链传动的设计计算和参数选择

设计链传动时的已知条件包括：传动的用途、工作情况和原动机类型，传递的功率P，主、从动链轮的转速n1、n2，以及对传动尺寸的要求等。

设计内容包括：确定链条型号、链轮齿数、链节数、排数、中心距、链轮结构尺寸以及链轮作用在轴上的压轴力，润滑方式和张紧装置等。

1. 传动比

传动比过大将使传动外廓尺寸增大，并降低链条在小链轮上的包角，使同时啮合的齿数减少，每个轮齿承受的载荷增大，加速链条和轮齿的磨损。一般链传动的传动比i≤7，通常取i=2～3.5，在低速和外廓尺寸不受限制时imax=10。

2. 确定链轮的齿数z1、z2

链轮的齿数不宜过多或过少。当小链轮齿数过少，将导致① 传动的不均匀性和动载荷增大；② 链节间的相对转角增大，加速磨损；③ 链轮直径小，链的工作拉力增大，加速链和链轮的损坏。在动力传动中，滚子链的小链轮齿数z1通常按表5.3由链速选取，此时z1 min =17；当链速极低时，为了减小传动尺寸，允许选择较少的小链轮齿数，此时z1 min=9。

表5.3　滚子链小链轮齿数z1

但当小链轮齿数过多，则在传动比一定时大链轮齿数将增多，将导致① 传动的结构尺寸增大；② 链的磨损引起的链的节距增长，滚子与链轮齿的接触点向链轮齿顶移动（图5.12），容易发生跳齿和脱链，缩短链的使用寿命。通常限定大链轮的最大齿数z2max ≤120。

图5.12　链节距增长量和啮合圆外移量的关系

由于链节数为偶数，为使磨损均匀，两链轮的齿数最好是与链节数互为质数的奇数齿。链轮优先选用的齿数为17、19、21、23、25、38、76、95和114。(www.xing528.com)

3. 选定链的型号，确定链节距和排数

链节距p越大，传动的尺寸增大，承载能力越强，但运动不均匀性、动载荷、噪声也越严重。因此，在满足承载能力的条件下，设计时应尽量选用小节距的单排链；高速重载，可采用小节距的多排链；当速度不太高，中心距大，传动比小时选用大节距的单排链较为经济。

根据已知的n1和P0，由图5.11选取链的型号，然后查表5.1确定链的节距p。

4. 中心距a和链节数Lp

中心距过小，链在小链轮上的包角减小，小链轮上参与啮合的齿数少，同时单位时间内链条的应力变化次数增多，使链的寿命降低。中心距过大，结构不紧凑，松边垂度过大，传动时造成松边颤动。因此在设计时若中心距不受其他条件限制，一般可取a0=(30～50)p ，最大中心距可取amax =80p，当有张紧装置或托板时，a0可大于80p。

链的长度常用链节数Lp表示，它的计算公式为

为避免使用过渡链节，应将计算出的链节数Lp圆整为偶数。链节数圆整后的理论中心距为

为保证链条松边有一个合适的安装垂度f=(0.01～0.02)a ，实际中心距a′应较理论中心距a小一些，即

式中Δa=(0.002～0.004)a 。对于中心距可调的链传动，Δa可取大值，对于中心距不可调和没有张紧装置的链传动，则Δa应取较小值。