机械设计滚子链传动的设计计算
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第六节滚子链传动的设计计算一、链传动的主要失效形式1、链的疲劳破坏由于链在运动过程中所受的载荷不断变化,因而链在变应力状态下工作,经过一定的循环次数后,链板会产生疲劳断裂或滚子表面会产生疲劳点蚀和疲劳裂纹。
在润滑条件良好和设计安装正确的情况下,疲劳强度是决定链传动工作能力的主要因素。
2、铰链磨损链节在进入啮合和退出啮合时,销轴与套筒之间存在相对滑动,在不能保证充分润滑的条件下,将引起铰链的磨损。
磨损导致链轮节距增加,链与链轮的啮合点外移,最终将产生跳齿或脱链而使传动失效。
由于磨损主要表现在外链节节距的变化上,内链节节距的变化很小,因而实际铰链节距的不均匀性增大,使传动更不平稳。
它是开式链传动的主要失效形式。
但是近几年来由于链轮的材料、热处理工艺、防护和润滑的状况等都有了很大的改进,因而在闭式传动中链因铰链磨损而失效已不再是限制链传动的主要因素。
3、链条铰链的胶合由于套筒和销轴间存在相对运动,在变载荷的作用下,润滑油膜难以形成,当转速很高时,使套筒与销轴间发生金属直接接触而产生很大摩擦力,其产生的热量导致套筒与销轴的胶合。
在这种情况下,或者销轴被剪断,或者套筒、销轴与链板的过盈配合松动,从而造成链传动的失效。
4、链条静力拉断在低速重载的传动中或者链突然承受很大的过载时,链条静力拉断,承载能力受到链元件的静拉力强度的限制。
5、多次冲击破断工作中由于链条反复启动、制动、反转或受重复冲击载荷时承受较大的动载荷,经过多次冲击,滚子、套筒和销轴最后产生冲击断裂。
它的应力总循环次数一般在以内,它的载荷一般较疲劳破坏允许的载荷要大,但比一次冲击破断的载荷要小。
6、链轮轮齿的磨损或塑性变形在滚子链传动中,链轮轮齿磨损或塑性变形超过一定量后,链的工作寿命将明显下降。
可以采用适当的材料和热处理来降低其磨损量和塑性变形。
通常链轮的寿命为链的寿命2~3倍以上,故链传动的承载能力以链的强度和寿命为依据。
二、滚子链传动的额定功率链传动的工作情况不同,失效形式也不同。
滚子链传动的设计与计算摘要链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
主要适用于要求工作要求可靠,两轴相距比较远,不适合采用齿轮传动,需要平均传动比准确但不需要瞬时传动比准确的场合.它可以用于工作条件恶劣的场合,广泛应用于建筑机械、农业机械、石油机械、起重、采矿、金属加工机床、摩托车、自行车等.链传动有很多优点,与带传动相比,它无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,在相同工况下的传动尺寸小,能在高温、潮湿、多尘等恶劣的场合下工作。
本毕业设计是在韩国东洋链条贩卖株式会社杭州办事处进行的.主要设计资料及进行的绘图都是在该公司完成的。
首先介绍了链条的种类以及链传动的运动特性,其次根据实际工程机械出现的问题,查阅机械设计手册,进行滚子链传动的设计,并检验链速,压轴力等条件,核实是否满足实际条件,计算出具体的链条以及链轮的尺寸参数,并运用Autocad、caxa绘图软件,绘制相关的零件图和装配图,解决工程实际输送问题.关键词:滚子链传动链条链轮设计Design of Roller Chain Drives and CalculationStudent: Huang haijie Advisor: Dr. Qiang LiSchool of Mechanical and Automotive EngineeringZhejiang University of Science and TechnologyAbstractChain of transmission is through the chain which have a special tooth movement and the active power transmission sprocket to the driven sprocket tooth with a special kind of drive。
传递功率 P4小链轮转速 n125传动比 i= 1.667通常i≤7;推荐i=2~3.5;当V<2m/s且载荷平稳时,i可达10小链轮齿数 z1(取奇数>17)3826Zmin=17优先选用齿数17,19,21,23,25,38,57,76,95,114大链轮齿数 z2(取奇数<114)63z2大时,节距(或总长)磨损伸长率许用值(△p/p)减少,链传动的磨损寿命降低,且传动尺寸大。
