链传动基础知识

一 、 链 传 动 的 理 论 基 础二 、 滚 子 链 的 介 绍三 、 链 传 动 的 布 置 与 张 紧四 、 链 传 动 的 失 效 与 润 滑五 、 链 条 与 链 轮 的 测 量六 、 链 轮 的 联 接 一 、 链 传 动 的 构 成 主 动 链 轮 、 从 动 链 轮 、 链 条二 、 链 传 动 的 工 作 原 理 靠 链 轮 轮 齿 与 链 节 的 啮 合 传 递 运 动 和 动 力 有 中 间 挠 性 件 的 啮 合 传 动链 传 动 的 理 论 基 础 具 有 刚 性 链 板 的 链 条 呈 多 边 形 绕 在 链 轮 上 如 同 具 有 柔 性的 传 动 带 绕 在 正 多 边 形 的 带 轮 上 ， 多 边 形 的 边 长 和 边 数 分 别 对应 于 链 条 的 节 距 p和 链 轮 的 齿 数 z。 三 、 链 传 动 的 运 动 特 性链 传 动 的 理 论 基 础 与 带 传 动 相 比 : 1.传 动 比 准 确 ； 无 滑 动 ， 效 率 高 （ = 0.950.98） ；2.在 同 样 条 件 下 ， 结 构 比 较 紧 凑 ； （ 能 传 递 更 大 的 功 率 ）3.对 轴 的 压 力 小 ；4.能 在 高 温 、 低 速 及 恶 劣 环 境 下 工 作 。 。与 齿 轮 传 动 相 比 : 1.中 心 距 大 ；2.制 造 、 安 装 精 度 低 成 本 低链 传 动 的 主 要 缺 点 :1.瞬 时 传 动 比 不 是 常 数 ， 传 动 平 稳 性 差 ；2.工 作 时 有 冲 击 、 振 动 和 噪 音 ； 适 用 于 低 速3.无 过 载 保 护 作 用 。四 、 与 其 它 传 动 方 式 对 比链 传 动 的 理 论 基 础 五 、 链 的 种 类传 动 链 一 般 机 械 传 动 ， v 20m/s传 动 链起 重 链 提 升 重 物 ， v 0.25m/s 起 重 链输 送 链 移 动 重 物 ， v=2-4m/s输 送 链链 传 动 的 理 论 基 础 1.滚 子 链 条 组 成 结 构 ： 自 由 滚 动 ， 减 小 摩 擦 ， 磨 损内 、 外 链 板 呈 “ 8”字 形 ： 滚 子 链 的 介 绍 2.链 条 材 料 ：碳 素 钢 或 合 金 钢 ， 经 热 处 理 ， 以 提 高 强 度 和 耐 磨 性 。3.滚 子 链 的 主 要 参 数 ： 1） 节 距 ： 链 在 拉 直 的 情 况 下 ， 相 邻 滚 子 外 圆 中 心 之 间 的 距 离 。节 距 越 大 ， 链 条 各 零 件 的 尺 寸 越 大 ， 所 能 传 递 的 功 率 也 越 大 。p滚 子 链 的 介 绍 2） 排 数 ：滚 子 链 可 制 成 单 排 链 和 多 排 链 ，如 右 图 所 示 。排 数 越 多 ， 承 载 能 力 越 高 ， 但 各排 链 受 载 不 均 现 象 越 严 重 ， 故 排数 不 宜 过 多 .滚 子 链 的 介 绍 3） 长 度 ： 链 条 长 度 以 链 节 数 来 表 示 。p 滚 子 链 已 标 准 化 ， 分 为 A、 B两 种 系 列 ， 常 用 的 是 A系 列 。4） 链 条 的 标 记 方 法 ：滚 子 链 的 介 绍 链 条 的 基 本 测 量滚 子 链 的 介 绍 链 节 数 为 偶 数 时 ， 刚 好 内 、 外 链 板 相 连 ， 再 用 开 口 销 或 弹 簧 锁 住 活动 销 轴 。 （ 用 过 渡 链 节 联 接 ）奇 数 （ 直 接 联 接 ）偶 数 pL图 (a)所 示 的 开 口 销 -大 节 距 或 图 (b)所 示 的 弹 簧 卡 -小 节 距 来 固 定 ；4.链 条 的 连 接 ：滚 子 链 的 介 绍 过 渡 链 节 过 渡 链 节 连 接p 当 链 节 数 为 奇 数 时 , 需 用 一 个 过 渡 链 节 , 如 下 图 (c)所 示 。 由 于 过 渡链 节 的 弯 链 板 工 作 时 受 到 附 加 弯 曲 应 力 , 因 此 应 尽 量 避 免 使 用 奇 数 链 节。 滚 子 链 的 介 绍 1.链 轮 齿 形 端 面 齿 形 轴 面 齿 形链 轮 的 介 绍 2.链 轮 主 要 尺 寸 76.004.1180 )18054.0(180sin hzpctgd ddd zctgpd zpdg rfa 分 度 圆 直 径 ：齿 顶 圆 直 径 ：齿 根 圆 直 径 ：齿 侧 凸 缘 （ 或 排 间 槽 ） 直 径 ： 链 轮 的 介 绍 3. 链 轮 的 结 构 整 体 式 孔 板 式 组 合 式3.组 合 式 -大 直 径 ， 齿 圈 可 更 换 。2.孔 板 式 -中 等 直 径1.实 心 式 -小 直 径链 轮 的 介 绍 4、 链 轮 的 材 料 中 碳 钢低 速 轻 载 中 碳 钢 淬 火中 速 中 载 低 碳 钢 或 低 碳 合 金 钢 渗 碳 淬 火中 碳 钢 或 中 碳 合 金 钢 表 面 淬 火高 速 重 载* 小 链 轮 的 材 料 应 好 于 大 链 轮链 轮 的 介 绍 链 轮 的 介 绍 5.链 轮 的 基 本 参 数n配 用 链 条 的 节 距 pn滚 子 的 最 大 外 径 d1n排 距 ptn齿 数 z 小 链 轮 齿 数 选 用 奇 数 ， 这 是 因 为 链 条 的 链 节 数 一 般 用 偶 数 。小 链 轮 齿 数 z1 愈 多 ， 传 动 愈 平 稳 ， 动 载 荷 减 小 通 常 取 z1 17， 且 传 动 比 i 越 小 ， z1越 多大 链 轮 齿 数 z2 i z1 ， 常 取 z2 120， 以 防 止 脱 链 。 节 距 p 越 大 ， 承 载 能 力 越 大 但 p 过 大 ， 运 动 越 不 均 匀 ， 冲 击 越 大 ，且 结 构 庞 大 所 以 ， 高 速 重 载 时 ， 宜 选 小 节 距 多 排 链 低 速 重 载 时 ， 宜 选大 节 距 单 排 链 链 轮 的 介 绍 链 传 动 的 布 置 （ 3-1）链 传 动 的 布 置 、 张 紧 及 润 滑1.链 传 动 的 布 置链 传 动 的 布 置 与 张 紧 链 传 动 的 布 置 （ 3-2）链 传 动 的 布 置 与 张 紧 链 传 动 的 布 置 （ 3-3）链 传 动 的 布 置 、 张 紧 及 润 滑链 传 动 的 布 置 与 张 紧 链 传 动 的 布 置 -附 表链 传 动 的 布 置 与 张 紧 2. 链 传 动 的 张 紧 链 传 动 张 紧 的 目 的 ， 主 要 是 为 了 避 免 在 链 条 的 垂 度 过 大 时产 生 啮 合 不 良 和 链 条 的 振 动 现 象 ； 同 时 也 为 了 增 加 链 条 与 链 轮的 啮 合 包 角 。 当 链 传 动 的 中 心 距 可 调 整 时 ， 可 通 过 调 整 中 心 距 张 紧 ； 当中 心 距 不 可 调 时 ， 可 通 过 设 置 张 紧 轮 张 紧 。 