1、传动用短节距精密滚子链和套筒链
链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成。以链条作中间挠性件，靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴或多轴之间的运动和动力,属于具有啮合性质的强迫传动。其中,工业上应用最广泛的传动链条是短节距精密滚子链和套筒链，一般也简称为常规滚子链和套筒链。图2-1为滚子链结构。
图2-1滚子链结构
1.1 滚子链一般由内链节、外链节和连接链节(过渡链节)组成,基本结构型式见本章第五节的GB/T 1243—2006/ISO 606;2004的“图1 滚子链型式”和“图2链节型式”。
a）常见滚子链链板外缘形状呈∞字形,是为了使链板各横截面趋于等强度,同时也减轻了链条的质量和运动时的惯性力;外、内链板两孔孔心距尺寸控制在严格的公差范围内以保证装配好的链节节距保持一致和链条整链长度公差达到精度要求。
b)内链节也称滚子链节,由两片内链板,两个套筒和两个滚子组成。内链板孔与套筒应保持过盈配合﹐以防止套筒在板孔内转动。套筒内孔和外圆表面要有较高的硬度,且表面光洁,以确保耐磨性。套筒的内、外直径尺寸被控制在严格的公差范围内以保证与销轴和滚子的正确间隙配合和平滑转动。滚子表面硬而光洁,内、外直径尺寸精确﹐确保滚子既能360°无阻滞灵活转动,又能与链轮轮齿良好啮合;每个滚子高度适当以使其在两个链板之间能自由转动。
c)外链节也称销轴链节,由两片外链板和两个销轴组成。销轴的心部韧性要好﹐以耐受冲击,而表面硬度要高,以提高耐磨性能;销轴与外链板孔为过盈配合,以防止发生相对转动,同时销轴两端铆接，以防止与外链板松脱。
d)连接链节(过渡连接链节)当安装链条时,为连接链条两端，可采用连接链节或过渡连接链节,或者复合过渡连接链节。通常﹐在设计链传动中心距时,应使链条具有偶数个链节,以避免使用过渡链节。当设计要求不能避免链条为奇数链节时,则需采用过渡连接链节或复合过渡连接链节,而复合过渡连接链节要稍好于过渡连接链节。由于过渡连接链节的承载能力比链条中的其他链节偏低﹐所以应尽量不用过渡连接链节。
连接链节是由两个销轴压配并铆接在一片外链板上,另一片外链板(也称作连接链板)的板孔则与销轴的另一端滑动配合或轻压配合,以便于安装和连接链条。连接链节一般采用两种方式止锁:弹性锁片(也称作卡簧)止锁和开口销止锁。
过渡连接链节和复合过渡连接链节的结构型式参见GB/T 1243—2006中的“图2d)过渡链节”,这里不再详述。
1.2与传动用短节距精密滚子链相比,传动用短节距精密套筒链没有滚子这一零件,所以套筒链与链轮啮合时,由套筒直接与链轮轮齿接触。这种结构可以提高抗冲击性能和链节精度,在高速工况下使用有一定的优越性,如高速运转的汽车发动机正时链条常采用短节距精密套筒链。
1.3 把一根以上的单列滚子链并列,用长销轴连接起来的链条称为多排滚子链。链条的排数越多,承载能力越高,但链条的制造与安装精度要求也越高,且越难使各排链条受力均匀,这样就有可能降低多排链条的使用寿命,故排数不宜过多;GB/T 1243—2006规定了双排和三排滚子链的尺寸参数和技术指标要求;当传动功率较大时,可采用两根或两根以上的双排滚子链或三排滚子链。
尽管GB/T 1243—2006中只有双排和三排滚子链,但链条制造厂家实际生产的多排滚子链远不止这些,常用(有)的规格是4~6排,大规格链条甚至也有多达8排的滚子链,如石油钻机传动滚子链多数是多排链条。
1.4 GB/T 1243—2006中的传动用短节距精密滚子链和套筒链覆盖了最为广泛的应用领域,有标准A,B系列链条和ANSI重载系列链条三大类,节距规格从6.35 mm~114.30 mm(套筒链的节距尺寸≤9.525 mm,滚子链的节距尺寸≥8.00 mm,重载滚子链的节距尺寸为19.05mm~76.20 mm)。A系列是源自ANSI标准的链条，一般用后缀A标记,共有14种链号(含04C,06C和085链号);B系列是源自欧洲,一般用后缀B标记,共有18种链号(含081,083和084链号);ANSI重载系列链条一般用后缀H标记,共有9种链号;各种链号规格的标准A,B系列滚子链(套筒链)或重载H系列链条,以及与链条相配用链轮的基本参数和主要尺寸在GB/T 1243—2006中都有详细的规定,标准中所规定的链条尺寸是为了保证由不同厂家生产的同一规格链条的完全互换性,以及单个链节的互换性。
1.5 近期新制定的机械行业标准《汽车用滚子链和套筒链(报批稿)》是应用于汽车行业的小节距尺寸(≤9.525 mm)精密滚子链和套筒链的专业技术标准,这些链条基本属于发动机用正时链条;标准(报批稿)规定了适用于汽车发动机的凸轮轴以及驱动机构的滚子链和套筒链的主要结构型式,尺寸参数、性能指标等技术要求;汽车用滚子链和套筒链多数为单排链条﹐也有少量双排结构的链条,其链板形状一般是直边形。
