新版链传动领域重要产品标准GB/T 10855—2016《齿形链和链轮》主要技术变化解读

邵慧敏 卢继光（杭州东华链条集团有限公司技术中心）



新版链传动领域重要产品标准GB/T 10855
—2016《齿形链和链轮》主要技术变化解读

邵慧敏 卢继光
（杭州东华链条集团有限公司技术中心）

由国家质检总局和国家标准委批准、全国链传动标准化技术委员会（SAC/TC 164）归口的GB/T 10855—2016《齿形链和链轮》，在2016年第5号国家标准公告中公布。GB/T 10855—2016规定了齿形链和链轮的基本参数和技术要求，适用于短节距外接触式齿形链和链轮。GB/T 10855—2016将于2016 年9月1日起实施、代替GB/T 10855—2003。GB/T 10855—2016由杭州东华链条集团有限公司、苏州环球集团链传动有限公司、杭州顺峰链业有限公司3家单位负责起草，吉林大学链传动研究所等5家单位参加起草，这是自1983年来、时隔33年链传动国家标准再次由企业主导负责制定，也是近5年来国家又一次发布链传动领域新版国家标准。

一、齿形链和链轮

齿形链（inverted tooth chain）又叫无声链、或静音链（silent chain），是由一系列具有特定齿形的齿链板和导板交替装配且用销轴或组合的铰接元件连接组成，相邻节距间为铰链节，链条是通过链板外缘齿面与链轮相啮合来实现传动的，链条的导板用以保证链条横向的稳定性，图1中a）为齿形链和链轮啮合传动的结构模型，图1中b）和c）为两种常见结构型式的外接触传动圆销式齿形链。齿形链把皮带的可弯性和无声性、齿轮的刚性和耐久性、链条的方便和高效性相结合，有噪声小、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，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、低噪声、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。从20世纪30年代开始，齿形链应用于多种工业场合，包括造纸厂和纺织厂、面粉和饲料厂、印刷机、工业鼓风机、泵和机床等的驱动，通常也作为正时链条应用于早期的汽车发动机。

图1　外接触传动圆销式齿形链和链轮

经过20世纪后期、特别是21世纪以来的科技发展和技术进步，链传动行业提升了材料质量、工艺技术和链条设计，增强了齿形链的承载能力和速度能力，导致齿形链更能应用于要求苛刻的行业及汽车行业，尤其是需要结构紧凑、高速、安静（低噪声）的场合。近年来，人们对齿形链在汽车凸轮轴的应用重燃兴趣；齿形链也被应用于扫雪车的传动机构、四轮驱动（4WD）汽车分动箱和汽车变速箱。除了动力传动领域，齿形链也可作为输送表面用于多种物料输送。齿形链运动精确、运行平稳，可选用的节距、链宽和装配型式范围广泛，对输送系统的设计师和操作人员来说，其具有显著的优势。因而应用前景十分广阔。

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。经过技术的不断发展，齿形链传动啮合形式已发展为外接触（外侧啮合）传动、内接触（内侧啮合）传动、复合接触（内-外侧复合啮合）传动和双面接触（双面啮合）传动等多种类型，链轮齿廓形状有直线、圆弧和渐开线等形状。

二、标准制定背景

我国于1976年曾发布过机械行业标准JB 1839—1976《齿形传动链》和JB 1840—1976《齿形传动链链轮齿形及公差》，这两项最早的标准主要是参照前苏联标准ГОСТ 13552—1968制定的，标准涉及的是外接触类型的齿形传动链和链轮，规定齿形链的链号为C095～C381。随着齿形链产品可应用的范围不断扩大，JB 1839—1976和JB 1840—1976已不能满足产品生产需要，于是我国在1987年开始着手制定《传动用齿形链及链轮》国家标准，该标准是参照美国标准ANSI B29.2M、前苏联标准ГОСТ 13552—1981和ГОСТ 13576—1981、以及德国标准DIN 8190：1988与DIN 8191：1988制定出来的，标准编号为GB 10855—1989。GB 10855—1989涉及的仍是外接触式齿形链及链轮，齿形链链号修改为CL06～CL24；自该国家标准实施起，原JB 1839—1976、JB 1840—1976这两项机械行业标准作废。