张 紧 轮 一 般 压 在 松边 靠 近 小 轮 处 。 张 紧 轮 可 以 是 链 轮 ， 也 可 以 是 无 齿 的 辊 轮 。 张紧 轮 的 直 径 应 与 小 链 轮 的 直 径 相 近 。 辊 轮 的 直 径 略 小 ， 宽 度 应比 链 约 宽 5mm， 并 常 用 夹 布 胶 木 制 造 。 张 紧 轮 有 自 动 张 紧 式 和 定期 张 紧 两 种 。 前 者 多 用 弹 簧 、 吊 重 等 自 动 张 紧 装 置 ； 后 者 用 螺栓 、 偏 心 等 调 整 装 置 。 另 外 ， 还 有 用 托 板 、 压 板 张 紧 。链 传 动 的 布 置 与 张 紧 弹 簧 自 动 张 紧 重 力 自 动 张 紧 托 架 自 动 张 紧 张 紧 轮 自 动 张 紧链 传 动 的 布 置 与 张 紧 1.链 传 动 的 失 效 形 式 在 链 传 动 中 , 由 于 松 边 和 紧 边 的 拉 力 不 同 , 使 得 链 条 所受 的 拉 力 是 变 应 力 , 当 应 力 达 到 一 定 数 值 , 且 经 过 一 定 的循 环 次 数 后 , 链 板 、 滚 子 、 套 筒 等 组 件 会 发 生 疲 劳 破 坏 。 这 种 疲 劳 破 坏 是 闭 式 链 传 动 的 主 要 失 效 形 式 。 链 板 疲 劳 断 裂 铰 链 磨 损 链 的 疲 劳 破 坏链 节 在 绕 上 链 轮 时 ， 销 轴 与 套 筒 之 间 产 生 相 对 滑 动 ， 在 不 能 保 证 充 分润 滑 的 条 件 下 ， 将 引 起 铰 链 的 磨 损 。 磨 损 导 致 链 轮 节 距 增 加 ， 链 与 链轮 的 啮 合 点 外 移 ， 最 终 将 产 生 跳 齿 或 脱 链 而 使 传 动 失 效 。 铰 链 磨 损 是开 式 链 传 动 的 主 要 失 效 形 式链 传 动 的 失 效 与 润 滑 滚 子 和 套 筒 的 冲 击 疲 劳 破 坏 由 于 链 传 动 的 特 点 ， 链 条 工 作 滚 子 、 套 筒 和 销 轴 受 到 较 大 的 冲 击载 荷 ， 经 过 一 定 次 数 的 冲 击 ， 最 后 产 生 冲 击 断 裂 。 它 的 应 力 总 循环 次 数 一 般 在 104 以 内 ， 它 的 载 荷 一 般 较 疲 劳 破 坏 允 许 的 载 荷 要大 ， 但 比 一 次 冲 击 破 坏 载 荷 要 小 。 滚 子 疲 劳 链 条 铰 链 的 胶 合 高 速 +冲 击 油 膜 破 坏 温 度 胶 合 （ 冷 焊 接 ） 在 链 轮 转 速 过 高 时 ， 润 滑 条 件 恶 化 ， 套 筒 与 销 轴 间 发 生 金 属 直 接 接触 而 产 生 很 大 摩 擦 力 ， 其 产 生 的 热 量 导 致 套 筒 与 销 轴 的 胶 合 。 链 条 静 力 拉 断 低 速 （ v 0.6m s） 过 载 断 裂 在 低 速 重 载 的 传 动 中 或 者 链 突 然 承 受 很 大 的 过 载 时 ， 链 条 静 力 拉 断 ，承 载 能 力 受 到 链 元 件 的 静 拉 力 强 度 的 限 制 链 板 静 力 拉 断 链 传 动 的 失 效 与 润 滑 链 传 动 的 失 效 形 式 -附 图链 传 动 的 失 效 与 润 滑 3. 链 传 动 的 润 滑润 滑 时 应 设 法 在 链 活 动 关 节 的 缝 隙 中 注 入 润 滑 油 , 并 均 匀 地 分 布 在 链 宽 上 。