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1、傳動用短節距精密滾子鏈和套筒鏈
鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環形鏈條所組成。以鏈條作中間撓性件,靠鏈條與鏈輪之間的嚙合來傳遞兩平行軸或多軸之間的運動和動力,屬于具有嚙合性質的強迫傳動。其中,工業上應用最廣泛的傳動鏈條是短節距精密滾子鏈和套筒鏈,一般也簡稱為常規滾子鏈和套筒鏈。圖2-1為滾子鏈結構。

圖2-1滾子鏈結構
圖2-1滾子鏈結構

1.1 滾子鏈一般由內鏈節、外鏈節和連接鏈節(過渡鏈節)組成,基本結構型式見本章第五節的GB/T 1243—2006/ISO 606;2004的“圖1 滾子鏈型式”和“圖2鏈節型式”。

a)常見滾子鏈鏈板外緣形狀呈∞字形,是為了使鏈板各橫截面趨于等強度,同時也減輕了鏈條的質量和運動時的慣性力;外、內鏈板兩孔孔心距尺寸控制在嚴格的公差范圍內以保證裝配好的鏈節節距保持一致和鏈條整鏈長度公差達到精度要求。

b)內鏈節也稱滾子鏈節,由兩片內鏈板,兩個套筒和兩個滾子組成。內鏈板孔與套筒應保持過盈配合﹐以防止套筒在板孔內轉動。套筒內孔和外圓表面要有較高的硬度,且表面光潔,以確保耐磨性。套筒的內、外直徑尺寸被控制在嚴格的公差范圍內以保證與銷軸和滾子的正確間隙配合和平滑轉動。滾子表面硬而光潔,內、外直徑尺寸精確﹐確保滾子既能360°無阻滯靈活轉動,又能與鏈輪輪齒良好嚙合;每個滾子高度適當以使其在兩個鏈板之間能自由轉動。

c)外鏈節也稱銷軸鏈節,由兩片外鏈板和兩個銷軸組成。銷軸的心部韌性要好﹐以耐受沖擊,而表面硬度要高,以提高耐磨性能;銷軸與外鏈板孔為過盈配合,以防止發生相對轉動,同時銷軸兩端鉚接,以防止與外鏈板松脫。

d)連接鏈節(過渡連接鏈節)當安裝鏈條時,為連接鏈條兩端,可采用連接鏈節或過渡連接鏈節,或者復合過渡連接鏈節。通常﹐在設計鏈傳動中心距時,應使鏈條具有偶數個鏈節,以避免使用過渡鏈節。當設計要求不能避免鏈條為奇數鏈節時,則需采用過渡連接鏈節或復合過渡連接鏈節,而復合過渡連接鏈節要稍好于過渡連接鏈節。由于過渡連接鏈節的承載能力比鏈條中的其他鏈節偏低﹐所以應盡量不用過渡連接鏈節。

連接鏈節是由兩個銷軸壓配并鉚接在一片外鏈板上,另一片外鏈板(也稱作連接鏈板)的板孔則與銷軸的另一端滑動配合或輕壓配合,以便于安裝和連接鏈條。連接鏈節一般采用兩種方式止鎖:彈性鎖片(也稱作卡簧)止鎖和開口銷止鎖。
過渡連接鏈節和復合過渡連接鏈節的結構型式參見GB/T 1243—2006中的“圖2d)過渡鏈節”,這里不再詳述。

1.2與傳動用短節距精密滾子鏈相比,傳動用短節距精密套筒鏈沒有滾子這一零件,所以套筒鏈與鏈輪嚙合時,由套筒直接與鏈輪輪齒接觸。這種結構可以提高抗沖擊性能和鏈節精度,在高速工況下使用有一定的優越性,如高速運轉的汽車發動機正時鏈條常采用短節距精密套筒鏈。

1.3 把一根以上的單列滾子鏈并列,用長銷軸連接起來的鏈條稱為多排滾子鏈。鏈條的排數越多,承載能力越高,但鏈條的制造與安裝精度要求也越高,且越難使各排鏈條受力均勻,這樣就有可能降低多排鏈條的使用壽命,故排數不宜過多;GB/T 1243—2006規定了雙排和三排滾子鏈的尺寸參數和技術指標要求;當傳動功率較大時,可采用兩根或兩根以上的雙排滾子鏈或三排滾子鏈。

