滚子链传动的设计计算-天涯论坛 - Powered by Discuz! Archiver

4zhvml8 发表于 2024-8-4 16:06:31

滚子链传动的设计计算

1、概述
近代链条基本结构的设想是由于欧洲文艺复兴时代伟大的专家家和艺术家达·芬奇首要提出的。此后,到1832年,法国的伽尔发明了销轴链。32年后,即1864年,英国杰姆斯·司莱泰发明了无套筒滚子链。因为这些链条结构不足合照,运用寿命短,于是在1880年英国汉斯·雷诺又把它改进设计作为现今广泛流行的滚子链。
从本节起始，分六次介绍。

目录如下：
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2、链传动的失效形式
Ⅰ、链的疲劳破坏
      链在运动过程中，其上的各个元件都在变应力功效下工作，经过必定循环次数后，链板将会因疲劳而断裂；套筒和滚子表面将会因冲击而显现疲劳点蚀。因此呢，链条的疲劳强度就作为决定链传动承载能力的重点原因。
Ⅱ、链条铰链的磨损
链条在工作过程中，链条中的销轴与套筒间不仅承受很强的压力，况且还有相对转动，引起铰链磨损，其结果使链节距增多，从而使链的松边垂度出现变化，同期增大了运动的不均匀性和动载荷，导致跳齿。‍
Ⅲ、链条铰链的胶合
当链速较高时，链节受到的冲击增大，铰链中的销轴和套筒在高压下直接接触，同期两者相对转动产生摩擦热，从而引起胶合。因此，胶合在必定程度上限制了链传动的极限转速。
Ⅳ、链条的静应力破坏
当链速较低时（v＜0.6m/s），倘若链条负载不增多而变形连续增多，即认为链条正在被破坏。引起链条变形连续增多的最小负载将限制链条能够承受的最大负载。
3、链传动的额定功率
Ⅰ、极限功率曲线
      链传动的各样失效形式都与链速相关。图9-10所示为实验要求下单排链的极限功率曲线示意图，由图可见：在润滑良好、中等速度下，链传动的承载能力重点取决于链板的疲劳强度；随着转速的加强，链传动的动载荷增大，传动能力重点取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度；当转速很高时，胶合将限制链传动的承载能力。
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Ⅱ、额定功率曲线
为了保准链传动工作的靠谱性，采用额定功率  来限制链传动的实质工作能力。
      典型的额定功率曲线如图9-11所示，其实验要求为:
              ① 主动链轮和从动链轮安装在水平轴上;
              ② 主动链轮齿数Z1=19;
              ③ 无过渡链节的单排滚子链;
             ④ 链条长120个链节（实质链长少于此长度时，运用寿命将按比例减少）;
              ⑤ 传动减速比i=3;
              ⑥ 链条预期运用寿命15000h;
⑦ 工作温度在-5º～+70º的范围内;
              ⑧ 两链轮共面，链条保持规定的张进度;
              ⑨ 安稳运转，无过载、冲击或频繁起步;
              ⑩ 清洁的环境，合适的润滑。
重视:
当链传动的工作要求与实验要求区别时，额定功率应予以修正。修正时思虑的原因包含工作状况、主动链轮齿数、链传动的排数。
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4、链传动的参数选取
Ⅰ、链轮齿数Z1和Z2
小链轮齿数Z1少，可减少外廓尺寸，但齿数过少，会增多运动的不均匀性和动载荷；链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大；链传动的圆周力增大，从整体上加速铰链和链轮的磨损。可见，小链轮的齿数Z1不宜过少。链轮的最少齿数Zmin=9。通常Z1≥17，针对高速转动或承受冲击载荷的链传动，Z1不少于25，且链轮齿应淬硬。
       小链轮的齿数Z1亦不宜取得太大。在传动比给按时，Z1大，大链轮齿数Z2亦相应增大，其结果不仅增大了传动的总体尺寸，况且还容易出现跳链和脱链，从另一方面限制了链条的运用寿命。
       如图9-12所示，当给定磨损量，即链节的增长量△p一按时，链轮的齿数越多，链轮上一个链节所对应的圆心角就越小，铰链所在圆的直径的增多量△d越大，铰链会更接近齿顶，从而增大了跳链和脱链的机会。从这个道理上讲，链轮的齿数不宜太多。一般会限定链轮的最大齿数Zmax≤150，通常不大于114。
因为链节数一般是偶数，为使链条和链轮磨损均匀，常取链轮齿数为奇数，并尽可能与链节数互质。优先选择的链轮齿数系列为：17、19、21、23、25、38、57、76、95和114。
