广东海洋大学：《机械设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 链传动

3第九章链传动 §9-1链传动的特点及应用 §9-2传动链的结构特点 §9-3滚子链链轮的结构和材料 §9-4链传动的运动特性 §9-5链传动的受力分析 §9-6滚子链传动的设计计算 §9-7链传动的布置、张紧和润滑

第九章 链传动 §9-2 传动链的结构特点 §9-1 链传动的特点及应用 §9-3 滚子链链轮的结构和材料 §9-4 链传动的运动特性 §9-5 链传动的受力分析 §9-6 滚子链传动的设计计算 §9-7 链传动的布置、张紧和润滑

链传动的特点及应用 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。 ◆与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低 速情况下工作。 ◆与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。 ◆链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。 ◆链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不 宜采用齿轮传动的场合

特点及应用1 链传动的特点及应用 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。 ◆ 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低 速情况下工作。 ◆ 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。 ◆ 链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。 ◆ 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不 宜采用齿轮传动的场合

传动链的结构特点 传动链是链传动中的主要元件，传动链有滚子链和齿形链等类型。 一、 滚子链 ◆滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。 ◆内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； ◆滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。 外链板 内链板 滚子 套筒 销轴 滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多

传动链的结构特点1 传动链的结构特点 传动链是链传动中的主要元件，传动链有滚子链和齿形链等类型。 ◆ 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。 ◆ 内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； ◆ 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。 外链板 内链板 套筒 滚子 销轴 滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。 一、滚子链

传动链的结构特点 链条的接头处的固定形式有： 用开口销固定，多用于大节距链 弹簧卡片固定，多用于小节距链 设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可 避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承 载能力下降

传动链的结构 链条的接头处的固定形式有： 特点2 传动链的结构特点 用开口销固定，多用于大节距链 弹簧卡片固定，多用于小节距链 设计时，链节数以取为偶数为宜，这样可 避免使用过渡链节，因为过渡链节会使链的承 载能力下降

传动链的结构特点 二、齿形链 齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。 齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导 板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的 链轮结构简单。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。 60 圆销式 轴瓦式 滚柱式 与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠， 多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中

传动链的结构特点3 传动链的结构特点 二、齿形链 齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链 轮轮齿相啮合而传递运动。 与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠， 多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。 齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。 齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导 板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的 链轮结构简单。 60。 圆销式 轴瓦式 滚柱式

滚子链链轮的结构和材料 链轮的参数和齿形 链轮是链传动的主要零件，其齿形已经标准化。链轮设计的主要内容是： ◆确定链轮的结构和尺寸； ◆选择链轮的材料和热处理方式； 链轮的基本参数： ◆配用链条的节距p、滚子的最大外径d1、排距p齿数z。 链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dmx。 ds ddf da dg 链轮尺寸计算公式见

链轮的结构和材 料1 滚子链链轮的结构和材料 一、链轮的参数和齿形 链轮是链传动的主要零件，其齿形已经标准化。链轮设计的主要内容是： 链轮的基本参数： ◆ 配用链条的节距 p、滚子的最大外径d1、排距 pt、齿数z。 ◆ 确定链轮的结构和尺寸； ◆ 选择链轮的材料和热处理方式； 链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dkmax。 d dg dk df da dg 链轮尺寸计算公式见

滚子链链轮的结构和材料 链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直 线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上 的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依 次为”1、r2和3；b-c线段为直线段。 二、 链轮的结构和材料 ◆小直径的链轮可制成整体式； ◆中等尺寸的链轮可制成孔板式； ◆大直径的链轮可制成组装式。 整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮 ◆链轮的轴向齿廓及尺寸应符合国标GB1244-85的规定。 链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的工作 情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造

链轮的结构和材料2 滚子链链轮的结构和材料 链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直 线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上 的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依 次为 r1、r2和r a 3；b-c线段为直线段。 b c d a r r r 2 1 3 z o2 o1 o3 180° 二、链轮的结构和材料 ◆ 小直径的链轮可制成整体式； ◆ 中等尺寸的链轮可制成孔板式； ◆ 大直径的链轮可制成组装式。 ◆ 链轮的轴向齿廓及尺寸应符合国标GB1244-85的规定。 链轮的材料应能保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，由于小链轮的工作 情况较大链轮的恶劣些，故小链轮通常采用较好的材料制造。 整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮

链传动的运动特性 一、 链传动的速度分析 在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形 的边长等于链条的节距p。 y 链的平均速度为： 链传动的平均传动比为： 21n1p- z2n2p i= %1=2 V= 60×1000 60×1000 n 21 链条铰链A点的前进分速度yx=RO1COsB 上下运动分速度Vy=Ro1SinB

运动特性1 链传动的运动特性 一、链传动的速度 分析 在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形 的边长等于链条的节距p。 链的平均速度为： 60 1000 60 1000 1 1 2 2  =  = z n p z n p v 链传动的平均传动比为： 1 2 2 1 z z n n i = = 链条铰链A点的前进分速度 vx = R1 1 cos  上下运动分速度 vy = R1 1 sin 

链传动的运动特性 二、链传动的运动不均匀性 由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 因为从动链轮的角速度为：0，=R,cosy Vx R@COS B 所以链传动瞬时传动比为：i=@1= R2 cosy 0 R cOS B 当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应

运动特性2 二、链传动的运动不均匀性 由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。 链传动的运动特性 当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。 因为从动链轮的角速度为：      cos cos cos 2 1 1 2 2 R R R vx = = 所以链传动瞬时传动比为：     cos cos 1 2 2 1 R R i = =

链传动的运动特性 三、链传动的动载荷 链传动中的多边形效应造成链条和链轮都是周期性的变速运动，从而 引起动载荷。 链条前进的加速度引起的动载荷为：F1=ma 从动链轮的角加速度引起的动载荷为：F2 J da R,dt 链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链 节和链轮啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链 轮的转速越高，则冲击越强烈。 当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直线运动 的链节铰链和以角速度ω作圆周运动的链轮轮 齿，将以一定的相对速度突然相互啮合，从而 使链条和链轮受到冲击，并产生附加动载荷

运动特性3 链传动的运动特性 三、链传动的动载荷 链传动中的多边形效应造成链条和链轮都是周期性的变速运动，从而 引起动载荷。 链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链 节和链轮啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和动载荷。链节距越大，链 轮的转速越高，则冲击越强烈。 链条前进的加速度引起的动载荷为： Fd1 = mac 从动链轮的角加速度引起的动载荷为： R t J F d d 2 2 d2  = 当链节啮上链轮轮齿的瞬间，作直线运动 的链节铰链和以角速度ω作圆周运动的链轮轮 齿，将以一定的相对速度突然相互啮合，从而 使链条和链轮受到冲击，并产生附加动载荷。 ω