链 传 动 的 良 好 润 滑 能 缓 和 冲 击 、 减 小 摩 擦 、 减 轻 磨 损 ； 不 良 的 润 滑 会降 低 链 的 使 用 寿 命 。 人 工 定 期 润 滑 滴 油 润 滑 油 浴 飞 溅 润 滑 压 力 喷 油 润 滑 链 传 动 的 失 效 与 润 滑 内 链 板 宽 为 9.4， 内 链 板 高 度 为 15.0， 在 相 应 的 滚 子 链 规 格 表 中 相 应 的 链 号 。 链 条 与 链 轮 的 测 量 链 条 与 链 轮 的 测 量 测 量 结 果 ： L1=21.20 D1=5.10 D2=5.11 链 条 与 链 轮 的 测 量 实 际 测 算 的 节 距 P = L1 - (D1+D2)/2 =21.2 (5.10+5.11)/2 =16.095实 际 节 距 P大 于 查 表 的 标 准 节 距 P,说 明 此 链 条 已 经 被 拉 长 P=P测 - P标 = 16.095 - 15.875 = 0.22总 节 距 变 长 主 要 由 于 ：1.套 筒 内 径 磨 损 变 大 : D1=5.10-5.09=0.01 D2=5.11-5.09=0.022.链 板 拉 升 变 长 : S= P-( D1 + D2)/2=0.22 -（ 0.01+0.02） /2=0.205节 距 变 长 P= D1+ D2+ S链 条 与 链 轮 的 测 量 测 量 结 果 ： L2=10.99 D1=5.10 D2=5.11 链 条 与 链 轮 的 测 量 实 际 测 量 节 距 ： P=L1 + (D1+D2)/2 =10.99 +（ 5.10+5.11） /2=16.095实 际 节 距 P大 于 查 表 的 标 准 节 距 P,说 明 此 链 条 已 经 被 拉 长 。拉 升 的 P=P测 - P标 = 16095 - 15.875 = 0.22节 距 变 长 ： P=P测 -P=16-15.87=0.1251.套 筒 内 径 磨 损 变 大2.链 板 的 拉 升 变 长链 条 与 链 轮 的 测 量 测 量 销 的 直 径 d1 测 量 销 的 直 径 d2销 直 径 磨 损 d1=5.08-5.01=0.07 d2=5.08-5.02=0.06链 条 与 链 轮 的 测 量 量 取 不 同 个 滚 子 轮 外 径 D1=10.09 D2=9.98 D3=10.14 D4=10.15 .查 表 可 知 ： 链 号 为 10A的 链 条 滚 子 轮 外 径 标 准 为 10.16， 而 测 量 的 D2=9.98说 明 该滚 子 轮 已 经 磨 损 ， 使 用 时 候 容 易 产 生 抖 动 。 其 中 磨 损 D=10.16-9.98=0.18用 游 标 卡 尺 量 取 滚 的 外 径 D 链 条 与 链 轮 的 测 量 影 响 链 条 总 变 长 L链 板 拉 伸 变 长 S套 筒 内 径 变 大 D1销 轴 外 径 磨 损 变 小 D2滚 子 外 径 磨 损 变 小 D3套 筒 外 径 变 小 D4 L= S+ D1+ D2+ D3 + D4链 条 与 链 轮 的 测 量 实 例 ： 链 轮 的 测 量链 条 与 链 轮 的 测 量 数 链 轮 的 齿 数 Z=20 量 取 链 轮 的 节 距 P=12.7 用 游 标 卡 尺 量 取 链 轮 的 节 距 P=12.70后 查 表 得 到 滚 子 轮 外 径 为 7.95mm链 条 与 链 轮 的 测 量 v1.