链传动计算
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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1.81.92.1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。
滚子链传动的设计计算 -工程2019-01-01一、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、A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上图所示为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,额定功率曲线适合于链速v>0.6m/s的场合。
滚子链的额定功率曲线是在以下标准实验条件下得出的:1.两链轮安装在水平轴上,两链轮共面;2.小链轮齿数z1=19;3.链长Lp=100节;4.载荷平稳;5.按推荐的方式润滑;6.能连续15000h满负荷运转;7.链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。
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。
当不能按照推荐的方式润滑时,功率曲线中的功率P0应降低到下列数值:1、当v≤1.5m/s,润滑不良时,允许传递的功率应降低至(0.3~0.6)P0;无润滑时,功率应降至0.15P0(寿命不能保证15000h)2、当1.5m/s<v<7m/s,润滑不良时,允许传递的功率应降低至(0.15~0.3)P0;3、当v>7m/s,润滑不良时,则传动不可靠,不宜采用。
当要求的实际工作寿命低于15000h时,可按有限寿命进行设计。
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。
滚子链传动设计计算单位计算值传递功率P KW 0.2 KA 1.3 KZ 0.887 KP 1 小链轮转速n1 r/min 30 初定中心距a0 mm 317.5 链条节距p mm 12.7 K 0.__-__1 Ka 0.__ 链条节数Lp m 70 注:绿色底纹为已知条件或由实际工况查表得出的数据,需手动输入;黄色底纹为计算后依实际情况确定的数值,需手动序号计算项目已知条件:(1)传递功率P (2)小链轮转速n1,大链轮转速n2 (3)传动用途,单位相关计算值1传动比i1.242小链轮齿数z1173大链轮齿数z2214设计功率Pd0.265特定条件下单排链条传递的功率P0 KW0.__-__6此计算在手,链轮选择不再是问题。
6链条节距pmm根据滚子链功率曲线图选择7验算小链轮轴孔直径dkmm查表验算以上选择是否可行8初定中心距a0mm依条件结合实际初定中心距9以节距计的初定中心距a0P节10链条节数Lp节69.__-__11链条长度Lm0.88912计算中心距apmm323.__此计算在手,链轮选择不再是问题。
13实际中心距amm322.4514链条速度vm/s0.__有效圆周力F1N1852.__16作用在轴上的力FN2842.0__此计算在手,链轮选择不再是问题。
说明已知条件查表12-2-3可知查表12-2-4可知查表12-2-5可知已知条件依第8项计算项目结果,结合实际初定中心距依第6项计算项目结果,根据滚子链功率曲线图选择查表12-2-7可知,此处直接用公式代入。
查表12-2-8可知,根据(Lp-z1)/(z2-z1)的计算结果值查表. 依第10项计算项目结果,数值取整数且为偶数需手动输入;黄色底纹为计算后依实际情况确定的数值,需手动输入,其余数值改变需重新更新;红色底纹为公式自动计算的)传递功率P (2)小链轮转速n1,大链轮转速n2 (3)传动用途,载荷性质以及原动机种类说明此计算在手,链轮选择不再是问题。
