单元2 链传动（课件）《机械基础》上好课（苏教版·凤凰职教）

《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 上好课—中职专业课 模块三 机械传动 单元2 链传动 教学目标 知识目标 1. 掌握链传动的定义、组成、分类及适用工况，明确传动链、输送链、起重链的区别； 2. 熟记滚子链的结构组成、配合关系、节距定义、接头形式及标记规则； 能力 目标 1. 能够准确识别滚子链、齿形链的结构部件，读懂滚子链标准标记型号； 2. 能够根据工况合理选择链传动类型，辨析链传动的适用与禁用场景； 情感 目标 1. 培养学生严谨的机械专业思维，树立规范操作、科学维保的职业意识； 2. 引导学生感知机械知识与生产生活的紧密联系，激发专业学习兴趣； 教学引入 你每天骑的自行车，为什么用链条而不是皮带？ 观察一下你的自行车后轮 脚蹬转动牙盘，通过链条带动后轮飞轮 链条一节一节，咬在链轮的齿上，不打滑 淋雨、沾泥、掉链子——你一定经历过 思考：为什么汽车发动机正时要用齿形链？摩托车后轮为什么不用三角皮带？这就要从链传动的本质说起。 教学引入 走出校园：链传动在工业现场无处不在 从自行车到工厂，链传动覆盖六大行业： · 交通运输（自行车、摩托车） · 农业机械（收割机、脱粒机） · 轻工制造（食品、包装机械） · 矿山与石油化工 · 机床与通用机械 · 起重输送设备 共同点：温度高、油污重、尘土大——皮带根本扛不住。 知识讲授：什么是链传动？ 定义：链传动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。 两个关键词，必须记住： ① 啮合传动——和齿轮传动一类，不是靠摩擦 ② 中间挠性件——链条是挠性的，像皮带一样可以跨距传力 一句话定位：链传动 = 带传动的远距离布置 + 齿轮传动的啮合本质。 链条咬在链轮齿上——啮合传动 知识讲授：链传动由哪几部分组成？ 两大组成件： ① 链条（挠性件） 由多个链节铰接而成，是传递动力的中间挠性件。 ② 链轮（特殊齿形） 齿形与齿轮不同，是专门为链条节距设计的特殊齿形。 链条 链轮（与链条配套） 注意：链轮齿形与链条节距严格配套，节距不同不能互换使用。 知识讲授：链传动工作环境 耐受能力： · 温度较高的场合 · 油污严重的场合 · 尘土大、淋水淋油的场合 · 低速重载的场合 为什么链传动不怕油？因为它是钢件啮合，不是靠橡胶摩擦；油反而能起润滑作用。这就是它被选进矿山、农机、石油化工的根本原因。 农业收割机——田间尘土、泥水、油污环境 知识讲授：传动比 定义：传动比 是主动链轮转速与从动链轮转速的比值。 设主动轮转速 ，从动轮转速 ，则： 传动比 > 1：减速（从动轮转得慢）；< 1：增速。 知识讲授：传动比 推导：为什么链传动平均传动比等于齿数反比？ 推理过程： ① 单位时间内，主动轮转过 个齿 ② 同一时间，从动轮被链条带动，也必须转过相同齿数 ③ 即：（啮合不跳齿） 结论：平均传动比 = 从动轮齿数 / 主动轮齿数（与齿轮传动一致）。 知识讲授：链传动常用工作参数范围 参数 常用范围 最大值（低速/特殊） 传动比 低速传动最大可达 10 中心距 最大可达 传递功率 大功率场合可达数百 kW 链条速度 高速场合可达 25 ~ 30 m/s 注：p 为链条节距。具体数值以教材 GB/T 1243 及设计手册为准；本表为常用工程范围。 知识讲授：链传动的类型（按用途分） ① 传动链 传递运动和动力，也可兼作输送。最常用：滚子链、齿形链。 ② 输送链 专门输送工件、物料，组成各种链式输送机。 ③ 起重链 传递力，起牵引、悬挂重物作用，做缓慢运动。 传动链（滚子链） 输送链 起重链（手拉葫芦） 知识讲授：三类链条对比 对比项 传动链 输送链 起重链 主要用途 传递运动和动力 输送工件、物料 牵引、悬挂重物 典型结构 滚子链、齿形链 带附件的弯板链/双节距链 圆环链、板式链 运动速度 中高速 中低速 缓慢、断续 典型设备 摩托车、机床、汽车正时 流水线、输送机 手拉葫芦、起重机 知识讲授：滚子链 五个基本零件，按图记： 1 内链板（两片）——承力板 2 外链板（两片）——承力板 3 销轴——铰链的心轴 4 套筒——套在销轴外 5 滚子——套在套筒外，与链轮齿接触 记忆口诀：两板 + 销轴 + 套筒 + 滚子。 