链轮计算公式汇总情况

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1、第6章链传动本章提示：链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件链条所组成。靠链条与 链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传 动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围；重点分析了链传动的运动 不均匀性(即多边形效应)产生的原因和链传动的失效形式；阐明了功率曲线图 的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择；简 要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。基本要求1) .了解链传动的工作原理、特点及应用2) .了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。3) .掌握滚子链传动的设计计算方法。4) .对

2、齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。6.1概述链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成， 见图6.1,以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型:1. 滚子链传动滚子链的结构如图6.2。它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5 组成。链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的 磨损。把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，图6.3为双 排链。链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈 难使各排链受力均

3、匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过4排。当 传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形式见图 6.4。当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销 或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个 过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。过渡箕节链条相邻两销轴中心的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。滚子链已标准化，分为A、B两种系列。A系列用于重载、高速或重要传动;B系列用于一般传动。表6.1列出了部分滚子链的基本参数和尺寸

4、。表苴.1滚子链的主要尺寸和根限拉伸载荷（顾）蕤号链节距滚子外 径销轴直 径内链节内 宽内链节 外宽排距单排每米质星单排链极限拉伸载荷PdhiLixPtq/kgm-1Qb/N08A12.7007.953.北7.8511.1814.380.61380010A15.87510.165.089.4013.8418.111.02177012A19.05011.915.9412.5717.7522.781.53118016A25.40015.337.9215.3322.6129.292.65559020A31.75019.059.5318.9027.4635.763.88677024A38.10022.

5、2311.1025.2235.4645.445.612451028A44.45025.4012.7025.2237.1948.877.516902032A50.80028.5814.2731.5545.2158.5510.1022235040A63.50039.6S19.8437.554.8071.5516.103468602 .齿形链传动齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。齿形链是由彼此用铰链联接起来的齿形链板组成（图6.5），链板两工作侧面间 的夹角为600，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板联 接起来。按铰链结构不同，分为圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚

6、柱铰链式三种，见 图 6.5b。革位2 mm径轮与 Sprocket No.节距 Pfihc浪子直 役 Fillerh倒拍高Height of chamfer倒时蜜 Width of chamfei倒角半 役 Radius of charniwttUfe Trans verse pitch of slrantds P+单排 Simple2ft DupleK3律 Triptex4律 QuadruplEX齿厚 TEetii thick neaa齿厚 Teetii ttiicfc ness t2-t3齿I?Teeth tfiick齿厚 Teeth thick mess t4齿厚 Teeth thi故

7、B2B3B2B3B4256.35i明4.03.20L86.4A 8?.79. 0S.B 115.22L359.5255. BO5u0门8Lu 210u210a I4.3IEH.23=我.363.83如一24.CI村q4JG32. 7DT.7Tj7.0Lu E1ft. 22. a4.1512. 7D7.77l.C7.013.54-3由13.791,117P0t 4LS性5sra4012.78TM&4L6心H.4L?7,02L43S.S札B网43E.3腴T501&. 875to. tcG.3待佻8rT鼠42*5qq.GT. 926r044. 1找Meo19.U&Lr91i!.c9.5?.20.32

8、S.S1L.1u.i31, L总450.219.0BO75.4is； as 35.5!?3.FET.O2P. 1n.sL4.113,fir?L3.3?1.901.fiOO3L福L9.D5低9虫。3X835. S?.517.05?. 8SB. 6L6.D5心S7.S溢.41203盅m他2223.0E_4,8ms5u423.5KJ.T6Bu七813u5皿吊6心112.315?.?L如.45跖.如27.022.25.647.54.8.923.522-77L.6120.521.570.4!9=. 3368.3IMso. ga3LSJ5-4以54. Q56.52J-329m 48145.4?7.fl05

9、_ S202. &57J&55-7336.86l,P&.$3J. 1加9知4地W1於。2JT.J网Q轲SS-&7n,87,9t.eTL63&.SMll?Tr352b&g 11T5,?24 L 32404M院48.5独t乳8$LQ87, SM. 1临T恤5218.3E12S.5跃涌与滚子链相比，齿形链具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击 载荷能力较好和轮齿受力较均匀等优点；但结构复杂、装拆困难、价格较高、重 量较大并且对安装和维护的要求也较高。6.2滚子链链轮的结构设计1. 链轮的齿形链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，尽量减少啮合时的链 节的冲击和接触应力，而且要易于加工