2002年我国开始进行外接触式齿形链及链轮标准的修订，起草制定的标准参照采用美国标准ANSI B29.2M—1982《Inverted Tooth （Silent） Chains and Sprockets》的规定，并于2003年发布了GB/T 10855—2003《齿形链和链轮》；与原GB 10855— 1989标准相比较，GB/T 10855—2003的内容有了较大变化和补充，如：标准名称有修改，标准中的链号修改为与美国标准一致的以SC为前缀（原标准中是以CL开头的），增加了有很好指导作用的附录A“齿形链条的选择”的内容，取消了链条抗拉强度、预拉等规定。GB/T 10855—2003与以前各版本的齿形链和链轮产品的国家标准及行业标准一样，也只对外接触类型的短节距齿形链作出了规定，没有涉及内接触、复合接触和双面接触等传动类型的齿形链产品。

齿形链和链轮产品尚无国际标准可循，国外也只有美国、德国和俄罗斯制定了各自的国家标准。为适应齿形链传动产品的发展，美国已于2007年6月正式发布代替ANSI B29.2M—1982的新版标准ASME B29.2M—2007《Inverted Tooth （Silent） Chains and Sprockets 》，并在2012年确认ASME B29.2M—2007继续有效，ASME B29.2M—2007标准在技术内容上作了重大修订和调整。为跟上世界最新技术发展潮流，并及时采用最新国外先进标准，全国链传动标委会组织行业内相关单位从2013年起对GB/T 10855—2003进行修订。

三、新版标准主要技术变化

GB/T 10855—2016是按照“参考美国标准ASME B29.2M—2007（R2012）”的原则而起草制定的，涉及的产品类型仍为应用最广泛的短节距外接触式齿形链产品和相配合的链轮产品，链轮齿廓形状不包括渐开线型。新版标准按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则调整了标准的结构和编排格式。此外，与GB/T 10855—2003相比，GB/T 10855—2016条款内容有了较多修改和补充，主要技术变化如下。

（1）调整了标准中的部分术语，将第3章中的“3 链条”“3.1 结构形式”“3.2 一般外形”修改为“3 链条和链轮轴向齿廓”“3.1 链条结构型式”“3.2链条一般结构”，并对“链条结构型式”和“链条一般结构”这两个术语给出了定义，明确了标准中涉及的链轮齿廓指的是“链轮轴向齿廓”。

（2）修改了齿形链导向型式图，增加了双内导结构型式图。GB/T 10855—2003中齿形链的导向型式有图1中b）和c）所示两种型式：外导式齿形链（导板跨骑在链轮两侧）和内导式齿形链（单个导板嵌在链轮齿廓上圆周导槽中）；GB/T 10855—2016在此基础上，增加了图2所示的双内导式齿形链（两个导板对称嵌在链轮齿廓上圆周导槽中），并相应增加了双内导式链轮齿廓图及尺寸要求。

图2　双内导式齿形链

（3）修改了典型链板结构图。齿形链链板孔与销轴组成的铰链形式一般有：圆销式[如图1中b）和c）所示]、滚销式[如图2、图3中a）所示]和轴瓦式[如图3中b）所示]，其中圆销式和滚销式是目前齿形链产品应用较多的铰链形式，轴瓦式齿形链则较多地应用于一些特殊场合的传动中（如：航空器用链条、道奇吉普车用链条等）。

图3　滚销式和轴瓦式齿形链

图4中a）所示的是GB/T 10855—2003中的“典型链板结构图”，图4中b）所示的则是GB/T 10855—2016中的“典型链板结构图”，两图左图的链板孔的形状是不同的，从中可以看出新版标准对典型链板结构（孔的形状类型）进行了修改，图4中b）左图所示形状孔的链板适用于目前已得到越来越多应用的滚销式齿形链，而右图所示形状孔的链板适用于传统的圆销式齿形链，新版标准较好满足了滚销式齿形链产品设计开发的需要。鉴于同种齿形链铰链形式的形状和尺寸因生产厂家的不同而存在较大差别，故新版标准没有对齿形链的铰链形式及形状和尺寸提出要求，给各制造厂家制造特色齿形链产品留出了一定的开发空间。

