产品描述
滚子链
滚子链或衬套滚子链是目前最常用的机械传动链类型，广泛应用于各种家用、工业和农业机械，包括输送机、拉丝机、拉管机、印刷机、汽车、摩托车和自行车等。它由一系列短圆柱滚子组成，这些滚子通过侧链连接在一起。滚子链由称为链轮的齿轮驱动。它是一种简单、可靠且高效的机械传动方式。
链条的构造
两种不同尺寸的滚子链，展示其结构。
衬套式滚子链有两种交替排列的链节。第一种是内链节，由两块内链片组成，通过两个套筒或衬套固定，两个滚子在其上旋转。内链节与CZPT型外链节交替排列，外链节由两块外链片组成，通过穿过内链节衬套的销钉固定。“无衬套”滚子链的工作原理类似，但结构不同；它不是用单独的衬套或套筒固定内链片，而是在链片上冲压一个从孔中伸出的管子，起到相同的作用。这样做的好处是简化了链条的组装步骤。
与结构更简单的链条相比，滚子链设计降低了摩擦，从而提高了效率并减少了磨损。最初的CZPT传动链条没有滚子和衬套，内外链片均由销钉固定，销钉直接与链轮齿接触；然而，这种结构导致链轮齿和链片在销钉上旋转处的磨损都非常严重。衬套链条的出现部分解决了这个问题，固定外链片的销钉穿过连接内链片的衬套或套筒。这使得磨损分散到更大的区域；然而，由于链轮齿与衬套之间的滑动摩擦，链轮齿的磨损速度仍然高于预期。在链条衬套周围增加滚子，并与链轮齿进行滚动接触，从而显著提高了链轮和链条的耐磨性。由于CZPT链条润滑充分，摩擦力甚至非常低。对滚子链进行持续、清洁的润滑对于高效运行和正确的张紧至关重要。
润滑
许多驱动链（例如，工厂设备中的驱动链或内燃机中驱动凸轮轴的驱动链）在洁净环境中运行，因此其磨损表面（即销轴和衬套）免受降水和空气中沙砾的侵蚀，许多甚至在密封环境中运行，例如油浴。一些滚子链设计有内置O形圈，安装在外侧链板和内侧滚子链板之间的空间内。链条制造商从1971年开始采用这项设计，此前，约瑟夫·蒙塔诺（Joseph Montano）在康涅狄格州哈特福德的惠特尼链条公司（Whitney Chain）工作期间发明了这项技术。O形圈的加入是为了改善CZPT传动链链节的润滑，这对于延长其使用寿命至关重要。这些橡胶部件形成一道屏障，将工厂涂抹的润滑脂密封在销轴和衬套的磨损区域内。此外，橡胶O形圈还能防止灰尘和其他污染物进入链节内部，否则这些颗粒会造成严重的磨损。[需要引用]
还有很多链条必须在肮脏的环境下运行，并且由于尺寸或操作原因无法密封。例如，农用设备、自行车和链锯上的链条。这些链条的磨损率必然相对较高，尤其是在操作人员忽视润滑和调整，从而导致摩擦力增大、效率降低、噪音增大以及更换频率增加的情况下。
许多油基润滑剂会吸附灰尘和其他颗粒，最终形成磨蚀性糊状物，加剧链条磨损。使用“干式”聚四氟乙烯（PTFE）喷剂可以避免这个问题，这种喷剂喷涂后会形成一层固体薄膜，既能防止颗粒吸附，又能防止水分渗入。
变体设计
滚子链的组成结构：1. 外链板，2. 内链板，3. 销，4. 衬套，5. 滚子
如果链条并非用于高磨损应用（例如，仅用于将手动操纵杆的运动传递到机器的控制轴，或驱动烤箱的滑动门），则仍可使用较为简单的链条类型。相反，如果需要更高的强度和更小节距带来的平稳传动，则可使用“连体”链条；链条外侧不再只有两排链板，而是三排（“双联”）、四排（“三联”）或更多排链板平行排列，每两排链板之间用衬套和滚子连接，链轮上也对应着相同数量的平行齿排。例如，汽车发动机上的正时链条通常由多排链板组成，称为链节。
滚子链有多种尺寸，最常见的CZPT（美国国家标准）规格为40、50、60和80。前几位数字表示链条的节距，单位为八分之一英寸；最后一位数字分别为0（标准链）、1（轻型链）和5（无滚子的衬套链）。因此，节距为半英寸的链条为#40，而#160链轮的齿距为2英寸，以此类推。公制节距以十六分之一英寸表示；因此，公制#8链条（08B-1）相当于ANSI #40。大多数滚子链由普通碳钢或合金钢制成，但不锈钢常用于食品加工机械或其他润滑较为困难的场合，出于同样的原因，有时也会使用尼龙或黄铜。
滚子链通常使用主链节（也称连接链节）连接，主链节通常带有一个销钉，该销钉由马蹄形卡环固定而非摩擦配合，因此可以使用简单的工具进行安装或拆卸。带有可拆卸链节或销钉的链条也称为开口销链，这种链条可以调节长度。半链节（也称偏置链节）采用CZPT工艺制造，用于增加链条长度一个滚子。铆接滚子链的主链节（也称连接链节）两端通过铆接或压紧的方式固定。这些销钉经久耐用，不可拆卸。
使用
两个“幽灵”链轮张紧三联滚子链系统的示例
