《滚子链传动的设计计算编辑版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滚子链传动的设计计算编辑版.doc（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第四节 滚子链传动的设计计算链是标准件，因而链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型、决定链的型号、合理地选择参数、链轮设计、确定润滑方式等。一、链运动的主要失效形式1铰链磨损链节在进入和退出啮合时，相邻链节发生相对转动，因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动动，引起磨损，使链的实际节距变长，啮合点沿链轮齿高方向外移。当达到一定程度后，就会破坏链与链轮的正确啮合，导致跳齿或脱链，使传动失效。链条磨损后节距变长的情况如图812a所示。图中Dp为链节距的平均伸长量。铰链磨损后实际上只是外链节节距伸长了2Dp，即p2=p+2Dp。而内链节距是不变的，即p1=p。如图812b所示，可知链轮节圆直径的
2、增量为Dd=Dp/sin(180/z)。由此可见，若Dp一定（通常许用伸长率Dp/p3%），则Dd随链轮齿数z的增多而增大。因此，为了保证链的使用寿命，不致过早产生跳齿或脱链，除应满足规定的润滑状态外，还有必要限制链轮的最大齿数。a)b)图812 链条磨损铰链磨损，过去是链传动的主要失效形式。近年来，由于链和链轮的材料、热处理工艺、防护与润滑状况都有了很大的改进，链因铰链磨损而失效的形式已经退居次要地位。只有那些不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当的传动，磨损才会成为主要的失效原因。2疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变，因而链是在变应力状态下工作的。经过一定循环次数后，链的元件将产生
3、疲劳破坏。滚子链在中、低速时，链板首先疲劳断裂；高速时，由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加，因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏。在润滑充分和设计、安装正确的条件下，疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素。3铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时，都要承受较大的载荷和产生相对转动，当链轮转速超过一定数值时，销轴与套筒之间的承载油膜破裂，使金属表面直接接触并产生很大的摩擦，由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合。在这种情况下，或者销轴被剪断，或者导致销轴、套筒与链板的紧配合松动，从而造成链传动迅速失效。试验表明，铰链胶合与链轮转速关系极大，因此，链轮的转速应受胶合失效的限制。4链被拉断在低
4、速（v0.6m/s情况下允许传递的额定功率P0。当实际情况不符合实验规定的条件时，如图814所示，查得的P0值应乘以一系列修正系数，如小链轮齿数系数KZ、链长系数KL、多排链系数KP和工作情况系数KA等（系数值见下节图表）。当不能按如图815所示的方式润滑而使润滑不良时，则磨损加剧。此时，链主要是磨损破坏，额定功率P0值应降低，当v1.5m/s且润滑不良时，为图值的30%60%；无润滑时为15（寿命不能保证15000h）；当1.5m/s7m/s且润滑不良时，该传动不可靠，不宜采用。图8-14 A系列滚子链实用功率曲线图8-15 推荐的润滑方式人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑当v8
5、z1172125从限制大链轮齿数和减小传动尺寸考虑，传动比大、链速较低的链传动建议选取较少的链轮齿数。滚子链最少齿数为zmin=9。4链节数LP和链轮中心距a 在传动比i1时，链轮中心距过小，则链在小链轮上的包角小，与小链轮啮合的链节数少。同时，因总的链节数减少，链速一定时，单位时间链节的应力变化次数增加，使链的寿命降低。但中心距太大时，除结构不紧凑外，还会使链的松边颤动。在不受机器结构的限制时，一般情况可初选中心距a0=(3050)p，最大可取amax=80p，当有张紧装置或托板时，a0可大于80p。最小中心距amin可先按i初步确定。 当i3时 当i3时 式中 da1、da2两链轮齿顶圆直
6、径。链的长度常用链节数LP表示，LPL/p，L为链长。链节数的计算公式为 (811)计算出的Lp值应圆整为相近的整数，而且最好为偶数，以免使用过渡链节。根据链长就能计算最后中心距 (812)为了便于链的安装以及使松边有合理的垂度，安装中心距应较计算中心距略小。当链条磨损后，链节增长，垂度过大时，将引起啮合不良和链的振动。为了在工作过程中能适当调整垂度，一般将中心距设计成可调，调整范围Da2p，松边垂度f=(0.010.02)a。滚子链传动的设计计算 链传动知识 2009-11-04 15:41 阅读40评论0 字号： 大大 中中 小小 一、失效形式和额定功率链传动的失效形式有链的疲劳破环、链条
7、铰链的磨损、链条铰链的胶合以及链条的静力拉断。右图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。由图可见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度；随着链轮转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。二、系列滚子链的额定功率曲线 滚子链额定功率曲线 1-由链板疲劳强度限定；2-由滚子、套筒冲击疲劳强度限定；3-由销轴和套筒胶合限定 左图所示为A系列滚子链的额定功率曲线，它是在标准实验条件下得出的，设计时可根据小链轮的转速n1从图中查出这种型号的链条允许传递的额定功率P0，额定功率曲
8、线适合于链速v0.6m/s的场合。当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入小链轮齿数系数Kz、链长系数KL、多排链系数KP和工作情况系数KA进行修正。额定功率曲线是在推荐的润滑方式下得到的，当不能满足推荐的润滑方式时，应 降低额定功率P0。三、滚子链传动的设计步骤和方法.链轮齿数小链轮齿数z1少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。增加小链轮齿数对传动有利，但如z1选得太大时，大链轮齿数Z2将更大，除增大了传动的尺寸和质量外，还易发生跳齿和
9、脱链，使链条寿命降低。链轮齿数的取值范围为17z120。 小链轮的齿数可根据链速选择。 由于链节数通常是偶数，为考虑磨损均匀，小链轮齿数一般应取奇数。通常限制链传动的传动比i6，推荐的传动比i23.5。 2.确定计算功率计算功率是根据传递的功率，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定的 3.链的节距链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大，振动冲击和噪声也越严重。所以设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链。考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同，引入修正系数Kz，KL和KP，则链所需传递的功率为： 链条节距P可根据功率P0和小链轮转速n1由额定功率曲线选取。 4.链传动的
10、中心距和链节数链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时一般取中心距a0=(3050)p，最大取a0max=80p。链条的长度以链节Lp数来表示，链节数为： 计算出的Lp应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的理论中心距为：为了保证链条松边有一个合适的安装垂度f，实际中心距应比理论中心距小一些。 5.小链轮毂孔最大直径根据小链轮的节距和齿数由链轮毂孔直径表确定链轮毂孔的最大直径dkmax，若dkmax小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数（增大z1或p）。6.链传动的压轴力链传动的压轴力可近似取为： 式中：Fe为链传递的有效圆周力，单位为N；KFp为压轴力系数，对于水平传动KFp=1.15，对于垂直传动KFp=1.05。 7.低速链传动的静力强度计算对于链速v0.6m/s的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大，故常按下式进行抗拉静力强度计算。 计算安全系数式中：n为链的排数；Flim为单排链的极限拉伸载荷，详值查滚子链规格和主要参数表。 Fl为链的紧边工作拉力，单位为kN。
