链传动设计计算介绍资料 本文关键词：计算，介绍，设计，资料，链传动
链传动设计计算介绍资料 本文简介：链传动设计计算一?原始数据传递的功率P,转速n1?n2(或n1?传动比i),原动机种类?载荷性质?传动用途等?二?设计计算内容链轮齿数?链节距?传动中心距?链节数?链轮毂孔直径?压轴力等三?设计步骤和方法设计类型中?高速(v>=0.6m/s)链传动的设计[步骤][内容(按功率曲线设计)]1◇假定链速
链传动设计计算介绍资料 本文内容：
链传动设计计算
一?原始数据
传递的功率P,转速n1?n2(或n1?传动比i),原动机种类?载荷性质?传动用途等?
二?设计计算内容
链轮齿数?链节距?传动中心距?链节数?链轮毂孔直径?压轴力等
三?设计步骤和方法
设计类型
中?高速(v>=0.6m/s)链传动的设计
[步骤]
[内容(按功率曲线设计)]
1
◇假定链速,按表3选择小链轮齿Z1
◇确定从动轮链轮齿数Z2=Z1n1/n2
(Z2必须≤120)
2
◇按表4取工作情况系数KA
◇确定计算功率:Pca=KAP
3
◇按表5查取小链轮齿数系数KZ?链长系数KL;按表6查取多排链系数Kp(查Kz?KL要先估计工作点在功率曲线顶点的左侧还是右侧)
◇计算单根链条所需的额定功率P0
P0=Pca/(KZKLKp)
4
◇按图1(功率曲线)查取链节距p(同时核实原工作点位置的估计是否合适)
◇按图2确定润滑方式
5
◇初定中心距ao=(30-50)p
◇计算链条长度(链节数)Lp,圆整并尽量取偶数
6
◇计算理论中心距
◇计算保持合适的安装垂度所需的中心距减小量△a=(0.002-0.04)a
◇确定实际安装中心距a
=a-△a
7
验算链速,核实原假定是否恰当
8
◇按表7确定链轮各部分尺寸
◇按表8验算小链轮榖孔直径dkmax
9
◇确定链传动有效圆周力:Fe=1000Pca/v
◇取压轴力系数:KFP=1.15(水平传动)或1.05(垂直传动)
◇计算压轴力:
Fp≈KFPFe
10
写出滚子链标记:链号-排数×整链节数
标准号
设计类型
低速(v550mm,符合设计要求?
中心距的调整量一般应大于2p?
△a≥2p=2×15.875mm=31.75mm
实际安装中心距
a
=a-△a=(643.3-31.75)mm=611.55mm
6?求作用在轴上的力
链速
工作拉力
F=1000P/v=1000×7.5/6.416=1168.9N
工作平稳,取压轴力系数KQ=1.2
轴上的压力
FQ=KQ
F=1.2×1168.9N=1402.7N
7?选择润滑方式
根据链速v=6.416m/s,链节距p=15.875,按图6-8链传动选择油浴或飞溅润滑方式?
设计结果:滚子链型号10A-1×136GB1243.1-83,链轮齿数z1=25,z2=81,中心a＇=611.55mm,压轴力FQ=1402.7N?
链传动设计计算举例(附录)
设计一小型带式运输机传动系统的链传动,传动示意图如下图所示?已知小链轮轴传动功率
P=6kW,=720r/min,i=3,载荷平稳,链传动中心距应在0.6m左右,两轮中心连线与水平面
夹角不超过30°.
解:
(1)
确定链轮齿数,小链轮的齿数=29-2i=29-2×3=23
大链轮的齿数=iz1=3×23=690.6m/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8–14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8–15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v≤1.5m/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
Ⅰ—人工定期润滑
Ⅱ—滴油润滑
Ⅲ—油浴或飞溅润滑
Ⅳ—压力喷油润滑
当v8
z1
≥17
≥21
≥25
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i11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=(30~50)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i≤3时
当i>3时
式中
da1?da2–––两链轮齿顶圆直径?
链的长度常用链节数LP表示,LP=L/p,L为链长?链节数的计算公式为
(8–11)
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
(8–12)
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Da≥2p,松边垂度f=(0.01~0.02)a?
8-4链传动的设计
1
.链传动的主要失效形式
(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,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,导致脱链,使传动失效?链条磨损后节距变长的情况如图
8
-12a
所示?图中
为链节距的平均伸长量?由图
8-12b
可知链轮节圆直径的增量为
(
8
-
17
)
若
一定(通常许用伸长率
/
p
≤
3%
),随链轮齿数
z
的增多而增大?因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生跳齿和脱链,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
8-12
链条磨损
(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
在低速(
v
7m
/s
时,如润滑不良,传动不可靠,不宜采用链传动?
(3)设计条件下单排链条传递的功率
P
ca,单排链传动的计算功率应按下式确定:
(
8-18
)
式中,P
是为链传动设计功率,kW
;KA是工况系数,见表8-2,K
z
是小链轮的齿数系数,见图8-16;
K
p
为多排链系数,见表
8-3
?
表
8-2
工况系数
K
A
从机械特性
主要机械特性
平稳运转
轻微冲击
中等冲击
电动机?汽轮机和燃气轮机?带有液力耦合器的内燃机
6
缸或
6
缸以上带机械式联轴器的内燃机?经常启动的电机动(一日两次以上)
少于
6
缸带机械式联轴器的内燃机
平稳运转
液体搅拌机,中小型离心式鼓风机,发电机离心式压缩机,谷物机械,均匀载荷输送机,均匀载荷不反转一般机械?
