链条如何施加负载运动

链条一般为金属的链环或环形物，多用作机械传动、牵引。用来障碍交通通道的链形物(如在街道中、河流或港湾入口处)，机械上传动用的链子。工作原理是通过双弯链减少链条与链轮之间的摩擦，减少动力传递过程中的能量损失，从而获得更高的传动效率。链条传动的应用主要集中在一些功率大、运行速度慢的场合，使链条传动具有更加明显的优势。

链传动是由主动链轮、从动链轮和链条等组成(图2-4)。它是靠链条和链轮轮齿的啮合来传递平行轴间的运动和动力。

图2-4 链传动的组成

1—主动链轮2—从动链轮3—链条

(一)链传动的传动比和常用类型

1.链传动的传动比

链传动的传动比,是主动链轮的转速n1与从动链轮的转速n2之比,且等于两链轮齿数z1、z2的反比。即

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2.链传动的常用类型

链传动的类型很多,按用途不同,分为以下三类:

1)传动链传动。在一般机械中用来传递运动和动力。

2)起重链传动。用于起重机械中提升重物。

3)牵引链传动。用于运输机械驱动输送带等。

(二)链传动的工作特点及应用

1.链传动的特点

与同属挠性类(具有中间挠性件)传动的带传动相比,链传动具有下列特点:

1)能保证准确的平均传动比。

2)传递功率大,且张紧力小,作用在轴和轴承上力小。

3)传动效率高,一般可达0.95～0.98。

4)能在低速、重载和高温条件下,以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。

5)能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴转动。

6)由于链节的多边形运动,所以瞬时传动比是变化的,瞬时转速不是常数,传动中会产生动载荷和冲击,因此不适宜用于要求精密传动的机械上。

7)安装和维护要求较高。

8)链条的铰链磨损后,使链条节距变大,传动中链条容易脱落。

9)无过载保护作用。

链传动的传动比i≤6,一般在低速传动时,i可达10,两轴中心距口≤6m,最大中心距可达15m,传动功率P＜100kW,链条速度v≤15m/s,高速时可达20～40m/s。

2.链传动的应用

链传动在一部分低速传动中得到应用。如:动力头式钻机升降机构等。

你是问自行车链条是如何运动的吗？自行车的原理是通过人的脚对脚蹬施加力，从而通过曲柄带动链轮的转动，链轮又通过链条带动飞轮的转动，飞轮进而后轮转动。由于后轮与地面的摩擦力，使得后轮与地面不会相对滑动，而后轮在地面上滚动，整个车子就运动起来了。通过对自行车的仔细的受力与动力学分析，可以发现，对于自行车来说，匀速运动是不存在的。就拿前轮来分析，由于轮子的对称性，前轮的质心在它的中心，而在运动中，自行车前轮必然会受到地面的阻力，这个力不过前轮的中心，也就是不过前轮的质心，而车架通过前轴对前轮的力必然会过质心，这样一来，前论受到的合外力矩必然不会为0，前轮不会匀速的转动。骑自行车的时候，脚也不是一直都在用力蹬脚蹬，当脚用力蹬脚蹬时，车子就会加速，当不太用力时，车子又会减速，实际的骑自行车的过程就是交替地加速减速。

链条运作是多方面的配合运作达到工作动能，松紧太大或太小，都会导致其产生过大的噪音。那我们该如何调整张紧装置，使之获得合理的松紧运作呢。 链传动的张紧对提高工作可靠性，延长使用寿命有明显的效果。但应注意过分的张紧会使铰链比压增加，降低链传动能力。因此，在下列情况下需要张紧：1、链长磨损后伸长，为保证合理下垂度及松边载荷平稳。2、两轮中心距不可调或调整困难时3、链轮中心距过工(A>50P)时4、垂直布置时5、脉动载荷、振动、冲击6、速比大、小链轮包角小于120°。 链条张紧程度用下垂量?控制：?min对垂直布置量为(0.01-0.015)A,对水平布置为0.02A?max对一般传动为3?min，对精密传动为2?min。·链条的张紧方法：1、调整链轮中心距2、采用张紧链轮张紧3、采用张紧辊轮张紧4、采用弹性压板或弹性链轮张紧5、液压张紧。当张紧紧边时，应张紧在紧边内侧，以减少振动当张紧在松边时，若考虑链轮包角关系应张紧在靠小链轮4p处若考虑消除下垂度，应张紧在靠大链轮4p处或松边下垂最大处。什么是链传动呢？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。链传动的负荷能力较强(允许张力高)，适合长距离(数米)平行轴间传动，可在高温或油污等恶劣环境下工，制造和安装精度低，成本低廉。但是，链传动的瞬时转速和传动比不是常数，因而传动的平稳性较差，有一定冲击和噪声，多用于矿山、农业、石油、摩托/自行车等行业及机械，大量五金、家电、电子行业的生产流水线，也采用倍速链进行工装载具的运送。而所谓的倍速链，是一种滚子链，链条的移动速度V0保持不变，一般滚子的速度V=（2-3）V0。普通的自动化设备则较少用到链传动，因为一般工况的负载能力要求不高，更强调高速度、高精度、少维护、低噪声等，这些都是链传动的软肋。一般早期的机构设计的动力轴通过链传动带动多个机构运作的设备。这种“一轴多动”的设备机构模式看上去有技术含量，现在反而不流行了(柔性较差，调整不便，设计要求高)，因为企业内部大量的应用以气动设备为主，各个机构都有独立的动力(气缸)，动作很容易通过编程实现柔性控制。链传动的构成又是怎样的呢？链传动是链条通过滚子与链轮的齿部啮合传递动力的一种传动方式。链传动涉及的零件包括链轮、链条、惰轮以及相关配件(如张力调整器、链条导向件)，根据实际情况进行灵活搭配适用。其中，链条由滚子、内外板、衬套、销等零件构成。链传动的重要参数也不能忽视1、节距。滚子链上相邻两滚子中心间的距离，节距越大，则零件尺寸越大，可传递更高功率和承受更大负载(对低速重载的滚子链传动，应选用节距大的规格)。一般情况则应选择具有所需传动能力(如单列链条能力不足，可选择多列链条)的最小节距的链条，以获得低噪声和平稳性。2、瞬时传动比。链传动瞬时传动比为i=w1/w2，其中w1、w2分别为主动链轮、从动链轮的转速，i要满足一定条件(两链轮齿数相等，紧边长度恰好是节距的整数倍)，才为常数。3、小齿轮齿数。适当增大小齿轮齿数，可减轻运动不均匀性和动载荷。