滚子链用于每分钟约 600 至 800 英尺的低速至中速驱动；然而，在每分钟约 2,000 至 3,000 英尺的较高速度下，由于磨损和噪音问题，通常使用 V 型皮带。
自行车链条是一种滚子链。自行车链条可能带有主链节，也可能需要使用专用工具进行拆卸和安装。大多数摩托车使用类似但尺寸更大、强度更高的链条，不过有时也会用齿形皮带或轴传动代替，因为后两者噪音更低，维护需求也更少。
绝大多数汽车发动机都使用滚子链来驱动凸轮轴。高性能发动机通常使用齿轮传动，而从20世纪60年代初开始，一些制造商开始使用齿形带。
链条也用于以液压缸为滑轮的叉车中，以升降货叉；然而，这些链条不被认为是滚子链，而是被归类为提升链或板式链。
链锯切割链条表面上与滚子链相似，但实际上与板式链更为接近。它们由突出的驱动链节驱动，这些链节也起到将链条固定在导板上的作用。
海鹞FA.2 ZA195 CZPT（冷态）矢量推力喷嘴——该喷嘴由气动马达通过链条驱动旋转
摩托车链条的一个不寻常的用途是在鹞式跳跃 CZPT 中，它利用气动马达的链条驱动来旋转可移动的发动机喷嘴，使其向下指向以进行悬停飞行，或向后指向以进行正常的向前飞行，该系统被称为推力矢量控制。
穿
滚子链磨损的影响是增加节距（链节之间的间距），导致链条伸长。请注意，这是由于枢轴销和衬套的磨损造成的，而不是金属本身的拉伸（某些柔性钢部件，例如汽车的手刹拉索，确实会发生这种情况）。
现代链条（自行车链条除外）很少会磨损到断裂，因为磨损的链条会导致链轮齿快速磨损，最终导致链轮所有齿全部脱落。链轮（尤其是较小的那个）会受到摩擦运动，在齿的驱动面上形成一个特征性的钩状磨损。（链条张紧不当会加剧这种磨损，但无论采取何种保养措施都无法避免）。磨损的齿（和链条）无法提供平稳的动力传输，这可能从噪音、振动或（在使用正时链条的汽车发动机中）使用正时灯观察到的点火正时变化中看出。在这种情况下，链轮和链条都应该更换，因为在磨损的链轮上使用新链条也无法持久。然而，在磨损程度较轻的情况下，或许可以保留较大的那个链轮，因为磨损最严重的通常是较小的那个。只有在自行车等非常轻型的应用中，或者在张力极不合适的极端情况下，链条才会从链轮上脱落。
链条因磨损而伸长的长度可按以下公式计算：
M = 测量得到的链节数量的长度
S = 测量的链接数
P = 音高
在工业领域，通常会监测链条张紧器（无论是手动还是自动）的运行情况，或者测量驱动链条的精确长度（一个经验法则是，如果可调式驱动装置的滚子链伸长了 3%，或者固定中心驱动装置的滚子链伸长了 1.5%，就需要更换）。一个更简单的方法，尤其适用于自行车或摩托车用户，是在确保链条张紧的情况下，尝试将链条从两个链轮中较大的那个链轮上拉开。任何明显的移动（例如，可以透过缝隙看到另一侧）都可能表明链条磨损已达到或超过极限。如果忽视这个问题，会导致 CZPT 损坏。CZPT 的磨损会抵消这种影响，并且可能会掩盖链条的磨损。
链强度
滚子链强度的最常用指标是抗拉强度。抗拉强度是指链条在断裂前能够承受的单次载荷。与抗拉强度同样重要的是链条的疲劳强度。影响链条疲劳强度的关键因素包括：链条制造所用钢材的质量、链条部件的热处理工艺、链节板节距孔的加工质量以及链节板上喷丸的类型和喷丸覆盖强度。CZPT 因素还包括链节板的厚度和设计（轮廓）。对于连续驱动的滚子链，经验法则是：链条载荷不应超过其抗拉强度的 1/6 或 1/9，具体取决于所使用的主链节类型（压入配合或滑动配合）。[需要引用]滚子链在连续驱动下运行超过这些阈值时，通常会因链板疲劳失效而过早失效。
ANSI 29.1 钢链的标准最小极限强度为 12,500 x（节距，以英寸为单位）2X型环和O型环链条通过内部润滑剂大大降低磨损，从而延长链条寿命。内部润滑剂是在铆接链条时利用真空注入的。
链上杭州路
标准组织（例如 ANSI 和 ISO）维护着传动链的设计、尺寸和互换性标准。例如，下表显示了由美国机械工程师协会 (ASME) 制定的 ANSI 标准 B29.1-2011（精密 CZPT 传动滚子链、附件和 CZPT）中的数据。参见参考文献。[8][9][10] 欲了解更多信息。
ASME/ANSI B29.1-2011 滚子链标准尺寸尺寸节距最大滚子直径最小极限抗拉强度 CZPT 测量载荷25
| ASME/ANSI B29.1-2011 滚子链标准尺寸 | ||||
| 尺寸 | 沥青 | 最大辊径 | 最小极限抗拉强度 CZPT | 测量负载 |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 0.250 英寸（6.35 毫米） | 0.130 英寸（3.30 毫米） | 780磅（350公斤） | 18磅（8.2公斤） |
