链传动的失效形式和设计准则

1.链传动的失效形式

图6-3 滚子链额定功率曲线示意图

（1）链的疲劳破坏 链在工作时受到变应力作用，经一定循环次数后，链板将会出现疲劳断裂，或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀，这是链传动在润滑良好、中等速度以下工作时首先出现的一种失效形式，也是决定链传动传动能力的主要因素，由链板疲劳强度限定的额定功率如图6-3中曲线1所示。

（2）链的冲击破断 链在工作时，由于反复起动、制动、反转，尤其在高速时，由于多边形效应，将使滚子、套筒和销轴产生冲击疲劳破断。由滚子、套筒和销轴的冲击疲劳强度限定的额定功率如图6-3中曲线2所示。

（3）链条铰链的胶合破坏 当链轮转速达到一定数值时，由于链节啮入时受到的冲击能量增大或摩擦产生的温度过高，会造成销轴与套筒工作表面的润滑油膜破裂而导致胶合破坏。胶合在一定程度上限制了链传动的极限转速。胶合限定的工作能力如图6-3中曲线3所示。

（4）链条铰链的磨损 当链条在润滑条件恶劣的情况下工作时，铰链的销轴和套筒既承受压力又要产生相对转动，必然引起磨损，使节距p增大，从而引起跳齿、脱链及其他破坏。当按推荐方式润滑时，磨损大大降低，这种失效得以避免。

（5）链条的静力拉断 在低速（v＜0.6m/s）重载或瞬间尖峰载荷过大时，链条所受拉力超过了链条的静强度时，链条将被拉断。(www.xing528.com)

图6-4 A系列单排链链条的典型承载能力图（摘自GB/T 18150—2006）

注：1.双排链的额定功率可由单排链的P_d值乘以1.7得到。 2.三排链的额定功率可由单排链的P_d值乘以2.5得到。

2.设计准则

由上述失效形式可以得到链传动的设计准则：

对链速v＞0.6m/s的中、高速链传动，采用以抗疲劳破坏为主的防止多种失效形式的设计方法；对链速v＜0.6m／s的低速链传动，采用以防止过载拉断为主要失效形式的静强度设计方法。

工程上多用链速v＞0.6m/s的套筒滚子链传动，失效形式主要有链条的疲劳破坏、链条铰链的磨损和胶合、链条的多次冲击破断和链条的过载拉断。由于链传动的承载能力受到多种失效形式的限制，因此不能用类似带传动的方法去推导出单排链传递功率的设计式，而是综合考虑各种失效形式的影响，用试验的方法得到在特定条件下各型号链条所能传递的功率P，再绘制成实用功率曲线图供设计用。图6-4所示为在标准试验条件下，A系列常用滚子链的额定功率曲线，由此可查出相应链条在链速v＞0.6m/s情况下允许传递的额定功率。在实际设计中，小链轮齿数、传动比、中心距和链的排数等条件往往与试验时采用的特定条件不同，故应引入相应的修正系数，由修正后的计算功率在图中选择链条型号。