滾子鏈傳動的設計計算
1.滾子鏈傳動的主要失效形式
鏈傳動的主要失效形式有以下幾種：
（1）鏈板疲勞破壞 鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復作用下，經過一定的循環次數，鏈板會發生疲勞破壞。正常潤滑條件下，疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。
（2）滾子套筒的沖擊疲勞破壞 鏈傳動的嚙入沖擊首先由滾子和套筒承受。在反復多次的沖擊下，經過一定的循環次數，滾子、套筒會發生沖擊疲勞破壞。這種失效形式多發生于中、高速閉式鏈傳動中。
（3）銷軸與套筒的膠合 潤滑不當或速度過高時，銷軸和套筒的工作表面會發生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限轉速。
（4）鏈條鉸鏈磨損 鉸鏈磨損后鏈節變長，容易引起跳齒或脫鏈。開式傳動、環境條件惡劣或潤滑密封不良時，極易引起鉸鏈磨損，從而急劇降低鏈條的使用壽命。
（5）過載拉斷 這種拉斷常發生于低速重載或嚴重過載的傳動中。
2.滾子鏈傳動的額定功率曲線
（1）極限傳動功率曲線 在一定使用壽命和潤滑良好條件下，鏈傳動的各種失效形式的極限傳動功率曲線如圖13所示。曲線1是在正常潤滑條件下，鉸鏈磨損限定的極限功率；曲線2是鏈板疲勞強度限定的極限功率；曲線3是套筒、滾子沖擊疲勞強度限定的極限功率；曲線4是鉸鏈膠合限定的極限功率。圖中陰影部分為實 際使用的區域。若潤滑不良、工況環境惡劣時，磨損將很嚴重，其極限功率大幅度下降，如圖中虛線所示。
（2）許用傳動功率曲線
為避免出現上述各種失效形式，圖14給出了滾子鏈在特定試驗條件下的許用功率曲線。
試驗條件為：z1＝19、鏈節數Lp＝100、單排鏈水平布置、載荷平穩、工作環境正常、按推薦的潤滑方式潤滑、使用壽命15000h；鏈條因磨損而引起的相對伸長量Δp/p不超過3%。當實際使用條件與試驗條件不符時，需作適當修正，由此得鏈傳動的計算功率應滿足下列要求
式中P0--許用傳遞功率（kW），由圖14查�。�
P--名義傳遞功率（kW）；
KA--工作情況系數，見表4。
KZ--小鏈輪齒數系數，見表6.5，當工作點落在圖6.14某曲線頂點左側時（屬于鏈板疲勞），查表中 ，當工作點落在某曲線頂點右側時（屬于滾子、套筒沖擊疲勞）查表中；
KL--鏈長系數，根據鏈節數 ，查表6；
Kp--多排鏈系數，查表7。
3.滾子鏈傳動的設計步驟和傳動參數選擇
（1）傳動比i鏈的傳動比一般≤8，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10。如傳動比過大，則鏈包在小鏈輪上的包角過小，嚙合的齒數太少，這將加速輪齒的磨損，容易出現跳齒，破壞正常嚙合。通常包角最好不小于120。，推薦傳動比i=2~3.5。
（2）鏈輪齒數z1和z2 首先應合理選擇小鏈輪齒數z1。小鏈輪齒數不宜過少，過少時，傳動不平穩、動載荷及鏈條磨損加劇，摩擦消耗功率增大，鉸鏈的比壓加大及鏈的工作拉力增大。但是z1不能太大，因為z1大，z2更大，不僅增大傳動尺寸，而且鉸鏈磨損后容易引起脫鏈，將縮短鏈的使用壽命。因為若鏈條的鉸鏈發生磨損，將使鏈條節距變長、鏈輪節圓d`向齒頂移動（圖6.15）。節距增長量Δp與節圓外移量Δd`的關系，可由式(6.1)導出：
由此可知Δp一定時，齒數越多節圓外移量Δd`就越大，也越容易發生跳齒和脫鏈現象。
滾子鏈的小鏈輪齒數按表6.8推薦范圍選擇。
大鏈輪齒數z2按z2=iz1確定，一般應使z2≤120。
在選取鏈輪齒數時，應同時考慮到均勻磨損的問題。由于鏈節數最好選用偶數，所以鏈輪齒數最好選質數或不能整除鏈節數的數。
（3）鏈速和鏈輪的極限轉速鏈速的提高受到動載荷的限制，所以一般最好不超過12m/s。鏈輪的最佳轉速和極限轉速可參看圖6.14。圖中接近于最大許用傳動功率時的轉速為最佳轉速，功率曲線右側豎線為極限轉速。
（4）鏈節距鏈節距愈大，鏈和鏈輪齒各部尺寸也愈大，鏈的拉曳能力也愈大，但傳動的速度不均勻性、動載荷、噪聲等都將增加。因此設計時，在承載能力足夠的條件下，應選取較小節距的單排鏈，高速重載時，可選用小節距的多排鏈。
（5）鏈的長度和中心距若鏈傳動中心距過小，則小鏈輪上的包角也小，同時嚙合的鏈輪齒數也減少；若中心距過大，則易使鏈條抖動。一般可取中心距a=(30~50)p，最大中心矩amax≤80p。
鏈的長度常用鏈節數Lp表示。按帶傳動求帶長的公式可導出
式中a--鏈傳動的中心矩。
由此算出的鏈的節數，必須圓整為整數，且最好為偶數。然后根據圓整后的鏈節數用下式計算實際中心矩：
為了便于安裝鏈條和調節鏈的張緊程度，一般中心距設計成可以調節的。若中心距不能調節而又沒有張緊裝置時，應將計算的中心距減小2~5mm。這樣可使鏈條有小的初垂度，以保持鏈傳動的張緊。
(7)主要尺寸（略）
