链传动课件教学

链传动课件教学链传动基础与应用全面解析第一章链传动概述链传动是由链条和链轮组成的机械传动方式，是现代机械中不可或缺的动力传递方式它通过链条与链轮的啮合，实现高效的动力传递与运动转换基本原理与特点链传动利用链条与链轮的啮合配合，将一个轴的旋转运动传递给另一个轴其特点是传动平稳、效率高，可在较长中心距间传递较大动力应用范围链传动的优势与局限优势局限传递大扭矩，承载能力强链条在使用过程中会逐渐磨损拉长••结构紧凑，安装维护方便需要定期进行维护、润滑和检查••传动效率高，可达运行时噪音较大，特别是高速运转时•98%•无打滑现象，传动比准确稳定链条松紧度需要适当调整，否则影响性能••适应恶劣环境，耐高温、耐尘初始成本较齿轮传动略高••使用寿命长，经济性好速度波动，尤其在高速运转时更明显••链传动的组成部分链轮带有特殊设计齿形的轮盘，与链条啮合传递动力链轮齿数直接影响传动比和运行性能链条由多个链节柔性连接而成，是传递动力的核心部件链节设计灵活，可根据不同负载需求选择不同类型张紧装置保持链条适当张紧度的机构，防止链条过松导致跳链或过紧增加磨损常见有弹簧式、重锤式等类型链条结构详解链节构成标准滚子链由四个主要部件组成内链板与销轴紧配合，承受拉力外链板与销轴端部连接，形成链节销轴承受剪切力，是链节的主要受力部件滚子套在销轴上，与链轮啮合，减少磨损链节类型标准滚子链最常用，适用于中等载荷•加强链强度更高，适用于重载工况•轻型链用于低载荷、高速传动场合•无声链采用特殊设计，降低噪音•链轮结构与参数链轮关键参数链轮材料链轮齿数决定传动比，一般不少碳钢经济适用，适合普通工况于齿17合金钢硬度高，耐磨性好，适合节径链轮与链条啮合的有效直径重载不锈钢耐腐蚀，适合特殊环境外径链轮的最大直径，略大于节工程塑料轻量化，降噪，适合低径速场合链轮宽度需大于链条宽度，确保链条不会侧偏制造工艺铸造成本低，适合大批量生产锻造强度高，适合重载工况切削加工精度高，适合精密传动链传动的工作原理动力输入链条啮合力传递动力输出啮合过程动力传递路径链轮齿与链条滚子的啮合是链传动的核心当链轮旋转时，其齿依次与链条滚子接触，形成滚动接触，减少磨损，提高传动效率链传动的传动比计算传动比从动链轮齿数÷主动链轮齿数=₂₁i zz传动比从动链轮齿数主动链轮齿数表示从动轴与主动轴之间的转速比从动链轮上的齿数，直接影响输出转速主动链轮上的齿数，决定输入转速传动比对速度和扭矩的影响速度关系扭矩关系n₂=n₁/i T₂=T₁×i×η当时，从动轴速度降低，为减速传动；当时，从动轴速度提i1i1高，为增速传动链条节距与链轮节径节距定义节距是指链条中相邻两个销轴中心之间的距离，是链条的基本参数，单位通常为毫米p节距的影响节距越大，链条强度越高，但灵活性降低•节距越小，链条运行越平稳，但强度降低•节距直接影响链轮的尺寸和传动特性•链轮节径计算链轮节径D=p/sin180°/z其中为节距，为链轮齿数节径是链轮上与链条滚子中心线相切的圆的直径p z链传动的中心距设计中心距定义计算方法影响因素中心距是指主动链轮轴心与从动链轮轴心之理论中心距中心距过小链条与链轮啮合角度增大，磨a=D₁+D₂/2+30~50p间的距离，是链传动设计的关键参数合适损加剧其中、分别为主动和从动链轮节径，D₁D₂p的中心距可确保链条既不过松也不过紧为链条节距实际设计中，中心距应考虑链中心距过大链条受力不均，易产生振动和条的张紧调整余量噪音链条长度与节数确定链条长度计算公式节数选择原则避免半节链链条节数应为整数偶数优先选择偶数节数便于使用连接链节保证强度确保链条强度满足传动要求其中考虑调整预留适当的张紧调整余量链条节数•