第四章 链传动
4-1 链传动的特点、类型及应用 一、组成：主动轮、从动轮、链条
特点：兼有挠性传动的啮合传动的特点。
与带传动及齿轮传动相比较，其特点有
1）平均传动比准确，工作可靠（由于是啮合传动，没有打滑、弹性滑动现象）。
2）传动效率高，闭式0.95
0.98η=。
3）压轴力较小。
4）能在温度较高，多灰尘、湿度较大及有腐蚀等恶劣条件下工作。
5）中心距适用范围较大。
6）工况相同时，比带传动结构紧凑。
缺点：1）瞬时传动比不恒定，传动不平稳。
2）工作时有噪声。
3）不宜在载荷变化很大和急速反方向的传动中工作。
4）只限于平行轴传动。
5）成本高（与带传动比）。
二、类型
按齿形结构分：滚子链
齿形链：040/0.980.990.950.98m s
η≤=一般取。
按用途分：传动链，1220/v m s ≤ 起重链，0.25/v m s ≤
牵引链，驱动输送带的运输机械24/v m s ≤ 三、滚子链 传动的结构，主要参数，几何尺寸 1、结构 2、参数：
1）链条节距p ：滚子链上相临两销轴中心的距离称为节距。
2）齿数：小链轮齿数min 2
17120Z Z ≥
3）链排数： 123
,p Z Z Z ≤确定后，P ↑，承载力↑，但链轮直径↑，为此，可
用多排小节距来减小链轮直径。
4）包角12,αα
5）链长L ，链条节数p L ，p L 易取偶数。
p L L P =⋅。
6）传动比12
1221
,
n Z i i n Z =
= 7）链速：低速0.6/v m s ，中速0.68/v m s =，高速8/v m s 。
8）滚子链链轮
11-7 链传动的失效形式与设计准则 1、受力分析
（1）静载荷 1）工作拉力w F
紧边受有工作拉力，1000w P F N v
=
2）离心拉力,
7/c F v m s ，不可忽视。
该拉力作用在链条全长上，
2
c F qv N =
3）垂直拉力y F
水平传动时，链条本身的重量产生垂直拉力y F ，数值较小，
()0.1
0.15y w F F N ≈
4）压轴力0Q
紧边总拉力 w y c F F F F =++ 松边总拉力 y c F F F =+
由于离心拉力不作用在链轮轴上，故链传动作用于轴上的压力： ()
010002 1.2 1.3w y P
Q F F N v
=+≈
（2）动载荷
当0β=时，链速1v 最大，1max 11v R ω= 当1
Z π
β=
时，链速1v 最小，1min 111
cos
v R Z π
ω=
1Z 越小，1v 波动越大，动载荷越大。
2、失效形式
（1）疲劳破坏：正常润滑，铰链元件受到变应力的反复作用，因疲劳强度不足而破坏。
链板：疲劳断裂。
滚子套筒：冲击疲劳断裂（在啮合瞬间） 销轴表面接触疲劳破坏（在啮合过程中）
（2）磨损：链条与轮齿的接触表面，发生磨损，结果导致→链节距过度伸长，发生脱
链现象。
（3）胶合：高速、重载，致使润滑不良，铰链的接触表面严重发热，在一定压力下使
金属表面发生粘着，随着链条的运动使金属从表面上撕落的现象。
（4）破断：低速重载，经常起动、制动、反转，由于过载，冲击可能在发生疲劳失效
之前产生破断失效。
3、设计准则：在一定的使用寿命、润滑良好的条件下，避免上述各种失效。
（1）许用功率曲线：在特定条件下，119,100p Z L ==，单列、水平、平稳、润滑正常，
测得的许用功率0P ，寿命约15000h
①遇到下列情况时，0P 应降低
a. 1.5/v m s ≤,润滑不良，降至()00.3
0.6P
1.5/v m s ≤，无润滑不良，降至()00.15
0.3,15000P h 且寿命
b. 1.5/7/m s v m s ≤≤,润滑不良，降至 ()00.15
0.3P
c. 7/v m s ≥，必有充分良好的润滑，否则不用。
②当要求工作寿命低于15000h 时，0P 可高些。
（2）计算功率c P
实际使用中，当与特定实验条件下不同时， 0c A Z L P P K P P K K K =≤ A K －工作情况系数，表11-10 z K －小链轮齿数系数，表11-11 L K －链长系数，图11-14 P K －多排链系数，表11-12