节 圆 直 径 Dp=p/(sin180 /z)=12.70/sin9=81.18v2.标 准 圆 外 径 Do=p (0.6+cot180 /z)=12.70(0.6+cot9)=87.14v3.齿 根 圆 直 径 Db=Dp-Dr=81.18-7.95=73.23备 注 ： P-节 距 Dr-滚 子 外 径 Z或 N - 齿 轮 数链 条 与 链 轮 的 测 量 在 节 圆 直 径 上 量 取 链 轮 齿 宽 度 D用 油 性 笔 在 齿 轮 上 做 节 圆 标 记游 标 卡 尺 测 量 结 果 ：D1= 10.49 D2= 10.51 D3=9.46 D4=10.52 D5=10.50 .测 量 结 果 说 明 ： 每 个 齿 的 宽 度 D不 一 样 ， 说 明 磨 损 的 程 度 不 一 样 ， 其 中 D2齿 轮 磨 损 比其 它 齿 轮 磨 损 严 重 。链 条 与 链 轮 的 测 量 在 标 记 好 的 节 圆 上 量 取 链 轮 齿 厚 度 H用 油 性 笔 在 齿 轮 上 做 节 圆 标 记测 量 结 果 ：H1= 2.50 H2= 2.52 H3=2.31 H4=2.48 H5=2.52 测 量 结 果 说 明 ： 每 个 齿 的 厚 度 H不 一 样 ， 说 明 磨 损 的 程 度 不 一 样 ， 其 中 H3齿轮 磨 损 比 其 它 齿 轮 磨 损 严 重 。链 条 与 链 轮 的 测 量 测 量 结 果 ： （ 已 计 算 结 果 M=p (0.6+cot180 /z)=12.70(0.6+cot9)=87.14）M1= 87.10 M2=84.12 M3=87.01 M4=87.12 M5=87.12L1=16.18 L2= 16.21 L3= 15.80 L4= 16.18 L5=16.20 两 相 邻 齿 轮 距 离 L每 两 相 邻 齿 轮 距 离 L不 一 样 ， 说 明 磨 损 的 程 度 不 一 样 ， 其 中 L3齿 轮 磨 损 比 其 它 齿 轮 磨 损 严 重 。两 相 对 齿 轮 距 离 M M=87.14-87.01=0.13 说 明 第 三 对 磨 损 比 较 厉 害 。链 条 与 链 轮 的 测 量 方 法 一 ： 每 个 链 条 安 装 在 链 轮 上 尝 试 ， 看 看 哪 个 链 条的 配 合 合 适 。方 法 二 ： 用 游 标 卡 尺 量 取 齿 轮 的 节 距 P= 12.70， 查 表得 到 需 要 链 条 的 型 号 。已 知 一 个 链 轮 ， 如 何 量 测 选 取 合 适 的 链 条 ？ 量 取 链 轮 的 节 距 P链 条 与 链 轮 的 测 量 确 定 链 轮 节 距 P 比 较 ： 节 距 偏 大 不 匹 配比 较 ： 节 距 偏 小 不 匹 配 比 较 ： 节 距 刚 好 匹 配给 链 轮 选 取 合 适 的 链 条链 条 与 链 轮 的 测 量 普 通 平 键 主 要 用 于 静 联 接 。 普 通 平 键 按 端 部 形 状 不 同分 为 A型 （ 圆 头 ） 、 B型 （ 平 头 ） 、 C型 （ 半 圆 头 ） 三种 型 式 ,如 图 所 示 。