盡管GB/T 1243—2006中只有雙排和三排滾子鏈,但鏈條制造廠家實際生產的多排滾子鏈遠不止這些,常用(有)的規格是4~6排,大規格鏈條甚至也有多達8排的滾子鏈,如石油鉆機傳動滾子鏈多數是多排鏈條。

1.4 GB/T 1243—2006中的傳動用短節距精密滾子鏈和套筒鏈覆蓋了最為廣泛的應用領域,有標準A,B系列鏈條和ANSI重載系列鏈條三大類,節距規格從6.35 mm~114.30 mm(套筒鏈的節距尺寸≤9.525 mm,滾子鏈的節距尺寸≥8.00 mm,重載滾子鏈的節距尺寸為19.05mm~76.20 mm)。A系列是源自ANSI標準的鏈條,一般用后綴A標記,共有14種鏈號(含04C,06C和085鏈號);B系列是源自歐洲,一般用后綴B標記,共有18種鏈號(含081,083和084鏈號);ANSI重載系列鏈條一般用后綴H標記,共有9種鏈號;各種鏈號規格的標準A,B系列滾子鏈(套筒鏈)或重載H系列鏈條,以及與鏈條相配用鏈輪的基本參數和主要尺寸在GB/T 1243—2006中都有詳細的規定,標準中所規定的鏈條尺寸是為了保證由不同廠家生產的同一規格鏈條的完全互換性,以及單個鏈節的互換性。

1.5 近期新制定的機械行業標準《汽車用滾子鏈和套筒鏈(報批稿)》是應用于汽車行業的小節距尺寸(≤9.525 mm)精密滾子鏈和套筒鏈的專業技術標準,這些鏈條基本屬于發動機用正時鏈條;標準(報批稿)規定了適用于汽車發動機的凸輪軸以及驅動機構的滾子鏈和套筒鏈的主要結構型式,尺寸參數、性能指標等技術要求;汽車用滾子鏈和套筒鏈多數為單排鏈條﹐也有少量雙排結構的鏈條,其鏈板形狀一般是直邊形。

由于用于汽車發動機的鏈條不同于普通的工業鏈條,其不僅在高速、高溫工況下服役,而且承受著怠速、加速、減速等交變速度的沖擊,服役條件較苛刻,其傳遞的功率和工作轉速大于常規滾子鏈和套筒鏈﹐這樣汽車鏈條的可靠性,尺寸精度、耐磨性等要求都比較高。所以《汽車用滾子鏈和套筒鏈(報批稿)》的一些要求有別于GB/T 1243—2006對普通精密滾子鏈和套筒鏈的相應要求。

1.6鏈條工作時,鏈節所承受的均是交變載荷,在受載較大時,鏈板疲勞破壞是經常出現的形式。而ANSI重載系列滾子鏈是鏈板厚度尺寸比標準系列滾子鏈加厚的鏈條,鏈板加厚可提高鏈條的疲勞強度,使在中低速條件下傳動的鏈條其承載能力可明顯增加。所以與標準系列鏈條相比,重載系列鏈條的抗疲勞強度有所提高,更適用于低速重載傳動工況。

2、摩托車鏈條

摩托車鏈條是用于摩托車傳動的短節距滾子鏈或套筒鏈,因此是以鏈條的用途定義的。摩托車鏈條有套筒鏈和滾子鏈兩種結構型式,GB/T 14212--2010規定了適用于摩托車傳動的滾子鏈和套筒鏈以及與其相配用鏈輪的尺寸和性能要求,鏈條節距范圍從6.35 mm~19.05 mm。節距尺寸≤8.50 mm的摩托車鏈條是精密套筒鏈,適用于摩托車發動機內的閉式傳動,如凸輪軸、平衡器和高速級傳動;大部分節距尺寸為12.70 mm~19.05 mm 的摩托車鏈條是精密滾子鏈,適用于摩托車發動機外的開式傳動,如后輪驅動。

3、傳動用雙節距精密滾子鏈

傳動用雙節距精密滾子鏈是由傳動用短節距精密滾子鏈派生出來的,節距是其2倍,其余互換性尺寸相同。雙節距滾子鏈適用于傳遞的功率和速度比派生出它的基本鏈條相對要低一些且傳動中心距較長的場合。多數場合,應用的是單排雙節距滾子鏈,根據需要也可以應用雙排或多排的雙節距滾子鏈。

4、傳動用齒形鏈

齒形鏈傳動是利用特定齒形的鏈板與鏈輪相嚙合來實現傳動的。齒形鏈傳動分為外側嚙合(外接觸)傳動,內側嚙合(內接觸)傳動,內-外側復合嚙合(復合接觸)傳動和雙面嚙合(雙面接觸)傳動等類型。齒形鏈鏈板孔與銷軸組成的餃鏈形式一般有:圓銷式、滾銷式和軸瓦式。