由于用于汽车发动机的链条不同于普通的工业链条,其不仅在高速、高温工况下服役,而且承受着怠速、加速、减速等交变速度的冲击,服役条件较苛刻,其传递的功率和工作转速大于常规滚子链和套筒链﹐这样汽车链条的可靠性,尺寸精度、耐磨性等要求都比较高。所以《汽车用滚子链和套筒链(报批稿)》的一些要求有别于GB/T 1243—2006对普通精密滚子链和套筒链的相应要求。
1.6链条工作时,链节所承受的均是交变载荷,在受载较大时,链板疲劳破坏是经常出现的形式。而ANSI重载系列滚子链是链板厚度尺寸比标准系列滚子链加厚的链条,链板加厚可提高链条的疲劳强度,使在中低速条件下传动的链条其承载能力可明显增加。所以与标准系列链条相比,重载系列链条的抗疲劳强度有所提高,更适用于低速重载传动工况。
2、摩托车链条
摩托车链条是用于摩托车传动的短节距滚子链或套筒链,因此是以链条的用途定义的。摩托车链条有套筒链和滚子链两种结构型式，GB/T 14212--2010规定了适用于摩托车传动的滚子链和套筒链以及与其相配用链轮的尺寸和性能要求,链条节距范围从6.35 mm～19.05 mm。节距尺寸≤8.50 mm的摩托车链条是精密套筒链,适用于摩托车发动机内的闭式传动,如凸轮轴、平衡器和高速级传动;大部分节距尺寸为12.70 mm~19.05 mm 的摩托车链条是精密滚子链,适用于摩托车发动机外的开式传动,如后轮驱动。
3、传动用双节距精密滚子链
传动用双节距精密滚子链是由传动用短节距精密滚子链派生出来的,节距是其2倍,其余互换性尺寸相同。双节距滚子链适用于传递的功率和速度比派生出它的基本链条相对要低一些且传动中心距较长的场合。多数场合,应用的是单排双节距滚子链,根据需要也可以应用双排或多排的双节距滚子链。
4、传动用齿形链
齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。齿形链传动分为外侧啮合(外接触)传动,内侧啮合(内接触)传动,内-外侧复合啮合(复合接触)传动和双面啮合(双面接触)传动等类型。齿形链链板孔与销轴组成的饺链形式一般有:圆销式、滚销式和轴瓦式。
齿形链传动有着噪音小,可靠性较高、运动精度较高(其运转平滑性强于任何其他类型的链条)等比较突出的特点,所以齿形链已成为一种应用广泛的重要基础零部件,特别是在高速、重载、低噪音、大中心距的工况下,其传动性能优于齿形带传动,普通齿轮传动以及滚子链传动,齿形链传动已发展为汽车、机床、汽轮机、石油机械、军用机械等众多行业首选的传动型式之一,如机床主传动、发动机正时传动以及重要的操纵机构等。
传动用齿形链的标准还不多,我国目前仅有GB/T 10855--2003和 JB/T 10348—2002两项齿形链方面的技术标准。GB/T 10855—2003规定了普通外接触式齿形链(其结构型式见标准原文中的图1)的基本互换性尺寸参数和技术要求,标准未涉及其他接触(啮合)形式的齿形链;新修订的JB/T 10348—201×X《摩托车用齿形链条(报批稿)》规定了适用于摩托车发动机及机油泵等机构的传动用齿形链的基本尺寸参数和技术要求,摩托车用齿形链的传动啮合方式有:外啮合和内-外复合啮合两种。
近年来,众多汽车发动机、变速箱、分动箱以及汽轮机等装备中已越来越多地采用滚销式齿形链(也称滚销式静音链),其结构如图2-2所示,由于滚销式齿形链具有变节距功能(此功能一般滚子链传动是不具备的),能显著减小链传动过程中的多边形效应,减小冲击和振动,高速重载下的传动效果显著﹐因而应用前景十分广阔。滚销式齿形链视不同的应用场合,也有外啮合,内啮合及内-外复合啮合等不同的啮合机制之分;滚销式齿形链还未有相应的ISO国际标准和国家标准,国内各链条制造厂家是按照满足汽车主机厂家要求的本企业内部技术(工艺)规范来设计制造的,应用滚销式齿形链应向制造厂咨询。
5、重载传动用弯板滚子链
重载传动用弯板滚子链是由弯板链节用钢制销轴连接而成,弯板链节由弯链板、套筒、滚子、销轴、止锁销等零件构成,主要结构型式见本章第五节的GB/T 5858—1997的“图1弯板链装配图”和“图2典型弯板链零件”,重载弯板滚子链一般采用单排结构,图2-3是这种链条的实物图片。
弯板滚子链在结构上只有一种弯板链节,链节的一端为宽端,另一端则为窄端,各个链节之间的宽、窄端互相较接组成链条。这种弯板结构的链节使链条在维修更换链节及设计确定传动中心距时可以以一个节距值为单元进行。链板的折弯使链条更适于带有较大冲击性的载荷传动和起动频繁的间歇性使用工况。所以重载弯板滚子链主要用在矿山、冶金、工程机械等较大型机械行业,适用于低速或极低速、载荷大,有尘土和两链轮不易共面等繁重工况下开式动力传动的场合。
6、高强度精密滚子链
高强度精密滚子链是近年来在标准滚子链基础上开发出来的高端链条产品,这类高强度链条与链轮啮合的互换性尺寸与GB/T 1243—2006的滚子链尺寸要求一致,通过对链条的结构尺寸(如链板高度尺寸增加)零件材料和热处理加工的整体优化设计,其抗拉强度比标准滚子链增加了25%以上,其耐磨性,疲劳强度和抗冲击性能明显提高;高强度精密滚子链特别适用于重载荷或重复性冲击载荷等传动条件下的链传动工况,这类链条一般不采用过渡链节,其性能指标要求还没有标准可循,同样需向制造厂商咨询。