Lp-中心距•a-计算得出的节数通常需要向上取整到偶数，以便使用标准连•p-链条节距接链节小链轮齿数•z1-大链轮齿数•z2-实例计算链传动的速度与效率速度范围效率影响因素效率优化方法链传动的线速度一般在链条润滑状况选择合适的链条型号••链轮与链条的啮合精度确保充分润滑低速•••v5m/s链条张紧度定期检查与维护中速•••5m/sv15m/s传动速度与负载优化链轮齿形设计高速（需特殊设计）•••v15m/s环境条件（温度、灰尘等）使用高精度链轮••速度过高会导致冲击、噪音和过度磨损合理控制张紧度•链传动的张紧与调整张紧装置类型移动轴心式通过调整轴心位置改变中心距导轨滑块式链轮安装在可移动的滑块上惰轮式增加一个惰轮，压在链条松边弹簧式利用弹簧力自动调整张紧度重锤式利用重锤重力保持恒定张力张紧力测量与调整适当的链条松弛度链条松边中点垂直位移应为链条长度的过紧会增加摩擦和磨损，过松则导致跳1%-2%链和振动防止链条跳链措施链条的润滑与维护润滑的重要性润滑方法适当润滑可减少摩擦，降低磨损，延长链条寿命，减少噪音，防手工润滑止腐蚀，提高传动效率•油壶滴油简单经济，适合小型设备润滑剂选择•毛刷涂油覆盖均匀，适合定期维护•低速重载高粘度油或半流体润滑脂•喷雾润滑方便快捷，可达到难接触部位•中速中载中粘度润滑油自动润滑系统•高速轻载低粘度润滑油•滴油器定时定量滴油•特殊环境防水、耐高温、食品级润滑剂•喷油系统高速链传动首选•油池浸油链条部分浸入油池中维护周期与检查日常检查•观察链条运行是否平稳•检查润滑状况•听音辨别异常噪音定期检查（每1-3个月）•测量链条伸长率•检查链轮齿面磨损•调整链条张紧度•清洁并重新润滑全面检修（每年或运行2000小时）•拆卸全面检查•必要时更换链条或链轮链条磨损与故障诊断123链条拉长链轮齿面磨损链条腐蚀表现链条总长度超过原始长度表现齿面凹陷，齿形变化，啮合不良表现链条表面锈蚀，活动不灵活1%-3%原因销轴与链板孔磨损，销轴与滚子间原因链条与链轮长期磨损，润滑不足，原因湿度大，接触腐蚀性物质，防护不磨损过载运行足测量测量一定数量链节的总长度，与标测量目视检查齿形，测量齿厚测量目视检查锈蚀程度，测试链节活动准值比较性处理磨损严重时需更换链轮，并检查链处理伸长率超过应考虑更换链条条状态处理清洁除锈，加强润滑和防护，严重2%时更换链传动的常见故障案例案例链条跳链导致设备停机案例链轮齿面磨损引发传动案例润滑不良引起链条早期123失效断裂某生产线输送机频繁出现链条跳链现象，导致设备紧急停机，影响生产效某矿山输送设备运行时噪音逐渐增大，某食品加工设备链条使用不到半年就出率后链条突然断裂，造成重大损失现多处断裂，远低于设计寿命原因分析检查发现链条已严重拉长原因分析车间温度高，润滑不足，链（超过），链轮齿面磨损严重，链原因分析链轮齿面严重变形，使链条条销轴处过度磨损，材质与工况不匹3%条张紧不足受力不均，加速链条疲劳，最终导致断配裂解决方案更换新链条和链轮，调整张解决方案更换适合高温环境的特殊链紧装置，增加日常检查频率，建立预防解决方案更换高硬度热处理链轮，优条，安装自动润滑系统，增加润滑频性维护计划化润滑系统，增加振动监测，制定齿面率，降低环境温度磨损限度标准链传动的设计注意事项载荷计算与安全系数选用合适的链条型号与链轮尺寸设计中应准确计算链传动的工作载荷，并考虑冲击、振动等因素，选择适当的安全链条型号应满足载荷要求，常用标准•系数有、等GB/T1243ISO606链轮齿数不宜过少，一般不少于齿•17传动比一般不超过，多级传动时总•6:1其中Fd-设计载荷Fn-名义载荷Ka-应传动比不超过10:1用系数（）服务系数（