10、。常用的链轮端面齿形见图6.6。它是由三段圆弧aa、ab、cd和一段直线bc 构成，简称三圆弧-直线齿形。齿形用标准刀具加工，在链轮工作图上不必绘制 端面齿形，只需在图上注明齿形按3RGB1244-85规定制造即可，但应绘制链轮 的轴面齿形，见图6.7,其尺寸参阅有关设计手册。工作图中应注明节距p、齿 数z、分度圆直径d （链轮上链的各滚子中心所在的圆）、齿顶圆直径d齿 根圆直径df。其计算公式为(12.1)(in)(1逍)分度圆直径sin齿顶圆直径 &0 =+ cot 1 ）齿根圆直径 否=d -%式中匕衮子直径（mm）。2. 链轮结构图6.8为几种常用的链轮结构。小直径链轮一般做成整体式（

11、图6.8a）, 中等直径链轮多做成辐板式，为便于搬运、装卡和减重，在辐板上开孔（图6.8b）， 大直径链轮可做成组合式（图6.8c，d），此时齿圈与轮芯可用不同材料制造。3. 链轮材料链轮材料应保证轮齿有足够的强度和耐磨性，故链轮齿面一般都经过热处 理，使之达到一定硬度。常用材料见表6.2。链轮材料热处理齿面硬度应用范围成20渗碳、淬火、回火50-60HRCz=25有冲击载荷的链轮35正火160-200HBSK的链轮45 50. ZG310-570淬火、回火40-45HRC无剧烈冲击振动和要求耐磨损的链 轮15Cr. 20Cr渗碳、淬火、回火50-60HRCz50的链轮夹布胶木P6Z131-2

12、725-2321-1717大链轮齿数z2按z2=iz1确定，一般应使z2W120。在选取链轮齿数时，应同时考虑到均匀磨损的问题。由于链节数最好选用偶 数，所以链轮齿数最好选质数或不能整除链节数的数。(3)链速和链轮的极限转速 链速的提高受到动载荷的限制，所以一般最好 不超过12m/s。链轮的最佳转速和极限转速可参看图6.14。图中接近于最大许用 传动功率时的转速为最佳转速，功率曲线右侧竖线为极限转速。（4）链节距链节距愈大，链和链轮齿各部尺寸也愈大，链的拉曳能力也愈大， 但传动的速度不均匀性、动载荷、噪声等都将增加。因此设计时，在承载能力足 够的条件下，应选取较小节距的单排链，高速重载时，可选

13、用小节距的多排链。（5）链的长度和中心距 若链传动中心距过小，则小链轮上的包角也小，同 时啮合的链轮齿数也减少；若中心距过大，则易使链条抖动。一般可取中心距 a二（30 50）p 最大中心矩 amaxW80p。链的长度常用链节数Lp表示。按带传动求带长的公式可导出式中a-链传动的中心矩。由此算出的链的节数，必须圆整为整数，且最好为偶数。然后根据圆整后的 链节数用下式计算实际中心矩：为了便于安装链条和调节链的张紧程度，一般中心距设计成可以调节的。若 中心距不能调节而又没有张紧装置时，应将计算的中心距减小25mm。这样可使 链条有小的初垂度，以保持链传动的张紧。例题 用P= 5.5kW,=1450

14、r/mm的电动机，通过链佳动驱动一被体搅拌器，载荷平稳，隹动比Z =3.2 ,试设计此链传动。解（1）链轮齿数大链轮齿数 z2 = 3.2 x 23 = 73.6 = 73 实际隹动比73= 3.1723误差远小于5% ,敌允许。2）链条节数 初定中心距口 =40o由式（12.14） = 2 的 + 引 + 知 + P z2 z A 2%=2也+空1 + M p 240/?73-23取链节数为偶数，敌选职L? = 130 o（3）链条节距取工作暗况系数枝应=1.0 ,齿数系数= L23 1由表12.5,设工作点在曲线顶点左仅I）;链长系数Ke由表12.6026130Too100=1.07采用单

15、排链.孔=1.0 敌l .、1.0x5.5.R = 4.18kW1.23x1.07x1.0由g 12.14查得当 = 1450 Hn血时，驱A链条能传递的功率6.8kW（4.18kW）,故采用08A链条t节距p = 12.7 num（4）实际中心距广心土 + 1 z一淫w *12V22Jk+顷w12.7-8j73-231 i膈2=511nun（5）选择润滑方式_ W勺V 60x100023x12.7x1450 =/.U6nJs60x1000由式12.4)标准文案大全按p =12.7min, V =7.06nVS,由圈19.17.查禅应采用油浴或飞溅润滑。（占）作用在轴上的压力 如前所述 = (