| 35 | 0.375 英寸（9.53 毫米） | 0.200 英寸（5.08 毫米） | 1,760磅（800公斤） | 18磅（8.2公斤） |
| 41 | 0.500 英寸（12.70 毫米） | 0.306 英寸（7.77 毫米） | 1,500 磅（680 公斤） | 18磅（8.2公斤） |
| 40 | 0.500 英寸（12.70 毫米） | 0.312 英寸（7.92 毫米） | 3,125 磅（1,417 公斤） | 31磅（14公斤） |
| 50 | 0.625 英寸（15.88 毫米） | 0.400 英寸（10.16 毫米） | 4,880 磅（2,210 公斤） | 49磅（22公斤） |
| 60 | 0.750 英寸（19.05 毫米） | 0.469 英寸（11.91 毫米） | 7,030磅（3,190公斤） | 70磅（32公斤） |
| 80 | 1.000 英寸（25.40 毫米） | 0.625 英寸（15.88 毫米） | 12,500 磅（5,700 公斤） | 125磅（57公斤） |
| 100 | 1.250 英寸（31.75 毫米） | 0.750 英寸（19.05 毫米） | 19,531 磅（8,859 公斤） | 195磅（88公斤） |
| 120 | 1.500 英寸（38.10 毫米） | 0.875 英寸（22.23 毫米） | 28,125 磅（12,757 公斤） | 281磅（127公斤） |
| 140 | 1.750 英寸（44.45 毫米） | 1.000 英寸（25.40 毫米） | 38,280磅（17,360公斤） | 383磅（174公斤） |
| 160 | 2.000 英寸（50.80 毫米） | 1.125 英寸（28.58 毫米） | 50,000磅（23,000公斤） | 500磅（230公斤） |
| 180 | 2.250 英寸（57.15 毫米） | 1.460 英寸（37.08 毫米） | 63,280磅（28,700公斤） | 633磅（287公斤） |
| 200 | 2.500 英寸（63.50 毫米） | 1.562 英寸（39.67 毫米） | 78,175磅（35,460公斤） | 781磅（354公斤） |
| 240 | 3.000 英寸（76.20 毫米） | 1.875 英寸（47.63 毫米） | 112,500磅（51,000公斤） | 1,000磅（450公斤） |
为了便于记忆，下面是同一标准中关键尺寸的另一种表示方法，以英寸的分数表示（这也是 ANSI 标准中选择优选数字的思路之一）：
| 螺距（英寸） | 音调表达 八分之一 |
ANSI标准 链号 |
宽度（英寸） |
|---|---|---|---|
| 1⁄4 | 2⁄8 | 25 | 1⁄8 |
| 3⁄8 | 3⁄8 | 35 | 3⁄16 |
| 1⁄2 | 4⁄8 | 41 | 1⁄4 |
| 1⁄2 | 4⁄8 | 40 | 5⁄16 |
| 5⁄8 | 5⁄8 | 50 | 3⁄8 |
| 3⁄4 | 6⁄8 | 60 | 1⁄2 |
| 1 | 8⁄8 | 80 | 5⁄8 |
笔记：
1. 节距是指滚子中心之间的距离。宽度是指连接板之间的距离（即略大于滚子宽度，以留出间隙）。
2. 标准右侧的数字表示：0 = 普通链条，1 = 轻型链条，5 = 无滚子衬套链条。
3. 左边的数字表示构成音高的八分之一英寸的数量。
4. 标准编号后的“H”表示重型链。标准编号后的连字符数字表示双链（2）、三链（3），依此类推。因此，60H-3 表示 60 号重型三链链。
典型的自行车链条（用于变速器）采用窄型 1/2 英寸节距链条。链条宽度可变，但不影响其承载能力。后轮飞轮越多（历史上为 3-6 个，现在为 7-12 个），链条就越窄。链条根据其适用的变速档位进行销售，例如“10 速链条”。花鼓变速或单速自行车使用 1/2 英寸 x 1/8 英寸的链条，其中 1/8 英寸指的是可与该链条配合使用的飞轮的最大厚度。
通常情况下，链节形状平行的链条链节数为偶数，每个窄链节后紧接着一个宽链节。而由一端窄另一端宽的同类型链节构成的链条，链节数可以是奇数，这有利于适应特殊的链轮间距；但另一方面，这种链条的强度往往较低。
采用 ISO 标准制造的滚子链有时被称为等轴链。
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