链传动的设计计算一.传动比的计算总传动比的计算:;—AQ77nmax*^rImin-U∙o((― -------v maximin一最小的传动比;rιmax-峰值转速;R「车轮的半径;VmSX一设计的最高时速;当电机最高转速为9000r∕min,设计的最高时速为130km∕h,车轮的半径为0.266m,因此传动系的最小传动比为6.94.链传动时,传动功率PnOokW,传动效率为0.92〜0.96,工作链速为v≤15m∕s,传动比i≤8.丫_ZPn60*1000V-链条的速度;Z-链轮齿数;P-链条的节距;n-转速;切记:链轮齿数越少,运动不均匀性越大,节距也就越大转速越高动载荷越大。
当Zι=13时,链节的节距p=15.875,链速V2=31m∕s;考虑到低速级链速的大小iι≥2.4,由于布置空间的大小因此取i1=2.4,i2-2.89,z2-31.二.中心距及链节数的确定中心距a0m in zzθ∙2z1(i+l)p,a0≥140mm;链节数LP=等+叁言+(嚎¥V,L p MO;三.确定链长L和实际中心距a链长L~Lp*P,L=0.6m100O实际中心距a= LP—弩)+J(LP-弩A(三⅛a=135mm四.作用在轴上的力工作拉力F=100OS,我们在驾驶赛车时时速大多数控制在50km∕h,电机输出轴的转速为3470r∕min,链速为12m∕s,F为3266N,压轴力为3919N.当电机功率由零达到40kw时,电机输出功率为39.2kw,电机转速为2000r∕min,链速为6.879m∕s,F=5698.5N,压轴力为6838.2No低速级的计算一.中间轴的最高转速为3750r∕min,为了使链速降低我们选用低速级的小链轮为15齿,大齿轮为43,链速为V2=14.9m∕s o二.中心距及链节数的确定中心距a0m i n-θ∙2z1(i+l)p,a0≥185mm;链节数LP=等+叁言+(嚎¥V,Lp=54;五.确定链长L和实际中心距a链长L上空,L=0.857m1000实际中心距a=/(LP—弩)+J(LP-空)2-8(笨)1,a=184.89mm六.作用在轴上的力工作拉力FnOOol,根据赛车的时速为50km∕h,中间轴的转速为1445.8r∕min,链速为5.738m∕s,P=36.9kw,F=6430.8N,压轴力为7717N.当电机的功率为40kw,转速为2000r∕min,中间轴的转速为833r∕min,链速为3.3m∕s,F=11182N,压轴力为13418N.。
链传动链速计算公式链传动是一种常见的机械传动方式,在很多机械设备中都有应用。
要了解链传动的性能和特点,链速的计算就显得尤为重要。
链传动的链速计算公式为:v = z₁n₁p / 60×1000 (单位:m/s),其中 v 表示链速,z₁表示主动链轮齿数,n₁表示主动链轮转速,p 表示链节距。
咱先来说说这个主动链轮齿数 z₁。
这就好比一群人一起干活儿,人数的多少会影响干活儿的效率和速度。
主动链轮齿数多,就像干活儿的人多,转动一圈传递的距离就长,链速也就可能快一些。
主动链轮转速 n₁呢,就像干活儿的人手脚快不快。
转速快,那链传动的速度自然也就跟着上去啦。
再说说链节距 p ,它就像是每个人跨出的步子大小。
步子大,走得就远,链节距大,链速也就相应增加。
我记得有一次在工厂里,维修师傅们正在修理一台大型的输送设备。
这台设备就是采用链传动来运输货物的。
当时设备出了故障,链速变得极不稳定。
维修师傅们首先检查的就是链轮的齿数和转速,发现其中一个主动链轮的齿有磨损,导致与链条的配合不顺畅。
经过更换链轮,调整转速,问题还没完全解决。
最后仔细一查,原来是链节距出了偏差,链条被拉长了。
更换合适的链条后,这台设备终于恢复了正常运转,链速也稳定在了理想的范围内。
在实际应用中,我们要根据具体的工作需求和条件,合理选择链轮的齿数、转速以及合适的链节距,这样才能保证链传动的高效和稳定运行。
比如说在自行车上,链轮的齿数和链节距的搭配就很有讲究。
如果想要轻松省力地骑行,可能会选择较大的链轮齿数和较小的链节距;要是追求速度,那可能就会反过来选择。
又比如在工业生产中的流水线,链传动的速度需要与整个生产流程相匹配。
太快了,后续工序跟不上;太慢了,生产效率又提不上去。
这就需要精确计算链速,选择最合适的参数。
总之,链传动链速的计算公式虽然看起来简单,但要真正运用好,还得结合实际情况,仔细琢磨每个参数的影响。