张紧链轮齿数 zi≈38张紧链抡的布置应根据具体结构情况确定,一般推荐配置在链条松边靠近小链轮处,且在链边的外侧,以增加小链轮的包角。
张紧链轮至少应有3个齿与链条啮合。
小链轮齿数系数 Kz 1.34齿数9=0.446,10=0.5, 11=0.554,12=0.6 09,13=0.664,14= 0.719,15=0.775, 16=0.831,17=0.8 87,18=0.943,19= 1,20=1.06,21=1. 11,22=1.17,23=1 .23,24=1.29,25= 1.34链条排数 m2多排链排数系数 Km 1.7工况系数KA1设计功率 Pd 5.074626866链条节距选用 p15.875根据设计功率Pd和小链轮转速n1。
根据《机械零件设计手册》P577选用合适的节距p。
滚子链传动的设计计算注:为使传动平稳、结构紧凑,特别在高速下,宜选用节距较小的链条,速度高、功率大时,可选用较小的多排链。
选用多排链时应注意传动对脏污和误差是比较敏感的。
验算小链轮轮觳孔径 dk≤dkmax32dkmax查《机械零件设计手册》P580大轮孔径 dk230初定中心距 a0(一般取a0max)1524a0max=35*p1524a0min=321.77355可保持小链轮上的包角不小于120°,且大小链轮不会相碰。
系数c115.83143494a0p(以节数表示的中心距初定值)96链长节数 Lp(圆整取偶数)288242.664911链条长度 L(m) 4.572系数c2237.5理论中心距 a1884.097449△a 5.652292347实际中心距 a'1878链速 v (m/s)0.251354167有效圆周力 Ft15913.80025作用于轴上的拉力 FQ19096.5603润滑方式(P581)小轮 z1大轮 z2链号p dr 链轮齿数384205B85节距 p15.87515.87506B9.525 6.35滚子外径 dr10.1610.1608A12.77.92排距 pt16.5916.5908B12.78.51小轮孔径 dk13210A15.87510.16大轮孔径 dk23010B15.87510.16链轮分度圆直径 d192.2393537212.431154滚子链链轮的基本参数和主要尺寸3R GBT 1244 -1985ri平稳载荷1中等冲击严重冲击水平传动和倾斜传1动接近垂直的传动。
滚子链传动的设计计算滚子链传动是一种常见的传动方式,用于传递动力和运动的机械装置。
它由一系列相互咬合的滚子构成,通过滚子与链轮的咬合来传递动力和运动。
滚子链传动具有结构简单、传动效率高、承载能力大等优点,广泛应用于工业生产、交通运输等领域。
下面将从滚子链的设计计算、尺寸选取等方面进行详细介绍。
(1)选取链条类型:根据传动功率和工作条件选取合适的链条类型。
常用的链条类型包括标准滚子链、重载滚子链、高速滚子链等。
选取链条类型时需要考虑传动功率、工作环境温度、工作环境润滑条件等因素。
(2)计算链条长度:链条长度的计算需要考虑传动间距、链轮中心距和链条垂直垂直高度等参数。
一般采用滚子链传动时,需要计算链条长度,并根据计算结果选取合适的链条。
(3)计算链条载荷:链条的载荷主要包括链条本身的重量、牵引力和弯曲应力等。
需要根据实际工作条件和所需传动功率来计算链条载荷,并根据计算结果选取合适的链条。
2.滚子链传动的尺寸选取(1)链条规格选取:根据传动功率、工作环境温度、工作环境润滑条件等因素,选取合适的链条规格。
常用的链条规格包括链节宽度、滚子直径、销直径等。
(2)链轮参数选取:链轮的参数选取主要包括齿数、齿距比和中心距等。
齿数是根据传动比例和滚子链的规格选取的,齿距比是指相邻两个齿的中心距与滚子链节宽度的比值。
3.滚子链传动的强度计算(1)链板强度计算:通过计算链板的主要应力来判断链板的强度。
链板的主要应力有拉应力、剪应力和挤压应力等。
(2)滚子轴强度计算:滚子轴的强度计算是为了保证滚子与链条咬合的可靠性和稳定性。
计算方法一般为根据滚子轴的直径和材料强度等来判断滚子轴的强度。
(3)链轮强度计算:链轮强度计算是为了保证链轮与滚子链咬合的可靠性和稳定性。
计算方法一般为根据链轮的齿数和齿宽、材料强度等来判断链轮的强度。
总结:滚子链传动的设计计算是保证传动可靠性和稳定性的关键。
