机械设计
第四章 链传动 第七章
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（4）链的种类
第四章 链传动 第七章
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传动链—— 一般机械传动，v≤20m/s 起重链—— 提升重物，v≤0.25m/s 曳引链—— 移动重物，v=2~4m/s 传动链 起重链
曳引链
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二、传动链和链轮 （1）传动链 ）
第四章 链传动 第七章
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按结构不同，分为： 滚子链（套筒滚子链）、套筒链 、齿形链
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v v 如图： 、 ′ 均作周期性变化
每转一个链节 转一个链节为周期
v —— “忽快忽慢 忽快忽慢” 忽快忽慢
v ′ —— “忽上忽下 忽上忽下” 忽上忽下
z 1↓—
φ1
2
↑— 运动不均匀性↑
不平稳、有规律振动。 不平稳
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第四章 链传动 第七章
−
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z2
从动轮： 从动轮 v = R 2ϖ 2 ⋅ cos γ
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磨损
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z1↑→z2↑↑─→d+Δd↑→跳齿、脱链↑→寿命↓ ↑↑─→d+Δd↑→跳齿 脱链↑→寿命↓ 跳齿、 ↑→寿命 后 问 p 脱 ： p+Δp d = 由于： 链 自 180o sin 从 行 z 哪 车 磨损后：p→p+Δp 轮 前链 开 轮： 传 p + ∆p d + ∆d = 始z 动 180o p sin ？ 多， z φ 磨 ∆p 损 ∆d = 即： o
z p FQ K A F1 + Fc + Ff ≥4~8
zp—排数；FQ—单排链的极限拉伸载荷
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1、传动比i 、传动比i
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（三）设计步骤和计算方法 a一定时，i↑— α↓— 同时啮合齿数少— 磨损↑— 跳齿 n1 ≤ 8 ，通常：α1≥120°，i = 2~3.5 ∴i = n2 2、链轮齿数 1）不宜过少
qp3 ⋅ n 2 E 冲击动能： k = c
常数
附加动载荷。 — ↑Ek
可见： q↑ p↑ n↑
为↓Ek→↓p，n＜nlim。 ↓p， 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 ∴ 链传动的运动不均匀性 动载荷 运动不均匀性和动载荷 固有特性。 运动不均匀性 动载荷是链传动的固有特性。 固有特性
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二、松边拉力
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F2 = Fc + F f
三、压轴力
FQ ≈ F1 + F2 = Fe + 2 F f ≈ 1.2k A ⋅ Fe（∵ Ff 较小）
（Fc对FQ无影响） 工作情况系数（P85）
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， 而是 控制松边垂度 防止脱链、跳齿
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• 接头形式：
第四章 链传动 第七章
偶数节：
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↓冲击和振动
奇数节：
过渡链节： 过渡链节： 产生附加弯矩,承载↓ 产生附加弯矩,承载↓,FQ=0.8FQ ∴ 避免采用奇数链节。 避免采用奇数链节。 连接链节： 开口销、 弹簧卡片
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• 主要参数：
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1）链节距p——基本参数 链节距p 链节距 p↑——尺寸↑ p = 链号×25.4/16（mm） 2）链节数Lp 整数，一般为偶数 偶数。 偶数 3）排数zp 单排链 多排链 排数↑—承载↑
带外导板
带内导板
承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳——“无声链 无声链” 无声链
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（2）链轮
第四章 链传动 第七章
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滚子链链轮齿形已标准化， 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 三圆弧一直线”。 三圆弧一直线
p d 分度圆直径： = 180o sin z
“齿形按3RGB1244-85规定制造”
但：排数↑↑—承载不均 排数↑↑ 排数↑↑—承载不均， ∴ zp≯3-4
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• 标准化
第四章 链传动 第七章
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滚子链已标准化 标准化：P79 表4-1 链号 排数 × GB1243.1—83 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
z 1 pn1 z 2 pn 2 = m /s ∴ 平均链速： v = 60 ×1000 60 ×1000
n1 z 2 平均传动比：i12 = = = const n2 z1
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（二）链传动的运动不均匀性 实际上：ω1=const时，ω2、v是变化的。 ω =const时 是变化的。 假设：紧边在传动时总是处于水平位置 水平位置。 水平位置 主动轮：在某一时刻，销轴的圆周速度为 R1 ⋅ϖ 1 。 主动轮