内链板与套筒一组，外链板与销轴一组，交替铰接成链。 知识讲授：滚子链 知识讲授：滚子链 两组配合关系： 过盈配合（固定不动） 销轴 ↔ 外链板；套筒 ↔ 内链板 压装后成为刚性整体，不相对转动。 间隙配合（可以相对转动） 销轴 ↔ 套筒；套筒 ↔ 滚子 相对转动，形成铰链，链条才能弯曲。 滚子的作用：啮合时滚子与链轮齿之间是滚动摩擦，大大减轻链条和链轮齿面的磨损。 知识讲授：滚子链 - 节距 P 两个基本概念： 链节 链条的基本组成单元（一节一节铰接）。 节距 P（公称基本节距） 相邻两链节铰链副理论中心之间的距离。 节距越大，链条越粗壮，承载能力越强。 节距 P 是滚子链最重要的参数——它决定了链轮齿形、承载能力和多边形效应的大小。 知识讲授：多排链 双排滚子链——长销轴把两排链并联起来 结构与特点： · 若干单排链用长销轴并联而成 · 排数越多，承载能力越大 · 常用双排链、三排链 局限：排数越多，各排受力越不均匀。 因此排数不宜过多——这就是为什么常见的是双排、三排，而不是十排。 知识讲授：链条首尾怎么接？ 情况一：两端都是内链节（偶数链节） 使用可拆卸连接链节，锁止件有两种： ① 开口销（钢丝锁销） ② 弹性锁片（卡簧片） 结论：装配后链节总数为 偶数——这是工程上优先采用的方案。 开口销——连接链节的锁止件 开口销穿过销轴末端后掰开， 防止外链板从销轴端部脱出。 知识讲授：链条首尾怎么接？ 情况二：一端内链节、一端外链节（奇数链节） 此时只能使用 过渡链节 来连接。 注意：过渡链节的链板要弯曲后才能套进销轴，抗拉强度显著降低，是整个链条的薄弱环节。 设计原则：优先选用偶数链节， 尽量不要采用过渡链节（奇数链节接头）。 连接链节（右）与销轴、外链板 从链条上拆下来的状态。 能不用过渡链节就不用。 知识讲授——滚子链的标记 标记格式：链号 - 排数 - 链节数 标准号（GB/T 1243-2006） 链号 (08A) 表示A系列滚子链，节距 p = 8 × (25.4/16) = 12.7 mm，是链条规格的核心标识。 排数 (1) 数字“1”代表单排链；若为“2”则是双排链，多排链可大幅提升链条的拉伸载荷能力。 链节数 (88) 指链条的总链节数量，为使链条使用时受力均匀、磨损一致，通常链节数取偶数为宜。 标准依据 遵循国家标准 GB/T 1243-2006《传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮》。 知识讲授：齿形链 齿形链——由许多带 60° 工作面的链片铰接而成 结构特点： · 销轴组装大量带 60° 工作面的链片 · 设内导片 / 外导片，卡进链轮导槽防脱齿 特点：传动平稳、运行噪声很小。 适用场合：高速传动（如汽车发动机正时机构）。 对比记忆：齿形链 = 高速、低噪； 滚子链 = 中低速、最常用、便宜。 知识讲授：链传动的五大优点 01 平均传动比准确 啮合传动，不打滑，和带传动最本质的区别 02 传动效率高 效率约 0.95 ~ 0.98，接近齿轮传动 03 传递功率大、张紧力小 不需要像皮带那样张得很紧，轴与轴承受力小 04 适应恶劣工况 低速重载、高温、尘土大、淋水淋油都能工作 05 一根链可同时驱动多根平行轴 知识讲授：链传动的四大缺点 ① 瞬时传动比变化 多边形效应！链速不恒定，有冲击、动载荷 ② 铰链磨损后易脱链 磨损使节距变大，链条爬齿、跳齿、脱链 ③ 工作噪声较大 滚子链啮合冲击产生噪声（齿形链可改善） ④ 无过载保护 + 安装要求高 不像皮带会打滑；安装对中、张紧要求高 一句话：链传动不能用于精密传动设备。 精密传动请用齿轮传动， 需要过载保护请用带传动。 知识讲授：多边形效应 链条绕上链轮后呈多边形，瞬时链速随位置波动 本质： 链条是一节一节的刚性杆，绕在链轮上就像把带绕在多边形轮上。每转一个链节，链条中心位置上下波动一次。 后果：瞬时链速和瞬时传动比周期性变化 → 产生冲击、振动、噪声。 这是链传动的固有缺点，无法消除。 缓解办法：链轮齿数越多、节距越小，多边形效应越弱；高速场合用齿形链。 