传动用短节距滚子链、传动用双节距滚子链、传动用套筒链、重载传动用弯板滚子链、传动用齿形链、无级变速链、长节距输送链、短节距滚子输送链、双节距滚子输送链、倍速输送链、板式链等产品特点其余产品如下： ◆ 不锈钢链：零件材料为不锈钢，此种链条适合在食品工业及易受化学、药品等侵蚀场合使用，还可用于高低温场合。 ◆ 镀镍链、镀锌链、镀铬链：所有碳钢材料组成的链条均可表面处理，零件表面经过镀镍、镀锌或镀铬处理，可适合在室外雨水侵蚀等场合使用，但不能防止浓的化学液体腐蚀。 ◆ 自润滑链条：某些零件由一种浸满润滑油的烧结金属制成，此种链条具有耐磨、耐蚀性能优越，不需要维护（免维护），使用寿命长的特点。广泛应用于受力较高、有耐磨要求，且不能经常进行维护的场合，如食品工业自动化生产线、高档自行车赛车、少维护高精度传动机械。 ◆ O型密封圈链：滚子链内外链板间装有密封用O形密封圈，以防灰尘进入和油脂流出铰链。链条经过严格的预润滑。因为链条具有超强的零件和可靠的润滑，可用于摩托车等开式传动中。 ◆ 橡胶链：此类链条是在基于A、B系列链条的外链节上加U形附板，在附板上粘上橡胶（如天然橡胶NR、硅树脂橡胶SI等）可增加磨损能力，降低噪音，增加防震能力。用于输送。 ◆ 尖齿链：这种链条广泛用于木材工业，如木材的喂入和输出、切割、传送台输送等 ◆ 农机链：农机链适用于田间作业机械如手扶拖拉机、脱粒机、联合收割机等。这种链条要求成本低廉但又能承受冲击和耐磨，除此之外，链条应涂油脂或能自动润滑。 ◆ 高强度链：是一种特制滚子链，通过改进链板形状，加厚链板、精冲链板孔、销轴热处理强化，可提高抗拉强度15~30%，并具有良好冲击性能、疲劳性能。 ◆ 侧弯链：这种链条具有较大的铰链间隙和链板间隙，因而具有较大的灵活性，可用于弯曲传动和输送。

链传动主要参数：

1、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=i会很大，从而使链传动较早发生跳齿失效。链条工作一段时间后，磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄，在拉伸载荷F的作用下，链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。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。

2、链的节距

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。

3、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。运用上式可解得由求中心距a的公式：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。

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。链传动有许多优点，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。链传动的缺点主要有：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。

骑车爬坡时,链条与齿轮的啮合调节到用手轻压能够有一公分的下降为正好。

爬坡是一个需要比较大的力量输出的动作，对于链条和齿轮都是一种高负载的状态，这种高负载状体的链条松紧，既不能太松，也不能过于紧张，太松的链条容易出现掉落的现象，但是调整的太紧，又会对链条本身产生一定的影响。

通过张紧器，我们可以比较容易的调整链条的紧张程度，以手指轻压的时候，链条能够下沉一厘米为好，这个程度的紧张，正好可以适应上山爬坡这种高负载的要求，同时也不会过于紧张，而损毁链条。

调整链条紧张度，是一个经验占优的事情，每个人都有不同的感受，有的人喜欢紧一点，有的人觉得松一点更加舒适，在整体范围内，以手指为标准，轻压下降一公分为优。

加中间轮利用外圈实现传动，来改变方向。

齿轮的转动是为了带动另一个齿轮的转动，而要带动另一个齿轮转动，两个齿轮就要相互衔接。所以你在这时可以发现当一个齿轮朝一个方向转动时，另一个齿轮就会朝相反的方向转动，这就改变了力的方向。而链条转动，你骑单车的时候可以轻易发现齿轮的转动方向与链条的方向是一致的，且小齿轮与大齿轮的转动方向也是一致的，所以说其不该变力的方向。

齿轮是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动，按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动来改变方向的。

齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。