3）因张紧力小，压轴力比带传动小。
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（一）失效形式
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五、滚子链传动的设计计算 1、链条元件的疲劳破坏 （∵ 交变应力下工作） 疲劳破坏
2、铰链铰链磨损 铰链磨损→p↑— 脱链 3、胶合 胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良） 4、冲击破坏 冲击破坏：起动、制动、反转 静力拉断： 5、静力拉断 v < 0.6m / s 下，过载拉断 6、链轮轮齿磨损
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第四章 链传动 第七章
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**链的节距越大，多边形效应 多边形效应越严重 多边形效应 **链轮转速越高，多边形效应 多边形效应越严重 多边形效应 降低动载荷的措施： 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 链传动为什么布置在低速级?带 低速级? 链传动 传动应布置在多级传动的高速级 高速级还是低 传动 高速级 低 速级？ 速级？为什么？
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（1）组成
第四章 链传动 第七章
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一、链传动的特点、类型和应用
链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。 链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。 中间挠性件 传动
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（2）优、缺点 1、优点
第四章 链传动 第七章
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与带传动相比： 1） i 平均 = 2）η高
n1 z 2 = = const n2 z 1
无弹性滑动
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。
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与齿轮传动相比：
第四章 链传动 第七章
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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） i 瞬
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1、滚子链和套筒链
第二节 链传动 第四章 第七章
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内、外链板呈“8”字形：? 等强度，↓ 等强度，↓惯性力 外链节
形成铰链 • 结构： 内链节
自由滚动，减小摩擦，磨损
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第二节 链传动 第四章 第七章
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p
内链板 外链板 销轴
套筒 滚子
dτ
dz
b1 b2
h
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第二节 链传动 第四章 第七章
dt
β =± φ1
时： amax 2
180o ω12 ⋅ p = ± R1ω12 sin = ± R1ω12 sin =± 2 z1 2
φ1
可见： ♦
n1↑— ω1↑ p↑ z1↓ a↑ 动载荷↑机械设计源自第四章 链传动 第七章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
2 z1
φ1 180o φ1 —— 链节距对应的中心角， =
两个特殊位置：
β =± φ1
2
时：v min
′ v max
180o = R1ϖ 1 cos z1
180o = ± R1ϖ 1 sin z1
β = 0 时： v max = R1ϖ 1 = v 1
v′ = 0 min
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第四章 链传动 第七章
5 链 传 动
4 链 传 动
3 链 传 动
2 链 传 动 动
1 链 传 动
第 四 章 链 传 动
和
润 滑
• 本章的学习要点
– 了解链传动的工作原理、特点 及应用范围； – 了解链传动的标准、规格及链 轮的结构特点； – 掌握链传动的运动不均匀性和 动载荷概念； – 掌握滚子链传动的设计计算方 法及主要参数选择； – 了解齿形链的结构特点以及链 传动的布置、张紧和润滑方法。
≠ const
，振动、平稳性差、噪音大。
3）成本比带传动高。
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（3）应用
第四章 链传动 第七章
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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。 自行车、摩托车 ∴ 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合
v min 180o = v max ⋅ cos z1
z↓
—↑运动不均匀性、↑动载荷 ↑运动不均匀性、↑ —↑垂直分速度，↑功率消耗 ↑
′ v max
180o = R1ω1 ⋅ sin z1
z↓，同时啮合齿数↓，磨损↑ 磨损↑ z↓，链节间相对转角↑，↑功率消耗 ∴ 限制zmin
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2）不宜过多
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