图4　齿形链的典型链板结构

（4）修改了齿形链条规格尺寸中的部分节距值。GB/T 10855—2003的“链节参数”表格中链号为SC10的齿形链节距尺寸为有误的31.76mm，GB/ T 10855—2016将SC10的齿形链节距尺寸修改为正确的31.75mm。将GB/T 10855—2003中的4.76mm、9.52mm、15.88mm3个节距表述，按目前行业实际统一改为4.762mm、9.525mm、15.875mm。

（5）修改了链条最大全宽尺寸M，增大了最大全宽尺寸M的数值。如：链号规格为SC310的齿形链的最大全宽尺寸，GB/T 10855—2003为M=65.89mm、GB/T 10855—2016修改（增大）为M=67.69mm。各链号规格齿形链的最大全宽尺寸M的具体数值详见GB/T 10855—2016的表2。

（6）修改了推荐润滑油粘度表，环境温度由“-5℃～5℃、5℃～40℃、40℃～50℃、50℃～60℃”4个等级改为“＜5℃、5℃～32℃、＞32℃”3个等级，节距由原来的两挡改为不分挡，推荐的润滑油粘度值减小。

（7）修改了附录中的链条使用工况系数表，增加了一些应用设备，由原来工作时间分别为10h和24h的3种动力源改为不考虑工作时间的2种动力源。

（8）随着链传动科技发展和技术进步，齿形链的承载和速度传动能力大幅增加，新版标准对附录中的“各链号规格链条的额定功率表”进行了修改，额定功率值和链轮转速都较大幅度增大，增大了每1mm链宽额定功率值和小链轮转速。

（9）将附录A的内容由“齿形链条的选择”修改为“齿形链条的选择、安装和维护”，特别增加了对用户使用齿形链起着重要指导作用的“A.4 齿形链条的使用极限和更换”，标准指出：当齿形链长度伸长量与齿形链公称长度尺寸之比的百分数达到（200/Z2）%时，链条就到了使用极限，应及时更换链条；这里Z2是大链轮齿数。这样用户在使用齿形链时，可以通过测量链条的伸长量，判断链条使用时的磨损程度是否已达到了极限，来确定传动机构需不需要更换新链条，从而确保齿形链始终与链轮良好啮合、平稳运行。

以上列出了GB/T 10855—2016较GB/T 10855—2003的主要技术变化，新版标准更多的技术条款内容可参见标准的原文文本。

四、标准实施注意事项

在应用GB/T 10855—2016时，还需特别注意标准适用的产品范围，新版标准适用的是国内外市场上最多的外接触（外侧啮合）传动的短节距齿形链产品和齿廓形状为直线、圆弧的链轮产品，不适合其他传动类型或用户有特殊要求的齿形链产品和渐开线形状的链轮产品，也不适合近年来在输送设备已有应用的双节距齿形链产品，链传动企业在开发这些外接触类型以外的齿形链及双节距齿形链传动产品时，须遵循所使用设备装置及用户的要求。

GB/T 10855—2016更好地满足了现代齿形链传动件设计开发及产品应用的需要，相信随着新版标准的发布与实施，必将对我国链传动行业进一步优化和提升齿形链和链轮产品水平、大力开发高端装备用链传动产品起到积极的引领和促进作用。

参考文献

[1]GB/T 10855—2016《齿形链和链轮》.

[2]GB/T 10855—2003《齿形链和链轮》.

[3]中国机械工程学会机械传动分会链传动专业委员会，中国机械通用零部件工业协会链传动分会. 链传动技术手册[M]. 北京：机械工业出版社，2016 .