1.0
1.1
1.3
中等冲击
半液体搅拌机,三缸以上往复压缩机,大型或不均匀载荷输送机,中型起重机和升降机,重载天轴传动,金属切削机床,食品机械,木工机械,印染纺织机械,大型大型风机,中等载荷不反转一般机械?
1.4
1.5
1.7
严重冲击
船用螺旋桨,单?双缸往复压缩机,挖掘机,振动式输送机,破碎机,重型起重机,石油钻井机械,锻压机械,线材拉拔机械,冲床,严重冲击?有反转的机械?
1.8
1.9
2.1
图
8-16
小链轮齿数系数
K
z
表
8-3
多排链系数
K
P
排数
1
2
3
4
5
6
K
P
1
1.75
2.5
3.3
4
4.6
4
.
滚子链传动的一般设计计算内容和应注意的问题
1)
滚子链传动的一般设计计算内容
在设计滚子链传动时,计算依据是滚子链的额定功率曲线,已如前所述它是在特定条件下制定的?设计时已知条件为:
1
)传递功率;
2
)小链轮?大链轮的转速;
3
)传动用途?载荷性质以及原动机种类?设计计算的主要内容是:
1
)
z
1
?
z
2
;
2
)确定链的型号?确定链节距和链排数;
3
)确定中心距
a
和链节数
L
p
;
4
)
计算中心距
a
c
?实际中心距
a
;
5
)
作用在轴上的力
F
p
?
步骤
:
1.
确定链轮的齿数和传动比
链轮齿数
z
1
?
z
2
?为减小链传动的动载荷,提高传动平稳性,小链轮齿数不宜过少,可参照传动比
i
选取
(
见表
8-4)
?传动比
i
?通常链传动传动比
i
≤
7,推荐
i
=2
~
3.5
?当工作速度较低
(
v
6
齿数
z
1
31~27
25
~
23
21
~
17
17
当
z
1
确定后,则大链轮齿数
z
2
=
iz
1,并圆整为整数?为避免跳齿和脱链现象,减小传动外廓尺寸和重量,大链轮齿数不宜太多,一般应使
z
2
≤
120
?
从减小传动速度不均匀性和动载荷考虑,小链轮齿数
z
1
应受到链速的限制;而从限定大链轮齿数和减小传动尺寸出发,小链轮齿数
z
1
亦受到传动比的制约?
由于链节数常为偶数,考虑到链条和链轮轮齿的均匀磨损,链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数?链轮齿数优选数列:
17
?
19
?
21
?
23
?
25
?
38
?
57
?
76
?
95
?
114
?
2.
确定计算单排链的计算功率:
按式8-18确定
3
.确定链条型号和节距
链节距
p
和排数?在一定条件下,链节距越大,承载能力越高,但传动平稳性降低,动载荷及噪音随之加大?因此设计时应尽量选用小节距的单排链,高速重载时可选用小节距的多排链?
适宜选用的链节距
p
?链条的型号可根据单排链的计算功率
P
ca
和小链轮转速
n
1
从图
8-14
查出?
4
.计算链节数和中心距:
中心距
a
和链节数
L
p
?中心距的大小对链传动的工作性能也有较大的影响?中心距过小,链在小链轮上的包角减小,且链的循环频率增加而影响传动寿命;中心距过大,传动外廓尺寸加大,且易因链条松边垂度太大而产生抖动?一般初选中心距
a
0=(30
~
50)
p,最大可为
a
max=80
p
?按下式计算链节数
为过渡链节,应将计算出的链节数Lp0圆整为偶数Lp?
链传动的最大中心距为:
f
――中心距计算系数,见表8-5
表
8
-
5
中心距计算系数
f
1
5.
计算链速,确定润滑方式
根据链速v,由图8-15选择合适的润滑方式?
6.
计算链传动作用在轴上的压轴力FP
链传动和带传动相似,在安装时链条也有一定的张紧力,其目的是使链条工作时松边不致过松,防止跳齿和脱链现象?由于张紧力的存在,所以链条对轴也存在作用力
FP,一般取
Fp
=
K
fp
F
e
F
e
-有效圆周力,N
K
fp
-
压轴力系数
对于水平传动,=1.15,对于垂直传动
=1.05
2)
在进行滚子链传动设计计算时要注意几个问题
(1)传动比
i
受链轮最小齿数和最大齿数的限制,且传动尺寸也不能过大,因此传动比一般不大于
7
?传动比过大时,小链轮上的包角
a
1
将会太小,同时啮合的齿数也太少,将加速轮齿的磨损?因此,通常要求包角
a
1
不小于
120
°
?推荐
;当
m/s
?载荷平稳,i
可达
10
?
(2)齿数过多,不仅会造成链轮尺寸?质量过大,而且会发生因链条磨损链条节距伸长而发生跳齿和脱链的现象,这同样会缩短链条的使用寿命?滚子链传动的小链轮齿数
z
1
应根据传动比
i
来选择?因链节数常取偶数,故链轮齿数最好取奇数,以使链条和链轮磨损均匀?
(3)正确选择
p
是链传动设计时要解决的主要问题?链的节距越大,承载能力越高,但其运动不均匀性和冲击就越严重?因此,在满足传递功率的情况下,为使传动平稳?结构紧凑,宜选用小节距单排链;当速度高?功率大时则选用小节距多排链?
(4)链条长度以链节数
L
P
表示?计算出的链节数
Lp
应圆整为整数,最好取为偶数,以避免使用过渡链节?