16、1.2-1.3)，取 = 1.3（7）主要尺寸（略）6.5链传动的布置、张紧和润滑6.5.1链传动的布置为使链传动能工作正常，应注意其合理布置，布置的原则简要说明如下：（1）两链轮的回转平面应在同一垂直平面内，否则易使链条脱落和产生不 正常的磨损。（2）两链轮中心连线最好是水平的，或与水平面成以下的倾角，尽量避免 垂直传动，以免与下方链轮啮合不良或脱离啮合。（3）常见合理布置形式参见表6.9。传动参数正确布置不止确布置说 明， 2a = (30 5。沏两轮轴线在同一水平面，紧边在上、在下均不影响工作， 2a 30/?两轮轴线不在同一水平面，松 边应在下面,否则松近下垂童增 大后，链条易与链轮卡

17、死i 6Qp-1两轮轴线在同一水平面，松边 应在卜面，否则下垂量增入后， 松边会与紧边相碰，需经常调整 中心距为任意值两轮轴线在同一铅垂面内，下 垂量增大会减少下链轮有裁啮合 齿数，降低传动能力，为此应采 用：a）中心距可调；设张紧 装宣上卜曲轮错开，使两轮 轴线不在同一铅垂面内6.5.2链传动的张紧链传动中如松边垂度过大，将引起啮合不良和链条振动，所以链传动张紧的 目的和带传动不同，张紧力并不决定链的工作能力，而只是决定垂度的大小。张紧的方法很多，最常见的是移动链轮以增大两轮的中心矩。但如中心距不 可调时，也可以采用张紧轮张紧，见图6.16a、b。张紧轮应装在靠近主动链轮 的松边上。不论是带

18、齿的还是不带齿的张紧轮，其分度圆直径最好与小链轮的分 度圆直径相近。此外还可以用压板或托板张紧（图6.16c、d）。特别是中心距 大的链传动，用托板控制垂度更为合理。6.5.3链传动的润滑链传动的润滑至关重要。合宜的润滑能显著降低链条铰链的磨损，延长使用 寿命链传动的润滑方法可根据图6.17选取。通常有四种润滑方式：I -人工定期 用油壶或油刷给油；II-滴油润滑，用油杯通过油管向松边内外链板间隙处滴油; III-油浴润滑或飞溅润滑，采用密封的传动箱体，前者链条及链轮一部分浸入油 中，后者采用直径较大的甩油盘溅油；W-油泵压力喷油润滑，用油泵经油管向 链条连续供油，循环油可起润滑和冷却的作用。

19、链传动使用的润滑油运动粘度在运转温度下约为2040mm2/s。只有转速很 慢又无法供油的地方，才可以用油脂代替。777rtI/ir/I1/r/T/t/r3V/ZJ2 715.87519 D5楂速可(ni/s)I人工定旄府沿；U 我地讷踏：EI1汕浴成E姬ftl泠 IV 压加&而洞勒隹芭溟扫出小结1.链传动属于啮合传动，能获得准确的平均传动比，又能实现较大中心距 的传动。由于刚性链节在链较上呈多边形分布，引起瞬时传动比周期性变化和啮 合时的冲击，因而其传动平稳性差。2. 链传动运动不均匀及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击，必然要引起 动载荷。当链啮入链轮齿间时，就会形成不断的冲击、振动和噪声，这

20、种现象称 为多边形效应。链的节距越大，链轮转速越高，多边形效应就越严重。在设 计时，必须对链速加以限制。此外，选取小节距的链条，也有利于降低链传动的 运动不均匀性及动载荷。3. 链传动的设计计算通常是根据所传递的功率P、工作条件、链轮转速气、 n等，选定链轮齿数z、z，确定链的斩草除根距、列数、传动中心距、链轮结212构、材料、润滑方式等。(1)合理选定链轮齿数是设计中的一项重要任务。小链轮齿数Z1选得过少 时，多边形效应增强，速度变化率急剧增加，故限定链轮最小齿数zmin=9。选得 多一些，一般来说对传动有利，但若选提太多，则大链轮齿数气将更多，不仅 增大了传动尺寸和重量，而且还会由于链节距

