滑片式和滚柱式无级变速链介绍

2.12.2.1滑片式无级变速链（P.I.V无级变速链）

滑片式无级变速链在国外又称为P.I.V Chains，即Positive Infinitively Variable Chains，意为具有确定运动的无级变速链条，所以滑片式无级变速链常常简称为滑片链或P.I.V链，这是一种特殊链条，其外观如图2-81所示，专门用于相应的齿链式无级变速器（也称为滑片链变速器）中以实现一定范围内的无级调速，而齿链式无级变速器（其内部结构见图2-83）是依靠链条的滑片与链轮（见图2-82）之间的啮合力（摩擦力）来传递动力。因此，齿链式无级变速器中的链条与链轮实现的传动具有齿轮传动的优点，且工作可靠、运行稳定、使用寿命长、过载能力强、结构紧凑、调速准确、维护简单等。

图2-81 滑片式无级变速链外观图

图2-82 无级变速器链轮

由图2-82、图2-83可见，齿链式无级变速器链轮的结构比较特殊，且链轮型面较为复杂，一般要在回转母线为圆弧的锥台表面铣出60条均布等深的辐射状弧底径向齿槽，滑片链在压力作用下张紧在两对链轮之间。如图2-84所示，每对链轮上的齿与槽凹凸相对，滑片链张紧后迫使链条滑片横向面楔入链轮齿槽，链条不仅依靠摩擦力同时还部分依靠啮合力进行传动，通过改变链条滑片斜面与两链轮弧形齿面的接触工作半径实现变速传动，其变速示意图如图2-85所示。

图2-83 齿链式无级变速器（内部结构）

图2-84 链条滑片与链轮齿面啮合示意图

图2-85 滑片式无级变速链与链轮传动的变速示意图

与其他机械式无级变速器相比，齿链式无级变速器具有如下特点：①输出轴转速稳定；②现场操作简单、调速范围广；③机械效率高；④结构紧凑，外壳尺寸小，易与主机配套；⑤调速容易，变速灵敏，一般为手动调速；⑥全机密封，工作环境范围广，适用于潮湿、多尘、有酸雾的工作环境中。所以齿链式无级变速器在机械、纺织、化纤、化工、轻工、采矿、冶金、汽车制造及电站等行业仍有较广泛的应用。

滑片链尚无国际标准，也未见到国外先进工业国家的国家标准，我国已制定了滑片链产品的专业技术标准，现行标准是JB/T 9152—2011《滑片式无级变速链》。该标准的最早版本（ZB J18003—1989）于1989年首次发布，并于1999年进行了第一次修订、标准编号改为JB/T 9152—1999，现行JB/T 9152—2011是对JB/T 9152—1999《滑片式无级变速链》的修订。由于滑片式无级变速链是配套应用在专门的齿链式无级变速器主机产品上的，而FZ/T 92037—1995《P型齿链式无级变速器》和JB/T 6952—1993《齿链式无级变速器》这两个相应的无级变速器标准没有经过修订，因而无级变速器产品对滑片式无级变速链的要求没有改变，所以经修订后的JB/T 9152—2011在主要技术内容上基本没有变动，只是根据GB/T1.1及涉及的一些相关标准的要求做了部分编辑性修改，取消了JB/T 9152—1999中的产品包装规定，以及对附录中的内容进行了少量修改或增加。在引进设备中常会遇到许多国外厂商制造的多种形式的无级变速链，其中以滑片链应用较多，国内有多家链条厂家在生产。所以JB/T 9152—2011的制定意在使滑片链的产品系列化、规范化，有利于相应主机链条备件供应及在新主机产品上的推广应用；同时为准备进入滑片链生产制造领域的厂家提供指导和规范。现行标准JB/T 9152—2011规定了滑片式无级变速链的链号、基本参数、主要尺寸、主要技术要求、试验与检验方法等内容。

滑片式无级变速链结构比较复杂，JB/T 9152—2011对链条的结构做了介绍，链条的结构型式见该标准“图1滑片链结构型式”（见图2-86）。滑片链每两个销轴之间构成一个链节，销轴将各个链节连接成链条。销轴可在衬圈中自由转动，相邻链节可向内弯成“Π”型。每个链节上都有一束滑片，滑片由两个半圆销夹持在滑片套中，再被规定到由若干具有腰形孔的链板所组成的通道中。滑片的两端是滑片斜角α=15°的斜面并有钩脚，钩脚起防止滑片从滑片套中脱出的作用；该标准中的参数滑片斜角是指滑片长度方向的对称中心线与圆弧中点（实际上是指滑片中部的高度方向的对称中心线与两端圆弧的交点）处的切线之间的夹角，这是影响啮合的重要参数。链条装配后各滑片间应保持0.1～0.2mm的间隙，以保证滑片遇链轮齿槽后滑动成齿。滑片间隙由端部只有一个钩脚的补偿片来调整，两补偿片间至少应有三片滑片。补偿片较薄且只有一个钩脚，故不能传递动力，只作间隙调整之用。JB/T 9152—2011还规定，链条为奇数链节时，需用特殊的带弯板链节来连接。