只有这样,才能让链传动在各种设备中发挥出最佳的性能,为我们的生产和生活服务。
一、设计任务1.设计的技术数据: 运输带的工作拉力:F=4800N 运输带的工作速度:V=0.85m/s 运输带的滚筒直径:D=400mm 运输带的宽度 :B=400mm 2.工作情况及要求:用于机械加工车间运输工作,2班制连续工作,载荷有轻度冲击,使用5年,小批量生产。
在中等规模制造厂制造。
动力来源:电力三相交流380/220V 。
速度允差〈5%。
二、电动机的选择计算根据工作要求及条件,选择三相异步电动机 ,封闭式结构,电压380V ,Y 系列。
1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率:I P =F ×V=4800×0.85=4.08KW传动装置的总效率:ηηηηηη卷筒联承齿链总∙∙∙∙=42 式中: 滚筒效率: 滚筒η= 0.96联轴器效率: 联η = 0.99传动效率: v η = 0.92 深沟球轴承: η承=0.98 斜齿轮啮合效率:斜η = 0.97传动总效率:总η= 0.92 *0.972* 0.984*0.99 *0.96=0.759所需电动机功率 :P 总=总η/P I =4.08/0.759=5.38kw 2.选取电动机的转速 滚筒转速n I =D πυ60=4.085.060⨯⨯π=40.6r/min 查表 4.12-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132S-4,额定功率P0=5.5KW , 同步转速1140 r/min;或选Y 系列三相异步电动机Y132M2-6,额定功率额定功率P0=5.5KW, 同步转速1000 r/min.均满足P0 >Pr 。
比较两种方案可见,方案1选用的电动机虽然质量和价格较低,但传动比过 A 。
为使传动装置紧凑,决定选用方案2。
电动机型号为Y132S-4.查表得其主要性能如下三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比 总传动比:总i =no/nw =1140/40.6=28.08传动比为2—4,取 5.2=链i则减速的传动比:带减i i i /∑==28.08/2.5=11.232 对减速器传动比进行分配时,即要照顾两级传动浸油深度相近,又要注意 大齿轮不能碰着低速轴,试取:=1i 减1.35i =232.1135.1⨯= 3.894低速轴的传动比:2i =1/i i 减= 11.232/3.894=2.8842、各轴功率、转速和转矩的计算0轴:即电机轴P 0=P电=5.38kwn=1140r/minT 0=9550×P/n=9550×5.38/1140=45.07mN⋅Ⅰ轴:即减速器高速轴P 1= =⋅联ηP 5.38×0.99=5.33kwn 1= n=1140r/minT 1=9550×P1/n1=9550×5.33/1140=44.65mN⋅Ⅱ轴:即减速器中间轴P 2= P1·ηη承齿∙=5.33×0.97×0.98=5.07kwn 2=n1/i12= n1/i1=1140/3.984=292.8r/minT 2=9550×P2/n2=9550×5.07/292.8=165.36mN⋅Ⅲ轴:即减速器的低速轴P 3= P2·ηη承齿∙=5.07×0.97×0.98=4.82kwn 3= n2/i23=292.8/2.884=101.53r/minT 3=9550×P3/n3=9550×4.82/101.53=453.37N·mⅣ轴:即传动滚筒轴P 4= P3·ηη链承∙=4.82×0.97·0.92=4.35 kwn 4= n3/i =101.53/2.5=40.6r/minT 4=9550×P4/n4=9550×4.35/40.6=1023.21 N·m将上述计算结果汇于下页表:各轴运动及动力参数四、传动零件的设计计算1、链传动的设计计算 1)确定设计功率P 0由表查得A K =1,K z =0.88,K p =1 P 0=PZ A K P K K =182.488.01⨯⨯=4.24 kw2)选取链的型号根据P 0和n 3确定,选链号为N016A 。