齒形鏈傳動有著噪音小,可靠性較高、運動精度較高(其運轉平滑性強于任何其他類型的鏈條)等比較突出的特點,所以齒形鏈已成為一種應用廣泛的重要基礎零部件,特別是在高速、重載、低噪音、大中心距的工況下,其傳動性能優于齒形帶傳動,普通齒輪傳動以及滾子鏈傳動,齒形鏈傳動已發展為汽車、機床、汽輪機、石油機械、軍用機械等眾多行業首選的傳動型式之一,如機床主傳動、發動機正時傳動以及重要的操縱機構等。

傳動用齒形鏈的標準還不多,我國目前僅有GB/T 10855--2003和 JB/T 10348—2002兩項齒形鏈方面的技術標準。GB/T 10855—2003規定了普通外接觸式齒形鏈(其結構型式見標準原文中的圖1)的基本互換性尺寸參數和技術要求,標準未涉及其他接觸(嚙合)形式的齒形鏈;新修訂的JB/T 10348—201×X《摩托車用齒形鏈條(報批稿)》規定了適用于摩托車發動機及機油泵等機構的傳動用齒形鏈的基本尺寸參數和技術要求,摩托車用齒形鏈的傳動嚙合方式有:外嚙合和內-外復合嚙合兩種。

近年來,眾多汽車發動機、變速箱、分動箱以及汽輪機等裝備中已越來越多地采用滾銷式齒形鏈(也稱滾銷式靜音鏈),其結構如圖2-2所示,由于滾銷式齒形鏈具有變節距功能(此功能一般滾子鏈傳動是不具備的),能顯著減小鏈傳動過程中的多邊形效應,減小沖擊和振動,高速重載下的傳動效果顯著﹐因而應用前景十分廣闊。滾銷式齒形鏈視不同的應用場合,也有外嚙合,內嚙合及內-外復合嚙合等不同的嚙合機制之分;滾銷式齒形鏈還未有相應的ISO國際標準和國家標準,國內各鏈條制造廠家是按照滿足汽車主機廠家要求的本企業內部技術(工藝)規范來設計制造的,應用滾銷式齒形鏈應向制造廠咨詢。

齒形鏈條
圖2-2滾銷式齒形鏈(靜音鏈)

5、重載傳動用彎板滾子鏈

重載傳動用彎板滾子鏈是由彎板鏈節用鋼制銷軸連接而成,彎板鏈節由彎鏈板、套筒、滾子、銷軸、止鎖銷等零件構成,主要結構型式見本章第五節的GB/T 5858—1997的“圖1彎板鏈裝配圖”和“圖2典型彎板鏈零件”,重載彎板滾子鏈一般采用單排結構,圖2-3是這種鏈條的實物圖片。

重載彎板鏈條
圖2-3重載傳動用彎板滾子鏈

彎板滾子鏈在結構上只有一種彎板鏈節,鏈節的一端為寬端,另一端則為窄端,各個鏈節之間的寬、窄端互相較接組成鏈條。這種彎板結構的鏈節使鏈條在維修更換鏈節及設計確定傳動中心距時可以以一個節距值為單元進行。鏈板的折彎使鏈條更適于帶有較大沖擊性的載荷傳動和起動頻繁的間歇性使用工況。所以重載彎板滾子鏈主要用在礦山、冶金、工程機械等較大型機械行業,適用于低速或極低速、載荷大,有塵土和兩鏈輪不易共面等繁重工況下開式動力傳動的場合。

6、高強度精密滾子鏈

高強度精密滾子鏈是近年來在標準滾子鏈基礎上開發出來的高端鏈條產品,這類高強度鏈條與鏈輪嚙合的互換性尺寸與GB/T 1243—2006的滾子鏈尺寸要求一致,通過對鏈條的結構尺寸(如鏈板高度尺寸增加)零件材料和熱處理加工的整體優化設計,其抗拉強度比標準滾子鏈增加了25%以上,其耐磨性,疲勞強度和抗沖擊性能明顯提高;高強度精密滾子鏈特別適用于重載荷或重復性沖擊載荷等傳動條件下的鏈傳動工況,這類鏈條一般不采用過渡鏈節,其性能指標要求還沒有標準可循,同樣需向制造廠商咨詢。

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