（3）静强度校核
当0.6/v m s ，链传动的主要失效形式是过载破断，由式11-26。
求得紧边的最大总
拉力。
静强度安全系数 max
7p A Z Q S K F =
≥
p Z －链排数
Q －单排链的极限拉伸载荷，表5-5 max F －链的紧边总拉力 链传动的设计计算 1、参数选择 1）1,v n
为控制振动，噪声11
68/601000
Z Pn v m s =≤⨯，
（极限值12～15/m s ） max v
v 时，应减小P ，即改用小节距，多排链
0.6/v m s ，校核静强度 2）传动比i
一般17i =，推荐2 3.5i =
i 过大，1α过小。
同时啮合的齿数少，（每个齿承载力大）磨损严重，链条寿命缩小。
3）齿数12,Z Z
1Z 多，可减少传动比不均匀性及动载荷，减小冲击和磨损，提高寿命。
12,Z Z 最好互为质数，或是不能整除链条节数的数。
4）节距P ，链排数p Z
P ↑，抗拉强度↑，啮合冲击↑
尽量选取小节距单排链
高速重载选取小节距多排链
载荷大，a 小，i 大，取小P ，多p Z 5）链条节数,p L a
p L 易取偶数 a ,p L ↓↓，磨损↑
a ↑，抗振能力↑，寿命↑，太大，颤动，不平稳。
()2080a P =
最适宜()30
50a P =
计算值2
'
012210222p a Z Z Z Z P L P a π+-⎛⎫=++ ⎪⎝⎭
0a －初定中心距
计算出'
p L ，圆整为相近的偶数p L ，将p L 代回上式，实际中心距为：
1242p Z Z P a L +⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦设计内容：型号即节距P ，节数p L ，排数p Z ，a ，12,Z Z ，轮材料，结构、尺寸。
例11-2
解：1、选12,Z Z
表11-13 设3
8/v m s =，取121Z =，21 3.32169.3Z iZ ==⨯=，取奇数
269Z =。
2、确定链节数p L
初定中心距040a P =，
2
'
0122102
022240216969212
126.462402p a Z Z Z Z P L P a a P P P ππ+-⎛⎫
=++ ⎪
⎝⎭
+-⎛⎫
=++= ⎪⎝⎭
取126p L = 3、计算功率c P
c 1.31114.3A P K P KW =⋅=⨯=，表11-10
4、计算许用功率0P c 0z P 14.3
11.93
1.11 1.081
L P P KW K K K =
==⨯⨯
表11-11，z 1.11K =，初级形数 图11-14， 1.08L K =，链长 表11-12，
11
P P K Z ==，多排链
5、选取P ，链号
据10730/min,11.93n r P KW ==，由图11-13查得19.05P mm =， 链号121126,
1243.183A GB -⨯-，油浴润滑
6、验算v 112119.05730
4.87/601000601000
Z Pn v m s ⨯⨯=
==⨯⨯
7、实际链长,L a
12619.05
2.41000
1000
p L P L m ⋅⨯=
=
=
124219.05216912642757.5p Z Z P a L mm
+⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦+⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦= 8、计算压轴力0Q
()
()010001.2 1.3100011
1.2 1.3 4.87
27102936P Q v
N
≈⨯=⨯
= 链传动的布置和张紧 1、布置
1）两轴应平行，两轮应位于同一平面 2）两轴心连线水平或
45
3）紧边在上边，避免链节垂落到链轮上影响脱链（即咬链），或紧边与松边相碰。
①30,2a P i ≤≥，水平传动 ②倾角大的传动
③60, 1.5a P i ≥≤和125Z ≤的水平传动 尽量避免垂直布置。