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Ⅱ、传动比i
传动比过大，链条在小链轮上的包角就会过小，参与啮合的齿数减小，每一个轮齿承受的载荷增大，加速轮齿的磨损，且易显现跳齿和脱链现象。通常链传动的传动比i≤6，常取i=2～3.5，链条在小齿轮上的包角不该少于120º。
Ⅲ、中心距a
中心距过小，单位时间内链条的绕转次数增加，链条曲伸次数和应力循环次数增加，因而加剧了链条的磨损和疲劳。同期，因为中心距小，链条在小链轮上的包角变小（i≠1），每一个轮齿所受的载荷增大，且易显现跳齿和脱链现象；中心距太大，松边垂度过大，传动时导致松边颤动。因此呢设计时，若中心距不受其他要求限制，通常可取a0=(30～50)×P，最大取a0max=80×P。有张紧安装或托板时，a0max可大于80×P；若中心距不可调节，a0max≈30×P
Ⅳ、链的节距p和排数
节距P越大，承载能力就越高，但总体尺寸增大，多边形效应明显，振动、冲击和噪声亦越严重。为使结构紧凑和延长寿命，应尽可能选择较小节距的单排链。速度高、功率大时，宜选用小节距的多排链。倘若从经济上思虑，其中心距小、传动比大时，应选小节距的多排链；中心距大、传动比小时，应选大节距的单排链。
5、滚子链传动的设计计算
Ⅰ、已知要求和设计内容
设计链传动时的已知要求如下：
             ① 链传动的工作要求
             ② 传动位置与总体尺寸限制
             ③ 所需传递的功率p
             ④ 主动链轮转速n1
             ⑤ 从动链轮转速n2（或传动比i）  
必须设计求解的内容如下：
             ① 链条型号
             ② 链节数Lp和排数
             ③ 链轮齿数Z1、Z2结构和几何形状
             ④ 链轮的材料
             ⑤ 链传动的中心距a
             ⑥ 压轴力Fp
             ⑦ 润滑方式和张紧安装
Ⅱ、设计过程和办法
① 选取链轮齿数Z1、Z2和确定传动比i：
      通常链轮齿数为17～114。
      传动比i按下式计算:
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② 计算当量的单排链计算功率Pca：
      按照链传动的工作状况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链计算功率：
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③ 确定链条型号和节距p:
      链条型号按照当量的单排链计算功率Pca、单排链额定功率Pc和主动链轮转速n1由图9-11得到。
      查表时应保准：
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       而后由表9-1确定链条节距p。
④ 计算链节数和中心距:
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⑤ 计算链速v，确定润滑方式:
      平均链速按式（9-1）计算。按照链速v，由图9-13选取合适的润滑方式。
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⑥ 计算链传动功效在轴上的压轴力FP:
压轴力FP可近似取为:
                                   <img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/2vefWhLCDtFmae3Lms7guTm4M7jRHfy8c5ueDWKFrNcfmfdZwc0iaUFlZypmhEQjp07BefkQnNeacRUKBo4K2og/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
式中:
       Fe——有效圆周力（单位：N）
      KFP——压轴力系数。针对水平传动， KFP=1.15；针对垂直传动，KFP=1.05。

b1gc8v 发表于 2024-10-4 12:36:57

说得好啊！我在外链论坛打滚这么多年，所谓阅人无数，就算没有见过猪走路，也总明白猪肉是啥味道的。

4lqedz 发表于 2024-10-15 11:25:43

期待你更多的精彩评论，一起交流学习。

b1gc8v 发表于 2024-10-24 21:33:21

你的话语如春风拂面，温暖了我的心房，真的很感谢。

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