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第一节 概 述... 1

一、滚子链的结构和规格... 1

二、齿形链... 3

三、链轮... 3

概 述

文本框:    图8-1  链传动的组成  链传动由主动链轮、从动链轮和绕在两轮上的一条闭合链条所组成(见图8–1),它靠链条与链轮齿之间的啮合来传递运动和动力。

与带传动比较,链传动有结构紧凑,作用在轴上的载荷小,承载能力较大,效率较高(一般可达96~97%),能保持准确的平均传动比等优点。但链传动对安装精度要求较高,工作时有振动和冲击,瞬时速度不均匀等现象。

链传动适用于两轴相距较远,要求平均传动比不变但对瞬时传动比要求不严格,工作环境恶劣(多油、多尘、高温)等场合。它广泛应用于冶金、轻工、化工、机床、农业、起重运输和各种车辆等的机械传动中。

链有多种类型,按用途可分为传动链、起重链和牵引链三种。起重链和牵引链用于起重机械和运输机械。在一般机械中,最常用的是传动链。传动链的主要类型有短节距精密滚子链(简称滚子链)和齿形链等,其中以滚子链应用最广。本章主要讨论滚子链传动的有关设计问题。

 

 

文本框:    图8–2  滚子链的组成  滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成(见图8–2)。内链板与套筒间、外链板与销轴间均为过盈配合,套筒与销轴间则为间隙配合,形成动联接。工作时内、外链节间可以相对挠曲,套筒则绕销轴自由转动。为了减少销轴与套筒间的磨损,在它们之间应进行润滑。滚子活套在套筒外面,啮合时滚子沿链轮齿廓滚动,以减小链条与链轮轮齿间的磨损。内、外链板均制成8字形,以使链板各横截面的抗拉强度大致相同,并减轻链条的重量及惯性力。

相邻两销轴轴心线间的距离称为节距,用p表示,它是链的主要参数。节距p越大,链的各元件的尺寸也大,承载能力也越高,但重量也增加,冲击和振动也随之加大。因此,传递功率较大时,为减小链传动的外廓尺寸,减小冲击、振动可采用小节距的多排链(见图8–3)。四排以上的传动链可与生产厂家协商制造。

为了使链联成封闭环状,链的两端应用联接链节联接起来,联接链节通常有三种形式(见图8–4)。当组成链的总链节为偶数时,可采用开口销或弹簧夹将接头上的活动销轴固定。当链节总数为奇数时,可采用过渡链节联接。链条受力后,过渡链节的链板除受拉力外,还受附加弯矩,其强度较一般链节低。所以在一般情况下,最好不用奇数链节。

图8–3 多排链

图8-4 联接链节

对于在重载、冲击、正、反向转动等繁重条件下工作的链传动,如果全部采用由过渡链节组成的弯板滚子链,由于它的柔性较好,因而能减轻冲击和振动。

传动用滚子链已标准化,分A、B两系列,我国以A系列为主体(用于设计和出口,B系列用于维修和出口),表8–1列出了几种常用滚子链的基本参数和尺寸。

表8–1 滚子链的基本参数和尺寸(摘自GB1243.1–83

链号

节距p

排距pt

滚子外径

d1max

内链节内宽

b1min

销轴直径

d2max

链板高度

h2max

极限拉伸载荷

(单排)Qmin

每米质量

(单排)q

mm

mm

mm

mm

mm

mm

N

kg/m

08A

12.70

14.38

7.95

7.85

3.96

12.07

13800

0.60

10A

15.875

18.11

10.16

9.40

5.08

15.09

21800

1.00

12A

19.05

22.78

11.91

12.57

5.95

18.08

31100

1.50

16A

25.40

29.29

15.88

15.75

7.94

24.13

55600

2.60

20A

31.75

35.76

19.05

18.90

9.54

30.18

86700

3.80

24A

38.10

45.44

22.23

25.22

11.10

36.20

124600

5.60

28A

44.45

48.87

25.40

25.22

12.70

42.24

169000

7.50

32A

50.80

58.55

28.53

31.55

14.29

48.26

222400

10.10

40A

63.50

71.55

39.68

37.85

19.34

60.33

347000

16.10

48A

76.20

87.83

47.63

47.35

23.30

72.39

500400

22.60

注:使用过渡链节时,其极限拉伸载荷按表列数值的80%计算。

标记示例:链号08A、单排、86个链节长的滚子链标记为

08A-1×86 GB1243.1–83

二、齿形链

齿形链由若干组齿形链板交错排列,用铰链相互联接而成(见图8–5)。链板两侧工作面为直边,夹角为60°,靠链板工作面和链轮轮齿的啮合来实现传动。齿形链的铰链可以是简单的圆柱销轴,也可以是其它形式。如图4–5a、b所示为轴瓦式齿形链和滚柱式齿形链。

a)

b)

图8-5 齿形链

a) 轴瓦式齿形链 b) 滚柱式齿形链

由于齿形链的齿形及啮合特点,其传动较平衡,承受冲击性能好,轮齿受力均匀,噪音较小,故又称无声链。它允许较高的链速,特殊设计的齿形链传动最高链速可达40m/s。但它结构比滚子链复杂、价格较高、重量较大,所以目前应用较少。

本章仅介绍A系列滚子链及其传动的设计。

三、链轮

如图8–6所示表示了几种不同形式的链轮结构。链轮损坏主要是由于轮齿的磨损,所以尺寸较大的链轮最好采用齿圈可以更换的结构(见图8–6c)。

a)

b)

c)

图8-6 链轮结构

链轮轮齿的齿形应保证链节能自由地进入和退出啮合。在啮合时应保证良好的接触,有较大的容纳链条节距因磨损而增长的能力,形状应尽可能简单,便于加工。如图8–7所示为国家标准GB1244–85规定的滚子链链轮的齿形,其几何尺寸及计算公式列于表8–2和表8–3中。

轴向齿廓见图8–8,其尺寸计算见表8–4。

图8-7 滚子链链轮齿形

图8-8 滚子链链轮轴向齿廓

表8–2 滚子链链轮主要尺寸计算

表8–3 滚子链链轮齿槽形状计算

表8–4 滚子链链轮轴向齿形计算

链轮材料应满足强度和耐磨性要求。在低速、轻载或平稳传动中,链轮可采用低、中碳钢制造;中速、中载无剧烈冲击时,采用中碳钢淬火处理,其齿面硬度HRC>40~45;高速、重载或连续工作的传动,采用低碳合金钢表面渗碳淬火(如用15Cr、20Cr等钢渗碳淬硬至HRC=50~60)或中碳合金钢表面淬火(如用40Cr、35CrMnSi、35CrMo等钢淬硬到HRC=40~50)。低速、轻载且齿数较多时(z>50),也允许用不低于HT150的铸铁链轮。

由于小链轮的啮合次数比大链轮多,因此对材料的要求也比大链轮高,当大链轮用铸铁时,小链轮通常都用钢。

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