1.0-

1.8Ks-

1.0-环境因素对设计的影响）

1.5高温环境选用耐热材料，增加润滑，考虑热膨胀安全系数通常取值为，特殊情况下可潮湿环境选用不锈钢链条，加强防腐8-12更高粉尘环境采用密封链条，增加防尘措施链传动与其他传动方式对比高效率高精度/链传动vs皮带传动扭矩大但噪音高链传动vs齿轮传动安装维护便捷但精度低低承载低成本高承载高成本//链传动vs蜗轮蜗杆效率高但难实现大传动链传动vs同步带寿命长但需润滑比低效率低耐久/适用场景分析链传动的应用实例工业输送系统农业机械自行车传动链传动广泛应用于各类输送机，如板式输送收割机、播种机、拖拉机等农机设备大量使机、料斗提升机等其特点是结构简单，承用链传动，以传递大扭矩，适应频繁启停和载能力强，维护方便，适应各种恶劣环境过载工况，具有较强的可靠性和耐用性自行车链传动详解链条与链轮配合自行车链条一般采用标准滚子链，节距为（英寸）前链轮通常有个不

12.7mm1/21-3同齿数的链轮，后飞轮可有个不同齿数的链轮，形成多种传动比组合7-12变速链传动原理变速器通过移动导链器，使链条在不同齿数的链轮间切换，改变传动比前变速器控制前链轮切换，后变速器控制后飞轮切换这种设计使骑行者能根据路况和个人体力选择最佳传动比维护保养要点定期清洁链条上的灰尘和旧润滑油，涂抹专用链条油；检查链条松紧度，过松或过紧均会影响传动效率；观察链条磨损程度，拉长超过时应考虑更换；确1%保变速器调整准确，保证换挡平顺现代链传动技术发展高强度合金链条自动张紧与润滑系统现代冶金技术使链条材料性能大幅提升，新型合金智能张紧器能根据链条运行状态自动调整张紧力，链条具有更高的强度、更好的耐磨性和耐腐蚀性保持最佳工作状态微电子控制的精确润滑系统可特殊热处理工艺使链条在高载荷下仍能保持优异性按需提供润滑，减少浪费，延长链条寿命能钛合金链条轻量化、高强度液压自动张紧器••特种不锈钢耐腐蚀、耐高温电子控制定量润滑••陶瓷复合材料极低摩擦系数智能润滑状态监测••智能监测与故障预警物联网技术与链传动结合，实现对链条状态的实时监测通过分析振动、温度、噪音等参数，预测潜在故障，实现预防性维护磨损传感器实时监测•振动分析预警系统•基于云计算的寿命预测•链传动设计软件与工具常用链传动设计软件自动计算工具现代设计工具可快速计算系统CAD/CAM链轮节径和外径•如、等提供链传动组AutoCAD SolidWorks最佳中心距件库和装配功能，可快速建立链传动三维模•型，进行干涉检查和运动仿真链条长度和节数•传动比和速度•专业计算软件链条寿命预估•润滑需求分析•链传动专用设计软件能根据输入参数自动计算链条选型、链轮尺寸、中心距等关键参三维建模与仿真数，并提供优化建议动力学仿真、等仿真软件可对链传动系ANSYS ADAMS统进行受力分析、疲劳分析和动态响应分析，验证设计可靠性链传动的安全操作规范安全防护措施操作人员培训要求紧急故障处理流程护罩安装所有链传动系统必须安装牢固的防基础知识了解链传动工作原理和结构立即停机发现异常立即按下紧急停止按钮护罩，防止人员接触运动部件操作规程熟悉标准操作流程和注意事项安全联锁防护罩应与控制系统联锁，打开防切断电源关闭主电源，防止意外启动日常检查掌握设备日常检查和基础维护方法护罩时自动停机设置警示挂上设备维修中标牌警示标识在设备明显位置设置安全警示标志异常处理能识别常见异常状况并正确应对初步检查确认故障类型和严重程度专业维修联系专业维修人员处理紧急停机安装便于操作的紧急停机装置安全意识树立安全第一的工作理念防过载保护安装扭矩限制器或断链保护装置链传动的环保与节能减少润滑剂污染高效节能系统绿色制造理念采用生物降解型润滑剂，减少对环境的污染；优化链轮齿形设计，减少摩擦损失；选用轻量全生命周期设计，考虑产品的制造、使用和回使用精确润滑系统，避免过量润滑导致的浪费化材料，降低惯性负荷；采用高精度制造工收各环节；采用清洁生产工艺，减少制造过程和污染；设置润滑剂回收装置，循环利用润滑艺，提高啮合效率；合理设计传动比，使设备的能源消耗和废弃物排放；推广可回收材料，油在最佳工况下运行实现资源的循环利用链传动的未来趋势1新材料链条研发未来链条将广泛采用纳米复合材料、高性能聚合物等新型材料，大幅提高强度重量比碳纤维复合材料链条已在高端市场崭露头角，显著降低重量同时/保持强度特种涂层技术将使链条具有自润滑、自清洁等智能特性2轻量化设计借助拓扑优化和生物仿生学原理，链传动部件将实现结构优化和轻量化空心销轴、多孔链板等设计可减轻重量同时保持强度专用设计软件能够根据工况自动生成最优结构，减少冗余材料这些创新将提高传动效率，降低能耗和制造成本智能化维护与远程监控课堂互动链传动设计练习设计任务讨论关键点设计一个简单的链传动系统，满足以下条件1载荷分析考虑工作载荷类型（均匀或冲击）、启输入功率•5kW动频率等因素，确定应用系数输入转速•1440r/min•输出转速720r/min2润滑方式预计使用寿命小时•10000根据转速和环境，选择合适的润滑方式工作环境正常室内环境•和润滑剂类型计算要点3寿命预估传动比计算•i=n₁/n₂=1440/720=2基于磨损机理，估算链条在给定工况下链条类型选择根据功率和转速查表•的使用寿命链轮齿数确定齿，齿•z₁≥17z₂=z₁×i=34中心距初选•a≈30~50p4维护计划链条长度计算与节数确定•制定合理的检查和维护周期，确保系统可靠运行课堂互动链传动故障分析案例分析可能的解决方案某工厂输送线链条频繁断裂，每月需更换2-3次，严•检查链轮是否对中，必要时重新调整重影响生产现场观察发现链条松紧不均，运行时有•测量链条磨损程度，必要时更换明显抖动和异响•检查并调整张紧装置请分组讨论•评估润滑系统是否适当

