链传动: 高可靠性、平稳无噪声的中挠性传动装置

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图6-118链传动链传动是属于带有中间挠性件的啮合传动。同时链传动能在高温及速度较低的情况下工作。与滚子链相比，齿形链传动平稳，无噪声，承受冲击性好，工作可靠。齿形链比滚子链结构复杂，价格较高且制造较难，故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。

1.链传动的特点及应用

链传动是应用较广的一种机械传动。它是由链条和主、从动链轮所组成的，如图6-118所示。链轮上制有特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。

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图6-118　链传动

链传动是属于带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动的结构较为紧凑。同时链传动能在高温及速度较低的情况下工作。与齿轮传动相比，链传动较易安装，成本低廉；在远距离传动（中心距最大可达十多米）时，其结构要比齿轮传动轻便得多。链传动的主要缺点是：在两根平行轴间只能用于同向回转的传动；运转时不能保持恒定的瞬时传动比；工作时有噪声，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。

链传动主要用在要求工作可靠且两轴相距较远，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。例如，在摩托车上应用链传动，结构上大为简化，而且使用方便可靠。链传动还可应用于重型及极为恶劣的工作条件下，如建筑机械中的链传动，常受到土块、泥浆及瞬时过载等影响，但仍能很好地工作。总的说来，在机械制造业中，如农业、矿山、起重运输、冶金、建筑、石油、化工等机械都广泛地应用着链传动。

目前，链传动所能传递的功率可达数千千瓦；链条速度可达30～40 m／s；润滑良好的链传动，传动效率为97%～98%。

按用途不同，链可分为传动链、起重链和曳引链。起重链和曳引链主要用在起重和运输机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。

传动链传递的功率一般在100 kW以下，链速一般不超过15 m／s，推荐使用的最大传动比i max＝8。传动链有套筒滚子链（简称滚子链）、齿形链等类型。其中滚子链使用最广，齿形链使用较少。

2.滚子链

滚子链的结构如图6-119所示，它是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成的。

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图6-119　滚子链的结构

1—滚子；2—套筒；3—销轴；4—内链板；5—外链板

节距p是滚子链的主要参数，节距增大时，链条中各零件的尺寸也相应地增大，可传递的功率也随着增大。链的使用寿命在很大程度上取决于链的材料及热处理方法。因此，组成链的所有元件均需经过热处理，以提高其强度、耐磨性和耐冲击性。

我国链条标准GB 1243.1—1983中规定节距用英制折算米制的单位，标准中链号和相应的国际标准链号一致，链号数乘以25.4／16 mm即节距值。后缀A或B分别表示A或B系列。滚子链的标记为

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例如，08A-1×87　GB 1243.1—1983表示：A系列、节距12.7 mm、单排、87节的滚子链。

3.齿形链

齿形链又称无声链，它是由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成的。

与滚子链相比，齿形链传动平稳，无噪声，承受冲击性好，工作可靠。

齿形链既适宜于高速传动，又适宜于传动比较大和中心距较小的场合，其传动效率一般为0.95～0.98，润滑良好的传动效率可达0.98～0.99。齿形链比滚子链结构复杂，价格较高且制造较难，故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。

4.链传动主要参数的选择

1）链轮齿数z1、z2和传动比

小链轮齿数z1对链传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：①传动的不均匀性和动载荷增大；②链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；③链传递的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。

由此可见，增加小链轮齿数对传动是有利的。但如z1选得太大，则大链轮齿数z2将更大，除增大了传动的尺寸和质量外，也易于因链条节距的伸长而发生跳齿和脱链现象，同样会缩短链条的使用寿命。为比，通常限定最大齿数z2≤120。为使z2不致过大，在选择z1时请参考表6-11。一般链轮最少齿数z min＝17，当链速很低时，最少齿数可到9。由于链节数常是偶数，为考虑磨损均匀，链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数。

表6－11　小链轮齿数z1的选择

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通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比为i＝2～3.5。传动比过大，链条在小链轮上的包角过小，将减少啮合齿数，因而容易出现跳齿或加速链条和轮齿的磨损。在低速、载荷平稳及传动尺寸允许时，传动比可达8～10。

2）链的节距

节距p的大小反映了链条和链轮齿各部分尺寸的大小。在一定条件下，链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大，于是振动、冲击、噪声也越严重。所以设计时，为使传动结构紧凑，寿命长，应尽量选取较小节距的单排链。速度高、功率大时，则选用小节距的多排链。从经济上考虑，中心距小、传动比大时，选小节距多排链；中心距大、传动比小时，选大节距单排链。

3）链传动的中心距和链节数

中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条屈伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距太大，会引起从动边垂度过大，传动时造成松边颤动。因此在设计时，若中心距不受其他条件限制，一般可取a0＝（30～50）p，最大取a max＝80p。

链传动: 高可靠性、平稳无噪声的中挠性传动装置

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