6、机械传动件的设计计算[2]
6.1 链传动的设计与计算
图6-1 链传动
6.1.1 链条的设计与计算
取小链轮齿数
则大链轮齿数
，取
初定中心距，一般取
，取
以节距计的初定中心距
链条节数
取 
（取偶）
计算额定功率
查表得
为工况系数，
为齿数系数，
为链长系数，
为排数系数，
根据
查得：应选用单排12A型滚子链，p=19.05mm
链条长度
计算中心距
，查表
实际中心距
,一般
链条速度
有效圆周力
作用在轴上的力F
6.1.2 主要失效形式
a）链条疲劳破坏 在闭式链传动中：链条零件受循环应力作用，经过一定的循环次数．链板发生疲劳断裂，滚子、套筒发生冲击疲劳破裂。在正常润滑情况下．疲劳破坏是决定链传动能力的主要因素。
b）链条铰链磨损 主要发生在销轴和套筒上。磨损后链条总长伸长，因而链条垂度增大，导致啮合情况恶化。如动载荷增大．易发生跳齿．传动时振动．噪声增大。润滑不良。开式传动多发生磨损失效。
c) 胶合 润滑不当或转速过高时．销轴和套筒构成的摩擦表面易发生胶合。
d）链条过载拉断 常发生于低速重载情况下。
6.1.3 滚子链的静强度计算
在低速（
）重载链传动中，链条的静强度占主要地位。如果仍用额定功率曲线选择计算，结果常不经济，因为额定功率曲线上各点相应的条件性安全系数S为8~20，远比静强度安全系数大。当进行耐疲劳和耐磨损工作能力计算时，若要求的使命寿命过短，传动功率过大，也需进行行链条的静强度验算。
链条静强度计算公式为
（6-1）
式中 
为静强度安全系数；
为工况系数；
为排数系数；
为有效圆周力；
,并查表得
，，
所以
为许用安全系数，一般为4~8；如果按最大尖峰载荷
来代替
进行计算，则可为3~6；若速度较低，从动系统惯性较小，不太重要的传动或作用力的确定比较准确时,可取小值；
为单排链极限拉伸载荷。
因为此传动速度较低可取最小值，取
所以
满足要求
6.2 链轮基本参数和主要尺寸
链轮齿数 
配用链条的节距 
配用链条的滚子外径 
小链轮分度圆直径
小链轮齿顶圆直径
取
小链轮齿根圆直径
大链轮分度圆直径
大链轮齿顶圆直径
取
大链轮齿根圆直径
链轮齿宽 
查表得 , 
为链条内节内宽
所以 
图6-2 齿形
6.3 滚子链传动的故障与维修
表6-1 滚子链传动的故障与维修
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故障
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原因
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维修措施
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链板或链轮齿严重侧磨
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1.各链轮不共面
2.链轮端面跳动严重
3.链轮支承刚度差
4.链条扭曲严重
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1.提高加工与安装精度
2.提高支承件刚度
3.更换合格链条
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链板早期疲劳开裂
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润滑条件良好的中低速链传动，链板的疲劳是主要矛盾，但若过早失效则有问题：
1.链条规格选择不当
2.链条品质差
3.动力源或负载动载荷大
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1.重新选用合适规格的链条
2.更换只连合格的链条
3控制或减弱负载和动力源的冲击振动
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滚子提前碎裂
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1.链轮转速较高而链条规格选择不当
2.链轮齿沟有杂物或链条磨损严重发生爬齿和滚子被挤顶现象
3.链条质量差
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销轴磨损或销轴与套筒胶合
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链条铰链元件的磨损是最常见的现象之一。正常磨损是一个缓慢发展的过程。如果发展过快则
1.润滑不良
2.链条质量差或选用不当
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1.清除齿沟杂物或换新链条
2.清除齿沟杂物或换新链条
3.更换质量合格的链条。
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续表6-1
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故障
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原因
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维修措施
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外链节外侧擦伤
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1.链条未张紧，发生跳动，从而与邻近物体碰撞
2.链箱变形或内有杂物
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1.使链条适当张紧
2.消除箱体变形、清楚杂物
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链条跳齿或抖动
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1.链条磨损伸长，使节距和垂度过大
2.冲击或脉动载荷较重
3.链轮齿磨损严重
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1.更换链条或链轮
2.适当张紧
3.采取措施稳定载荷
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链轮齿磨损严重
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1.润滑不良
2.链轮材质较差，齿面硬度不足
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1.改善润滑条件
2.提高链轮材质和齿面硬度
3.把链轮拆下，翻转180再装上，则可利用齿廓的另一侧而延长使用寿命
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卡簧、开口销等链条锁止元件松脱
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1.链条抖动过烈
2.有障碍物磕碰
3.锁止元件安装不当
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1.适当张紧或考虑增设导板托板
2.消除障碍物
3.改善锁止件安装质量
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振动剧烈、噪声过大
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1.链轮不共面
2.松边垂度不合适
3.润滑不良
4.链箱或支承松动
5.链条或链轮磨损严重
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1.改善链轮安装质量
2.适当张紧
3改善润滑条件
4.消除链箱或支承松动
5.更换链条或链轮
6.加装张紧装置或防振导板
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