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1、套筒滚子链传动优化设计陈欠根叶云友我厂一期工程中残极加料机的传动是链传动，减速机输出转速n1=2.26r/min，输送机转速n2=1r/min，传动功率P=22kW,希望链节距t=76.2mm。按传统方法设计采用三列链，链节距t=76.2mm，链节数Lp=138。现对其进行优化设计，使链传动能力得到最大限度的发挥。1.选取设计变量选小链轮z1，链节距t，链节数Lp和链列数m作为设计变量x0=z1，t，Lp，mT=x1,x2,x3,x4T2.建立目标函数链传动的设计公式为式中P0特定条件下单列链可传动功率，kWP链传动所需传递的负载功率，kWKA工作情况系数，根据实际情况取KA=1.3KZ小链轮
2、齿数系数Ki传动比系数Ka中心距系数Km多列链系数链传动设计中，使用的数表与图线较多，为了便于计算，给予公式化：式中z1小链轮齿数n1小链轮转速，即减速机输出转速n1=2.26r/mint链节距，mmi链传动比，i=n1/n2,n2为大链轮转速，i=2.26/1=2.26a链传动的中心距，mm为充分发挥链传动的最佳传动能力，应使实际工作条件下链条所能传递的功率P计算功率Pj充分接近作为优化设计的目标，其中按极小值求优，目标函数取为3.确定约束条件约束条件可按链传动的设计规范和具体要求确定。(1)由小链轮的齿数限制，17z125，得g1(x)=x1-170g2(x)=25-x10(2)由链节距的
3、限制，63.5t76.2,得g3(x)=x2-63.50g4(x)=76.2-x20(3)由传动中心距的限制，30ta60t,得g5(x)=a-30x20g6(x)=60x2-a0(4)由链速的限制，0.06m/sv15m/s,又v=z1t n160000，得g7（x）=15-3.76667e-5x1x20g8（x）=3.76667e-5x1x2-0.060(5)为保证链传动的正常运转，其传递的计算功率Pj必须小于其许用功率P，即f(x)=P-Pj0(6)链传动列数m一般不超过3列，即1m3并为整数，得g10(x)=x4-10g11(x)=3-x40h1(x)=INT(x4)-x4=0(7)链条的节数一般取偶数，即(8)由于链节数LP取偶数，考虑到磨损均匀的问题，链轮的齿数最好取奇数，即4.选用合适的算法求解由于变量z1，m必须取整数，Lp必须取偶数，变量t必须取标准值，该问题为非线性离散优化问题。由于设计变量仅为4个，而且每个变量的离散值个数又不多，可采用网格法求解，求得的最优解如表1所示。表1小链轮齿数z1链节距t(mm)链节数Lp链列数m优化前2376.21383优化后2376.21302由表1可以看出，优化后的方案与原方案相比，优化效果明显。作者通联：陈欠根中南工业大学非平衡材料科学与工程研究所长沙市410083