通过选取合适的链条类型、计算链条长度和计算链条载荷等,并根据实际工作条件和功率要求选取合适的链条和链轮规格,同时进行强度计算,可以保证滚子链传动的正常工作。
滚子链传动的设计计算讲解
1.链节设计:
滚子链的链节主要由滚子销、滚子和内外板组成。
链节设计需要确定
滚子链的节距、滚动半径和链节的强度。
节距决定了滚子链的分度,通常
根据传动的需求来确定。
滚动半径是指滚子在链轮上滚动时的半径,决定
了链条的载荷分布情况。
链节的强度需要根据传动的功率、转速、扭矩等
参数进行计算,确保链节的强度满足要求。
2.齿轮设计:
滚子链传动通常搭配齿轮来实现传动,齿轮的设计计算需要考虑齿数、模数、齿宽、齿轮间距等参数。
齿数决定了齿轮的传动比,通常根据传动
的需求和速比来确定。
模数是指齿轮齿数与齿轮直径的比值,决定了齿轮
的尺寸大小。
齿宽需要根据传动的扭矩和功率来计算,确保齿轮的强度满
足要求。
齿轮间距是指相邻齿轮之间的距离,需要根据滚子链的节距和齿
轮的齿数来计算,确保链条和齿轮的匹配。
3.轴承选型:
滚子链传动中的轴承主要承受滚子链的转动载荷,因此轴承的选型需
要根据链条的转动速度、载荷和寿命要求进行计算。
常用的轴承类型包括
滚动轴承(如球轴承、圆锥滚子轴承)和滑动轴承。
轴承的选型需要确保
其承载能力、刚度和经济性满足要求。
以上是滚子链传动设计计算的基本讲解,其中涉及的计算内容较多,
涵盖了机械设计的多个方面。
在实际设计中,还需要考虑材料的选择、装
配方式和润滑等因素,以保证滚子链传动的可靠性和稳定性。
设计人员在
进行滚子链传动的设计计算时,应根据具体的传动要求和工作条件来进行合理的设计。
滚子链传动的设计第一,滚子链的选型。
滚子链一般由外链板、内链板、滚子销、滚子等组成。
在设计滚子链传动时,首先需要确定所需传动功率、传动速度、轮齿数、传动比等参数,然后根据这些参数选取适当的滚子链。
第二,滚子链传动的布置。
布置滚子链传动时需要考虑一些因素,如传动轴的位置、传动装置的尺寸和形状、传动轴的角度等。
这些因素对传动装置的布局和机械设备的整体结构有重要影响。
第三,滚子链传动的传动比计算。
传动比是滚子链传动的重要参数,它决定了传动装置的速度和扭矩输出。
传动比的计算一般通过滚子链轮的齿数比来实现,根据输入轮和输出轮的齿数可以计算出传动比,进而确定传动装置的性能。
第四,滚子链传动的轮齿几何参数。
轮齿几何参数直接关系到滚子链传动的传动效率和运动平稳性。
在设计滚子链传动时,需要合理选择轮齿的模数、齿数、齿廓等参数,保证传动装置的工作性能和寿命。
第五,滚子链传动的张紧装置的设计。
滚子链传动在工作过程中由于链条的弯曲和张紧不足会产生弹性变形和噪声等问题。
为了保证传动的正常工作,需要设计合理的张紧装置,保持链条的张力适当。
第六,滚子链传动的润滑与维护。
滚子链传动在工作过程中需要进行润滑和维护,以减少链条的磨损和摩擦,延长传动装置的使用寿命。
在设计过程中,需要考虑润滑方式、润滑剂性质等因素,确保传动装置的可靠运行。
综上所述,设计滚子链传动需要考虑多个重要因素,如滚子链的选型、传动装置的布置、传动比的计算、轮齿几何参数的确定、张紧装置的设计以及润滑与维护等方面。
只有综合考虑这些因素,设计出合理的滚子链传动装置,才能保证其工作性能和寿命。
滚子链传动的设计计算首先,我们需要明确设计滚子链传动的目标,即输入转速、输出转速、传动比和传动功率等参数。
这些参数将直接影响到滚子链传动的设计计算。
接下来,我们需要根据传动比和轴间距等参数来选择适当的滚子链规格。
滚子链的规格包括链节宽度、链板厚度、滚子直径等。
根据设计要求,我们可以选择合适的滚子链规格。
然后,我们需要计算滚子链传动的中心距。
中心距是滚子链传动的关键参数之一,决定了传动效率和工作寿命。
一般来说,中心距的选择应满足以下公式:C=2*a+(N1+N2)/2+(L1+L2)/2其中,C表示中心距,a表示两个轴心之间的距离,N1和N2表示输入和输出链节数量,L1和L2表示链节宽度。
接下来,我们需要计算滚子链传动的带载能力。
滚子链传动的带载能力取决于链条的强度和滚子的负荷分布。
一般来说,滚子链传动的带载能力可以根据以下公式计算:Pd=F*V*Kv*Kt其中,Pd表示滚子链传动的带载能力,F表示传动所需的最大拉力,V表示链条的平均线速度,Kv为速度系数,Kt为工作系数。
然后,我们需要计算滚子链传动的传动效率。
滚子链传动的传动效率主要取决于滚子的嵌入深度和润滑情况。
一般来说,传动效率可以根据以下公式计算:η = (1 - ea - eo) * 100%其中,η表示传动效率,ea表示链节弯曲弹性损失的传动损失,eo 表示滚子与链节摩擦的传动损失。