知识讲授：什么场合该选链传动？ 同时满足以下条件时，选链传动： 两轴平行 中心距较远 传递功率较大 低速重载 要求平均 传动比准确 带传动、齿轮传动 都不合适的工况 定位：链传动 = 远距离布置 + 准确传动比 + 恶劣工况耐受性，是带传动与齿轮传动之间的"中间选项"。 知识讲授：案例分析 自行车为什么骑起来会"掉链子"？ 现象：骑久了链条变松、掉链、跳齿 ① 原因：铰链销轴与套筒磨损，节距变大 ② 后果：链条爬齿、跳齿、从链轮上脱出 ③ 处理：轻微松弛 → 后拨后移张紧； 下垂量大 → 拆掉 1~2 节缩短链条 可迁移判断：任何链传动出现"变松、跳齿、异响"，第一时间检查铰链磨损和张紧度——这是链传动维护的基本功。 知识讲授——链传动的安装 01. 两链轮轴线必须严格平行 倾斜角不应超过1°，否则链条会与链轮侧面产生过度摩擦，不仅加速零部件磨损，还极易导致链条脱落，影响设备安全运行。 02. 两链轮应位于同一平面内 安装时需严格控制轴向偏移量，使其尽可能小。若链轮不在同一平面，链条运转时会产生“别劲”现象，大幅降低传动效率与使用寿命。 知识讲授：链条的安装 知识讲授——链传动的张紧 张紧目的：控制松边垂度，保障传动平稳 通过张紧有效限制链条松边的下垂量，避免因垂度过大引发链条上下抖动、产生异常噪音，同时防止跳齿现象，确保链传动系统的运行精度与安全性。 01. 调整中心距（最常用方法） 通过移动电机底座或轴承座的位置，改变主、从动链轮之间的中心距，从而收紧链条，是工程中最直接、有效的张紧方式。 02. 使用张紧轮（中心距不可调时） 当结构限制无法调整中心距时采用。张紧轮需压在链条松边，且靠近小链轮的位置，以减小链条的包角损失，提升张紧效果。 传动部分 师生互动 课堂讨论：链条张紧到底该调多紧？ 请同学们两两讨论，3 分钟后回答： 问题 1：链条张紧力过大，会有什么后果？ 问题 2：张紧力太小，又会怎样？ 提示：从链条寿命、功率损耗、振动、啮合质量四个角度想。 传动部分 知识点背诵 1. 链传动是靠链条与链轮轮齿啮合传力的中间挠性件啮合传动。 2. 传动比 i = n1 / n2 = z2 / z1，平均传动比等于齿数反比。 3. 滚子链五零件：内链板、外链板、销轴、套筒、滚子；节距 P 是最重要参数。 4. 优先偶数链节，少用过渡链节（奇数，强度低）。 5. 齿形链 = 无声链，用于高速。 6. 平均传动比准、瞬时传动比不准（多边形效应）；无过载保护。 单项选择题 1.链传动之所以"平均传动比准确"，是因为？（ ） A. 链条和皮带一样有弹性，可以缓冲 B. 链条与链轮轮齿之间是啮合传动，不打滑 C. 链条张紧力大，把两轮紧紧压在一起 D. 链条是挠性件，可以自由弯曲 正确答案：B 啮合传动不打滑，所以平均传动比准确；这是它与带传动最本质的区别。 课后练习 正确答案：D 滚子套在套筒外，啮合时与链轮齿之间是滚动摩擦，减轻齿面磨损。 课后练习 单项选择题 2.滚子链中，与链轮齿直接接触并起"减磨"作用的是？（ ） A. 内链板 B. 外链板 C. 销轴 D. 滚子 单项选择题 3.关于链传动，下列说法正确的是？（ ） A. 链传动瞬时传动比恒定，可用于精密机床 B. 链传动有过载保护，超载时会自动打滑 C. 链传动平均传动比准确，但瞬时传动比变化 D. 齿形链比滚子链更便宜，适用于中低速 正确答案：C A错在瞬时不恒定；B错在链传动无过载保护；D错在齿形链贵、用于高速。 课后练习 简述题：什么是链传动的多边形效应？ 课后练习 链传动的多边形效应是链传动固有的物理现象： 链条绕上链轮后，链条的链节会在链轮上形成多边形，并非理想圆形。当链轮匀速转动时，使得链条的瞬时链速、瞬时传动比发生周期性变化，从而产生冲击、振动与动载荷，这种现象称为多边形效应。 课堂小结 1. 合上课本，能默写出链传动的定义、滚子链 5 零件、优缺点、多边形效应。 2. 识图：解读链条标记 12A-2-60 GB/T 1243-2006，写出它的链号、排数、链节数。 3. 观察生活中3种链传动设备，分析其使用链传动的原因，手写记录简短分析报告。 课后作业 感谢观看 Lavf62.3.100 Lavf62.3.100 $