链 轮 的 联 接 用 游 标 卡 尺 量 取 轴 的 外 径 D=20.01MM通 过 查 表 可 得 ：轴 的 键 槽 公 称 尺 寸 b=6， 采 用 一 般 键 连 接 极 限 偏 差 为 （ 0， -0.036） 即 范 围 为5.964 （ 6-0.036） 6 用 游 标 卡 尺 量 取 齿 轮 内 径 D=20.02MM经 验 值 *轴 20与 链 轮 内 径 配 合 公 差 大 概 在 0.010.03比 较 合 适 (上 例 测 量 相 差 0.01配 合 OK)经 验 值 *轴 50与 链 轮 内 径 配 合 公 差 大 概 在 0.030.05比 较 合 适链 轮 的 联 接 键 配 合 标 准链 轮 的 联 接 实 际 测 量 轴 的 b=6.00 实 际 测 量 轴 的 h=3.50如 果 测 量 的 结 果 b=6.2 大 于 最 松 连 接 的 极 限 宽 度 6.03， 说 明 该 键 槽 已 经 磨 损 ， 可以 在 对 面 做 个 标 准 的 键 槽 。 或 者 做 个 非 标 准 键 ,其 宽 度 b=6.2 0.087， 其 余 尺寸 完 全 按 照 标 准 做 。链 轮 的 联 接 实 际 测 量 殻 的 b=6.00 如 果 测 量 的 结 果 b=6.2大 于 殻 的 极 限 宽 度 6.078（ 6+0.078） ， 说 明 该 键 槽 已 经磨 损 ， 可 以 在 对 面 做 个 标 准 的 键 槽 。 或 者 做 个 非 标 准 键 ,其 b=6.2 0.087，其 它 尺 寸 均 按 标 准 键 制 作 。 磨 损 的 键 槽 对 面 再 做 一 个 标 准 键 槽 链 轮 的 联 接 量 取 厚 度 L1=17.5 量 取 厚 度 L2=15.2键 槽 的 深 度 h=L1-L2=18.0 -15.2 = 2.8 在 标 准 范 围如 果 测 量 的 结 果 h=3.1大 于 殻 的 极 限 深 度 2.9（ 2.8+0.1） ， 说 明 该 键 槽 已 经 磨 损 ，可 以 在 对 面 重 新 做 个 标 准 的 键 槽 。 或 者 做 个 非 标 准 键 ,其 h=2.82.9， 其 余 尺 寸 按标 注 键 制 作链 轮 的 联 接 量 取 D1=22.8 量 取 厚 度 D2=20.0键 槽 的 深 度 的 深 度 h=D1-D2=22.5-20.0=2.8如 果 测 量 的 结 果 h=3.1大 于 殻 的 极 限 深 度 2.9（ 2.8+0.1） ， 说 明 该 键 槽 已 经 磨 损 ，可 以 在 对 面 重 新 做 个 标 准 的 键 槽 。 或 者 做 个 非 标 准 键 ,其 h=2.82.9， 其 余 尺 寸 按标 注 键 制 作链 轮 的 联 接 当 链 轮 的 键 槽 磨 损 时 ， 还 可 以采 用 胀 紧 套 power-lock连 接2、 胀 套 联 接 的 缺 点 ：由 于 轴 与 毂 孔 之 间 要 安 装 胀 套 ，有 时 应 用 受 结 构 尺 寸 的 限 制 。1、 胀 套 联 接 的 优 点 ：定 心 好 、 装 拆 方 便 ， 引 起 的应 力 集 中 较 小 ， 承 载 能 力 较高 ， 并 且 有 安 全 保 护 作 用 。 经 验 ： 在 链 轮 没 有 磨 损 情 况 下 ， 使用 胀 紧 套 则 轴 损 坏 磨 损 在 0.200.30，仍 可 以 使 用 . 链 轮 的 联 接 各 种 胀 套 已 标 准 化 ， 可 根 据 轴 与 毂 孔 尺 寸 以 及 传 递 载 荷 的 大 小 ， 从 标 准 中选 用 合 适 的 型 号 与 尺 寸 。量 取 链 轮 的 内 径 为 20， 查 表 选 择 型 号 为 ： PL020*028TF链 轮 的 联 接 THE END