需要说明的是，JB/T 9152—2011所给出的滑片链尺寸只是一些主要的尺寸，用户如需进一步了解其他技术数据（如滑片厚度、补偿片尺寸等）时，需向链条制造厂咨询。标准规定的链号（标记）和与其相配用的无级变速器主机型号（标记）相关，但并不完全相互对应。该标准采用的链号编号方法是与国内、外各企业现在使用的编号方法相一致的。如日本KATO的主机为U型和B型，而其滑片式无级变速链则称为A型；捷克产的主机为VZ型，其滑片式无级变速链称为Z型；JB/T 9152—2011规定的滑片式无级变速链称为A型，与之相应的无级变速器主机称为P型，其对应关系见表2-9。(www.xing528.com)

表2-9中与不同型号主机配用的滑片链的链节数是不相同的，尤其要注意A₁或A₃规格链条在不同主机上（P₁、P₂型或P₂、P₃型）使用时，链节数不相同这一特点。

JB/T 9152—2011规定的滑片式无级变速链单位长度质量大，因此其链速受到一定的限制，一般不超过10m/s。滑片链的主要失效形式有滑片端部钩脚磨损或破损，滑片从滑片套中脱出；销轴磨损，导致链条过度伸长或被拉断。在正常工况下，滑片链的使用寿命可达10000～20000h。链条使用寿命很大程度上取决于链条的材料和热处理方法，因此组成滑片链的所有零件均需经过热处理加工，以提高链条的强度、耐磨性和耐冲击性。滑片链的材料选用及热处理质量要求可以参见该标准中附录A和附录B。

图2-86 JB/T9152—2011中的“图1滑片链结构型式”

a）奇数链节 b）偶数链节 1—链板 2—滑片套 3—销轴 4—右弯链板 5—左弯链板 6—连接销轴 7—开口销 8—垫圈 9—半圆销 10—滑片 11—补偿片 12—固定片 13—衬圈1 14—衬圈2

表2-9 P型齿链式无级变速器与所应用链条的对应关系

JB/T 9152—2011没有涉及与滑片式无级变速链相配的链轮，有关链轮的结构尺寸参数应咨询无级变速器主机厂或专业链轮制造厂。有关资料介绍，滑片链链轮一般推荐采用38CrMoAl经氮化处理，使链轮齿面硬度达62HRC以上。

滑片式无级变速链是专门用在齿链式无级变速器的一种特定结构的链条，链条的制造、选择和使用时除须遵循JB/T 9152—2011中的技术要求外，还应注意FZ/T 92037—1995、JB/T 6952—1993中对链条、链轮组装和试验、调整等要求。因此，滑片链和链轮的维护保养应综合考虑在整个齿链式无级变速器的安装使用和维护保养中。一般情况下，无级变速器出厂时未加润滑油，因此运转之前必须按变速器的使用说明书的要求加注适量的润滑油，首次加注润滑油并运转100～250h后应换油一次，以后每运转1000h应换油一次；滑片链安装后的正确张紧是保证变速器正常运转的必要条件，因此在运行前必须按变速器的使用说明书的规定调整好链条的张紧度，且首次运转100～250h后要检查一次张紧度；以后每运转1000h检查一次，以防止链条磨损后松弛。

2.12.2.2滚柱式无级变速链

滚柱式无级变速链（简称滚柱链）是专用于滚柱链无级变速器的特殊结构链条，其外观如图2-87所示。滚柱链无级变速器是在齿链式无级变速器（滑片链变速器）的基础上发展起来的，除了采用光面链轮和不同结构的滚柱链之外，滚柱链无级变速器的其他结构和工作原理与齿链式无级变速器基本相同。

滚柱链由于结构简化而使其工作速度能够比滑片链速度有所提高，一般最高速度可达20m/s，因此扩大了功率传递范围；滚柱链的节距较小，因此也适用于小型无极变速器。

滚柱链和滚柱链无级变速器均未形成系列产品和专业技术标准，对滚柱链的链号叫法也没有统一的规定，国内一些链条企业制造的滚柱式无级变速链一般都是按照所配套变速器的技术要求而设计开发的，主要有节距尺寸分别等于10.1mm、12.0mm、13.3mm、14.0mm、16.2mm等规格的链条。所以，选用滚柱链时应咨询制造厂商。

图2-87 滚柱式无级变速链的外观图