最后,我们还需要根据设计要求计算滚子链传动的寿命。
滚子链传动的寿命可以根据以下公式计算:L10 = (Cn * f1 * f2 * ... * fm) / P其中,L10表示滚子链传动的额定寿命,Cn表示额定动载荷,f1、f2、..、fm表示载荷系数,P表示滚子链传动的传动功率。
综上所述,滚子链传动的设计计算包括中心距的选择、带载能力的计算、传动效率的计算和寿命的计算。
只有全面考虑各种因素,才能设计出稳定可靠的滚子链传动。
滚子链传动的设计计算(经典设计步骤)1、已知条件和设计内容设计链传动的已知条件包括:链传动的工作条件、传动位置与总体尺寸限制,所需传递的功率P,主动链轮转速n1,从动链轮转速n2或传动比i。
设计内容包括:确定链条的型号、链节数Lp和排数,链轮齿数Z1、Z2以及链轮的结构、材料和几何尺寸,链传动的中心距a、压轴力Fp、润滑方式和张紧装置等。
2、设计步骤和方法(1)选择链轮的齿数z1、z2和确定传动比i一般链轮齿数在17~114之间。
传动比按下式计算i =z2/z1(2)计算当量的单排链的计算功率Pca.根据链传动的工作情况、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的计算功率Pca =K A*K Z*P/Kp式中:K A——工况系数,见表1K Z——主动链轮齿数系数,见图1Kp——多排链系数,双排链时Kp=1.75,三排链时Kp=2.5P——传递的功率,KW(千瓦)。
表1 工况系数KA从动机械特性主动轮机械特性平稳运动轻微冲击中等冲击平稳运动 1.0 1.1 1.3轻微冲击 1.4 1.5 1.7中等冲击 1.8 1.9 2.1图1 主动链轮齿数系数KZ(3)确定链条型号和节距p链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由图2得到。
然后由表2确定链条节距p。
图2 A系列、单排滚子链额定功率曲线表2 滚子链规格和主要参数(4)计算链节数和中心距初定中心距a0=(30~50)p,按下式计算链节数Lp0Lp0=(2*a0/p)+(z1+z2)/2+(p/a0)*[(z2-z1)/2π]^2为了避免使用过渡链节,应将计算出来的链节数Lp0圆整为偶数Lp。
链传动的最大中心距为:a=f1*p*[2Lp-(z1+z2)]式中,f1为中心距计算系数,见表3表3 中心距计算系数f1(5)计算链速v,确定润滑方式平均链速按下式计算v=(z1*n1*p)/(60*1000)=(z2*n2*p)/(60*1000)根据链速v,选择合适的润滑方式。
链传动出力计算公式链传动是一种常见的机械传动方式,它通过链条来传递动力,广泛应用于各种机械设备中。
在设计和使用链传动时,需要对其出力进行计算,以保证传动系统的正常运行。
本文将介绍链传动出力计算的公式和相关知识。
链传动出力计算的公式如下:P = Tn ω / 9550。
其中,P表示出力(kW),Tn表示扭矩(N·m),ω表示角速度(rad/s),9550为常数。
在实际应用中,需要根据具体的传动系统参数来计算出力。
下面将介绍如何根据传动系统的参数来进行出力计算。
首先,需要确定传动系统的扭矩。
扭矩是链传动中非常重要的参数,它表示传动系统在工作时所产生的力矩。
扭矩的计算通常需要考虑到传动比、输入功率和传动效率等因素。
在确定了扭矩后,就可以根据上述公式来计算出力。
其次,需要确定传动系统的角速度。
角速度是传动系统中另一个重要的参数,它表示传动系统在单位时间内的角位移。
角速度的计算通常需要考虑到传动比和输入转速等因素。
在确定了角速度后,也可以根据上述公式来计算出力。
在实际应用中,还需要考虑到传动效率的影响。
传动效率是传动系统中一个非常重要的参数,它表示传动系统在工作时所产生的损失与输入功率的比值。
传动效率的计算通常需要考虑到链条的损耗、摩擦损失和机械损耗等因素。
在计算出力时,需要根据传动效率来修正计算结果,以得到更为准确的出力值。
除了上述公式外,还可以根据传动系统的具体情况来选择合适的链条型号和规格。
链条的选择需要考虑到传动系统的扭矩、转速和工作环境等因素。
合理的链条选择可以有效地提高传动系统的工作效率和使用寿命。
总之,链传动出力计算是传动系统设计和使用中非常重要的一环。
合理的出力计算可以保证传动系统的正常运行,提高传动效率,延长传动系统的使用寿命。
希望本文的介绍对大家有所帮助,谢谢阅读!。