21、磨损伸长，易使链条从链轮上脱落， 缩短链条使用寿命，故常取z =120。2max(2)链节距P已标准化。它不仅反映了链条和链轮各部分尺寸的大小，而 且是决定链传动承载能力的重要参数之一。为了使结构紧凑、传动平稳，尽可能 选用较小节距的单列链；速度小而功率大时，可选用小节距的多列链。滚子链链轮的结构设计1.链轮的齿形链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，尽量减少啮合时的 链节的冲击和接触应力，而且要易于加工。常用的链轮端面齿形见图12.6。它是由三段圆弧aa、ab、cd和一段直线bc构成，简称三圆弧一直线齿形。齿形用标准刀具加工，在链轮工作图上不必 绘制端面齿形，只需在图上注明齿形按3

22、R GBT 1244-1985规定制造即可，但 应绘制链轮的轴面齿形，见图12.7，其尺寸参阅有关设计手册。工作图中应注 明节距p、齿数z、分度圆直径d (链轮上链的各滚子中心所在的圆)、齿顶 圆直径da、齿根圆直径df。其计算公式为分度圆直径() sin 齿顶圆直径 &0 = p(Q.54 + mt I )(12.2)齿根圆直径 df=d-dr(12.3)式中心衮子直径(mm)o链轮材料链轮材料应保证轮齿有足够的强度和耐磨性，故链轮齿面一般都经过热处理，使之达到一定硬度。常用材料见表12.2。链轮材料热处理齿面硬度应用范围15、20渗碳、淬火、回火50-60HRCz=25有冲击载荷的链轮35

23、正火160-200HBS的链轮45、50. ZG310-570淬火、回火40-45HRC无剧烈冲击振动和要求耐磨损的链 轮15Cr. 20Cr渗碳、淬火、回火50-60HRC的大功率隹动链轮切Cr、 35SiMn 、 35CrMo淬火、回火40-50HRC要求强度较高和耐磨损的重要链轮A3. A5焊接退火140HBS中低速、中等功率的较大链轮不低于HT200的灰 璃铁淬火、回火260-280HBS户5口的链轮 丫 2m :夹布胶木P.$3 P-44 口mg3DS4gg纹唾3E. 4035. S3H.612rT2,6263L9It. 2l.847-. 77S.S心器M1 ikl.gir3L.T5

24、19/0513.015/S云J236.5E网6?.&16.254.6&l/o127-5 J243& 102.422.4.19-1巽日M24. 123.fi1?.QL2D323-672. gL20. JIBB. 7ti4L 4527 . 94况922.254459.fi德428.888. qN8. 0|?24 SS. 4MS.O207,65(J. 302S.2P2S. 25153.629.42i.Sst- q14:6. a2B. ST.45革困2 mm径轮与 Sprocket Mx节距 Pfihc浪子直 役 Rlerh倒角高Height of chamfer倒角宽 WicMh of chamfe

25、r倒角半 役 Radius of chamtM悻Ife Trans verse pitch of stirantds P+单排 Simple2ft Duplex3律 Tripfex4律 Qu日dr叩炬m齿厚 TEetii thick ness齿厚 Teetii ttiick ness t2-t3齿I?Teeth tfiick齿厚 Teeth thick mess t4齿厚 Teeth thi故B2B3B2B3B4256. 3&4.0X2(L86.8W02.B?.T9?0&2 115.221.635g.525SB BO5u0司Lu 2!Du2ID. 14.311!14.23=3.83如.24.0

26、村q4JG32. 7D7.7Tj7.0Lu E39.22. a41512. 7DT.7T7.07.013.54-3%13.19T7P0t 43垃EsPa4012.78L92LOL61X5W47,02L4356上20r935.35。1&. 87510.16G.37,9im佻Sr?鼠4qq、G7-9舐d44, 12.2eom gLr93i!.c9.5?.2132S.S】liJu.i31. LwL0.&思450.219.0BO75.4is.as5.53?.?3.2ZT.O登,3n.s一（4.】L3.3就?i.gJDl.?iOO31.L9.D5低9虫。3X835. S1礼s17.0SB. 6L6.D5

27、3.B7.638, m他2223.0此L4,8msL5u423. E22.16Bu813.53L5-6心JlJaS57a?L如机收25. 3027.025. ?5.61L&婚.923.522-77L.6L2O./52L570.4IS9=. 3368.3IM5O.SfliZ&.5$3LS25.4&454.0S52?-3施9H5-405_ SW.Q202. &t057J&55-7136.8算56l,P65-835. 132?7,S搏玷知4地W晦。2JT.J2003.69轴灯3.gn,s7,9SV . 5TL63&.SMl!&5rTl?Tr3S.Sg 11T5,724 L 3240怵2U47.e48.5油t乳881,087, S44. 14乳T恤5SISrS倾芋12S.5涌