1.可能的故障原因有哪些？•检查载荷是否超过设计值

2.如何确定真正的故障根源？•考虑更换更高规格的链条

3.提出合理的解决方案•安装振动监测系统维护经验分享分享你所了解的链传动维护经验•有效的检查方法•润滑的最佳实践•延长链条寿命的技巧•预防常见故障的措施•链条更换的正确方法复习与总结设计关键要点链传动的核心概念载荷计算与安全系数确定•链传动的基本结构和工作原理•链条型号与链轮尺寸选择•链条和链轮的构造特点•中心距与链条长度设计•传动比、中心距、链条长度等基本参数•润滑系统与张紧装置设计•链传动的优势与局限性•环境因素对设计的影响•重要地位维护重点链传动在现代机械中的广泛应用•日常检查与定期维护项目•与其他传动方式的比较优势•润滑的方法与周期•技术发展趋势与未来展望•链条磨损的测量与评估•环保节能在链传动中的实践•常见故障的诊断与处理•安全操作规范与注意事项•链传动作为一种重要的机械传动方式，在工业、农业、交通等领域发挥着不可替代的作用掌握链传动的理论知识和实践技能，对机械设计和维护工作具有重要意义参考资料与推荐阅读教材与手册在线资源•《机械设计》（第10版），濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社中国机械工程学会网站www.cmes.org•《机械传动》，黄伯云主编，机械工业出版社•《链传动设计手册》，中国机械工程学会标准化分会编，机械工业出版社链传动技术论坛www.chinatransmission.com•《工业链条设计与选用》，杨继忠编著，化学工业出版社•链条制造商技术资料•《链传动故障诊断与维修》，王志强主编，冶金工业出版社东华链条www.dhchain.com技术标准雷诺链条www.renold.com•GB/T1243-2018《滚子链和套筒链、附件和链轮》双环链条www.shuanghuan.com•GB/T5144-2018《链轮技术条件》实用工具•ISO606:2015《短节距传动精密滚子链和链轮》链传动计算器www.engineersedge.com•JB/T7939-1999《农业机械链传动设计规范》链条选型软件www.skf.com/transmission-calculator链轮设计CAD插件www.tracepartsonline.com谢谢聆听链传动的世界，动力传递的桥梁欢迎提问与交流本课程内容将作为期末考试重要参考请保留课件资料以备复习。