分度圆直径d=p/sin(1800/z)，当链节距p一定时，z增大，d增大。使传动尺寸和自重增大，并且链容易脱链，跳齿，其使用寿命缩短。
从提高传动均匀性和减少动载荷考虑，同时考虑限制大链轮齿数和减少传动尺寸，传动比大，链速较低的链传动。选取较少的链轮齿数，zmin=9，反之可选较多的齿数，但zmax≤120。由于链节数常是偶数，为考虑磨损部分，链轮齿数一般应为奇数。
8-4 解：
为了使链联成封闭环状，链的两端应用联接链节联接起来，当组成链的总链节数为偶数时，可避免采用过渡链节联接，过渡链节除受拉力外，还受附加弯矩应力。故强度较一般链节低20%。所以一般情况下，最好不用奇数链节数。
8-5 解：
传动装置方案不合理。带传动应布置在高速级上，因为带是弹性体，有减振、缓冲的作用。使传动平稳；在传递功率P一定时，带速高，带上的作用力小，可减少带的根数；摩擦传动结构尺寸大，当传动功率P一定时（T=9550P/n），转速n高，传递的扭矩小，带传动装置的尺寸减小。所以带传动应布置在高速级上。而链传动由于运动的不均匀性，动载荷大，高速时冲击振动就更大。故不宜用于高速的场合，应布置在低速级上。
8-6 解：
1）链节数 Lp=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z1-z2)/2?]2/a
=2*100/25.4+(21+3*21)/2+25.4[(3*21-21)/2?]2/1000=121.8
式中z2=iz1
链节数Lp=122节
2）链条所能传递的功率由式8-9得P0≥KA*P/(Kz*KL*KP)
则 P≤P0*Kz*KL*KP/KA
查图8-14得P0=28kW(链号为16A，n1=580r/min)
查表8-5得KA=1.3(电动机驱动有冲击)
查表8-6得Kz=1.11(链板疲劳失效,z1=z2)
查表8-7得KP=1(单排链)
查表8-16得KL=1.07(链板疲劳失效，查曲线1，P=122节)
P≤28*1.11*1.07*1/1.3=25.58kW
链所传递的最大功率为25.58kW
3）链的工作拉力F=1000P/v
链速v=z1n1p/60*1000=21*580*25.4/60*1000=5.16m/s
F=1000*25.58/5.16=4957N
4）正常运转时，链传动的失效形式是链条的疲劳破坏。
8-7 解：
链条所能传递的功率P0由式（8-9）可知：
P0≥Pc/KzKLKp=KAP/KzKLKp
所以： P≤P0KzKLKp/KA
查表8-5，KA=1.3
查表8-6，Kz=0.887
查表8-7，Kp=1
查图8-14，P0=0.82kW
链长 Lp=2a/p+(z1+z2)/2+p[(z2-z1)/2?]2/a
=2*670/19.05+(17+50)/2+19.05[(50-17)/2?]2/670=104
查图8-16，KL=1.02
故 P≤0.82*0.887*1.02*1/1.3=0.57kW＜1.1kW
该链传动不能传递1.1kW的功率，可增大链节距（改变链号）或用多排链来提高其传动能力。
