链传动基础设计教程（机械设计中必须掌握的链传动知识）

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Hi~我是小丸子，今天我们聊聊在机械设计中，我们必须掌握的链传动知识！链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。

链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链条与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。

1、链条

链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。在链条受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。

齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板(分为内导式和外导式)。齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。

2、链轮

带嵌齿式扣链齿的轮子，用以与节链环或缆索上节距准确的块体相啮合。链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。

链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿面多经热处理。小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般应优于大链轮。常用的链轮材料有碳素钢(如Q235、Q275、45、ZG310-570等)、灰铸铁(如HT200)等。重要的链轮可采用合金钢。

小直径链轮可制成实心式；中等直径的链轮可制成孔板式；直径较大的链轮可设计成组合式，若轮齿因磨损而失效，可更换齿圈。链轮轮毂部分的尺寸可参考带轮。

3、链传动优缺点：

优点：与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。

缺点：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。

4、链传动的主要参数

主要参数是链轮齿数、链的节数、中心距和链长。

链轮齿数

为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷，小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多，否则链传动会发生跳齿失效。

一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀，提高寿命，链轮齿数最好与链节数互质，若不能保证互质，也应使其公因数尽可能小。

链的节数

链的节距越大，理论上承载能力越高。但如上节所述：节距越大，由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大，反而使链承载能力和寿命降低。因此，设计时应尽可能选用小节距的链，重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。

中心距和链长

链传动中心距过小，则小链轮上的包角小，同时啮合的链轮齿数就少；若中心距过大，则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30～50)p，最大中心距 ≤80p。

链条长度用链的节数表示。按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数，须圆整为整数，最好取为偶数。为便于安装链条和调节链的张紧程度，一般应将中心距设计成可调节的；或者应有张紧装置。

5、链传动的实例案例：

自行车、摩托车和三轮车中链传动的应用

大型机械设备的应用

某些型号发动机中的应用

最后欣赏一些不常见链传动机构：

↑↑旋转运动转换成线性往复运动，图中的两个链轮的齿数相等。此机构应用于竹子切割机

↑↑旋转运动转换成在行程末期有驻留的线性往复运动

↑↑将持续性旋转运动转换成在双行程末端有驻留的往复运动