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鏈輪是鏈條式傳動的重要零件，其主要作用是通過鏈輪嚙合來傳遞動力，帶動鏈傳動的其他零件旋轉。在工程機械中，鏈輪應用廣泛，如起重機、挖掘機、裝載機、推土機等。鏈輪種類繁多，按照材料分為鋼結構鏈輪、鑄鐵鏈輪和合金結構鏈輪。按照傳動形式分為直齒輪傳動鏈輪、蝸桿傳動鏈輪、帶傳動鏈輪和無極鏈輪。
根據鏈輪的結構特點，可分為普通結構鏈輪和無中心齒輪式結構。普通鏈輪系通過鏈條和齒輪嚙合來傳遞動力，無中心齒輪鏈輪系則通過一個或幾個固定的中心齒輪來傳遞動力。本文主要介紹無極形式的無中心齒圓弧鏈輪，詳細分析了其基本工作原理和設計方法。
無極鏈輪的結構形式
主要由內齒圈、外齒圈和中心軸組成，其中內齒圈位于鏈條槽中間，外齒圈位于鏈條槽兩側。中心軸由一根圓柱形軸和一根圓柱形銷孔組成，中心軸和銷孔之間通過中心孔相連接。
在無極鏈輪中，內齒輪與外齒圈的嚙合是由內齒圈和外齒圈共同完成的，外齒圈固定不動，內齒圈由一個與外齒圈嚙合的小齒輪和一個與中心軸嚙合的大齒輪組成。內外齒輪之間的嚙合是通過銷孔來實現的，在無極鏈輪中，外齒圈和中心軸之間不存在相對運動，只有一個相對速度v和一個角速度ω。當外齒圈和中心軸嚙合時，兩個相對速度方向相反，從而實現了無極鏈輪的傳動。
鏈輪轉速
在無極形式的無中心齒圓弧鏈輪中，一般為V形或螺旋形，其轉速由中心齒輪的轉速和鏈條的轉速決定。由于沒有齒根，所以不存在嚙合齒數不足的情況，但這并不意味著鏈條可以任意長。在無極形式的無中心齒圓弧鏈輪中，鏈條要同時帶動兩個無極軸旋轉，其旋轉速度受到鏈輪轉速、鏈條轉速和鏈條長度三個因素影響。
無極鏈輪齒數
無極鏈輪齒數的設計取決于鏈輪的轉速比，常用的無極鏈輪齒數為16、18、20、22、24、32,其中鏈輪的轉速比為1:1,則所需鏈輪的齒數為4。
若轉速比大于1,則需要較多的齒數，如32、40等。無極鏈輪齒數過多會使傳動比減小，影響傳遞動力，所以設計時一般根據需要選擇合適的鏈輪數量。
由于無極鏈輪齒數的增加會使鏈輪直徑變大，在工業應用中可以適當減少鏈輪直徑來增大傳動比。無極鏈輪齒數太多會增加制造成本和維修成本，而過少則會導致傳動效率降低，因此需要根據實際應用情況來選擇合適的齒數。
齒形設計
為了使鏈輪嚙合時，鏈條和齒輪都不會發生相對位移，鏈輪齒形設計要求為：
設計實例
其中m為鏈條的長度，A為鏈條的節距，n為鏈輪的齒數，α為鏈輪的轉速比，H為鏈輪的包角，W為鏈條的輪邊功率。
鏈條在節距n=0.3 mm時的應力狀態。因為鏈輪與鏈條相連處具有較大的應力，所以在進行鏈輪設計時須要保證鏈條和齒輪不發生相對位移。
在考慮了鏈條和齒輪的轉動慣量后，鏈輪軸的轉速比可取為0.65,所以鏈條與鏈輪之間不會發生相對位移。鏈條和鏈輪之間也不會發生相對轉動。
