8.3 链传动的运动特性

8.3.1 平均链速平均传动比

  整根链条是可以曲折的挠性体,而每一链节则为刚性体。链轮可以看作一正多边形。因而链传动的运动情况和绕在多边形轮子上的带传动很相似,如动画所示,正多边形的边长即为节距P,边数即为链轮齿数Z。链轮每转一周,链条移动距离为ZP。
设主、从动轮的转速分别为则链的平均速度V


链传动平均传动比为:

8.3.2 瞬时链速和瞬时传动比

为了便于分析,假设链的紧边在传动时始终处于水平位置。若主动链轮以等角速度回转时,链条铰链销轴A的轴心作等速圆周运动,其圆周速度为可以分解为使链条沿水平方向前进的分速度(链速)和使链上下运动的垂直分速度:

式中,β为啮合过程中链节铰链中心在主动轮上的相位角,,同样每一链节在与从动链轮轮齿啮合的过程中,链节铰链中心在从动轮上的相位角γ在范围内不断变化。紧边链条沿x方向的分速度为式中,为从动链轮的角速度。不计链条变形,则有= 于是得。瞬时传动比为
通常 β≠γ 。显然,即使主动链轮以等角速度回转,瞬时链速、从动链轮的角速度和瞬时传动比等都是随 β、γ 作周期性变化。可见,由于绕在链轮上的链条形成正多边形,造成链传动运动的不均匀性。因此,这是链传动的固有特性。

8.3.3 链传动的动载荷

链传动中产生动载荷的主要原因如下:
1)、链速和从动轮角速度作周期性变化,产生加速度a,从而引起动载荷。加加速度a为:             
时,加速度达最大值:
  由上式可以看出,当链的质量相同时,链轮的转速越高、节距越大、齿数较少,动载荷就越大。

   2)、链条垂直方向的分速度 也作周期性变化,使链产生横向振动。这是产生动载荷的重要原因之一。
3)、在链条链节与链轮轮齿啮合的瞬间,由于具有相对速度,造成啮合冲击和动载荷。
4)、链、链轮的制造、安装误差也会引起动载荷。
5)、由于链条松驰,在启动、制动、反转、载荷突变等情况下,产生惯性冲击,引起较大的动载荷。