链轮设计
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滚子链a、b系列区别及链条标准滚子链分为A、B两大系列。
A系列是符合美国链条标准的尺寸规格:B系列是英国为主)链条标准的尺寸规格,相互之间除节距相同外,其他方面有本系列主要区别为:1)A系列产品内链板与外链板厚度相等,通过不同的调试取得静强度的等强度产品内链板与外链板调试相等和,通过不同的百度取得静强度的等强度效果。
2)A系列各元件主要尺寸与节距有一定的比例。
如:销轴直径=(5/16)P,滚(5/8)P,链板厚度=(1/8)P(P为链条节距)等。
而B系列零件主要尺寸与节距例。
3)同档的链条破断载荷值比较,B系列除12B规格低于A系列外,其余各档规格列产品。
该产品标准等效采用国际标准ISO9606:1994,其产品规格、尺寸和搞拉载荷准完全一致。
结构特点:链条由内链板,滚子和套筒组成的内链节与由外链板、销轴组成的接而成。
产品选用可按功率曲线选用所需链条规格。
如按计算选用时,安全系数应大于英国为主)链条标准的尺寸规格,相互之间除节距相同外,其他方面有本系列主要区别为:1)A系列产品内链板与外链板厚度相等,通过不同的调试取得静强度的等强度产品内链板与外链板调试相等和,通过不同的百度取得静强度的等强度效果。
2)A系列各元件主要尺寸与节距有一定的比例。
如:销轴直径=(5/16)P,滚(5/8)P,链板厚度=(1/8)P(P为链条节距)等。
而B系列零件主要尺寸与节距例。
3)同档的链条破断载荷值比较,B系列除12B规格低于A系列外,其余各档规格列产品。
该产品标准等效采用国际标准ISO9606:1994,其产品规格、尺寸和搞拉载荷准完全一致。
结构特点:链条由内链板,滚子和套筒组成的内链节与由外链板、销轴组成的接而成。
产品选用可按功率曲线选用所需链条规格。
如按计算选用时,安全系数应大于寸规格:B系列是符合欧洲(以其他方面有本系列自身的特点,取得静强度的等强度效果。
B系列度的等强度效果。
直径=(5/16)P,滚子直径=零件主要尺寸与节距不存在明显比列外,其余各档规格均同档的A系、尺寸和搞拉载荷值等与国际标链板、销轴组成的外链节交替铰,安全系数应大于3。
§6-4 滚子链链轮的结构设计及链传动的布置、张紧和润滑一、滚子链链轮的结构设计链轮的正确设计有利于延长链的寿命、提高链传动的质量、减小链和链轮的磨损。
1、链齿的齿形链轮的齿形与齿轮的齿形相似,但其齿廓不是共轭齿廓,其齿形具有很大的灵活性。
链轮齿形应具备以下性能:保证链节能平稳、自由的啮入和啮出;尽量减小链节与链轮啮合时的冲击和接触应力;有较大的容纳链节距因磨损而增长的能力;便于加工。
常用的齿形有:直线-圆弧齿形、两圆弧齿形。
滚子链链轮的轴面两侧齿形为圆弧或直线,以利链节的啮入和啮出。
2、链轮的结构滚子链轮的结构如图6-10所示。
直径小时常做成整体式(图a),中等直径做成孔板式(图b),大直径链轮可做成组合式(图c),左图为齿圈与轮芯焊接结构,右图为螺栓联接结构,齿圈损坏后可更换。
链轮与轴一般采用平键或花键联接。
(a)整体式(b)孔板式(c)组合式图6-10 滚子链轮结构二、链轮的材料与热处理链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性,故齿面多经热处理。
常用材料及热处理与应用范围见表6-6。
由于小链轮轮齿的工作次数比大链轮轮齿多,所受冲击力也大,故所用材料常常优于大链轮。
表6-6 链轮材料、热处理及齿面硬度链轮材料热处理齿面硬度应用范围15、20渗碳、淬火、回火50-60HRC z25有冲击载荷的链轮35正火160-200HBS z>25的链轮45、50、ZG310-570淬火、回火40-45HRC无剧烈冲击的链轮15Cr、20Cr 渗碳、淬火、回火50-60HRC z<25的大功率传动链轮40Cr、35SiMn、35CrMn淬火、回火40-50HRC重要的、使用优质链条的链轮Q215/Q255焊接后退火140HBS中速、中等功率、较大的从动链轮不低于HT150的灰铸铁淬火、回火260-280HBS z>50的链轮夹布胶木--P<6KW、速度较高、要求传动平稳噪声小处三、链传动的布置及张紧链传动的布置是否合理,对传动的质量和使用寿命有较大的影响。
链轮设计简介链轮是一种常用的机械传动元件,通常由钢材制成,用于将动力传递给链条。
链轮的设计对机械传动的效率和稳定性起着重要的作用。
本文将介绍链轮设计的基本原理和要点。
链轮的基本结构链轮通常由轮辐、轮夹、轮盘等组成。
轮辐是链轮的主体部分,从链轮的中心向外延伸,用于传递动力。
轮夹是一种固定在轮辐上的环形零件,用于固定链条。
轮盘是链轮的外部边缘,与链条的齿相接触。
链轮的设计要点在链轮的设计过程中,有几个关键要点需要考虑。
齿数和模数的选择链轮的齿数和模数的选择直接影响链轮的传动效率和噪音水平。
更多的齿数通常可以提高传动效率,但也会增加噪音。
模数的选择则需要综合考虑切向载荷和齿面接触强度。
齿形设计链轮的齿形设计是确保链条正常工作的关键。
合理的齿形设计可以减少链条在链轮上的滑移和磨损,提高传动效率和使用寿命。
材料选择链轮通常采用高强度的钢材制作,以满足其在高速运行时的载荷要求。
合适的材料选择可以提高链轮的强度和耐磨性。
工艺要求链轮的制造工艺对链轮质量和性能的影响很大。
合理的工艺要求包括热处理、加工精度和表面处理等。
动平衡在链轮运转时,由于不可避免的制造误差或材料不均匀性等因素,链轮可能会产生振动。
动平衡是确保链轮运行平稳的关键措施之一。
设计案例分析以下是一个简单的链轮设计案例分析:假设需要设计一个用于自行车的链轮。
首先,根据实际需求确定链轮的齿数和模数。
假设齿数为50,模数为5mm。
根据齿数和模数,我们可以计算出链轮的直径为250mm。
接下来,进行齿形设计。
根据链条的要求和传动效率的要求,选择合适的齿形参数,如压力角、齿高、齿宽等。
然后,选择合适的材料。
对于自行车链轮来说,通常选择高强度的钢材。
最后,制定适当的工艺要求,如热处理、加工精度和表面处理等。
结论链轮设计是机械传动的关键环节之一。
通过合理的齿数和模数选择、齿形设计、材料选择和工艺要求,可以提高链轮的传动效率、使用寿命和平稳性。
本文介绍了链轮设计的基本原理和要点,并通过一个简单的设计案例分析进行了说明。
三圆弧一直线链轮参数链轮是机械传动系统中常用的组件之一,它通过与链条连接,实现了力的传递和转动的功能。
而在链轮的设计与选择中,有一个重要的参数就是三圆弧。
接下来,我们将会详细介绍三圆弧的概念、作用以及如何正确选择三圆弧的参数。
首先,让我们来了解什么是三圆弧。
三圆弧是指链轮齿廓的设计中,齿廓与链条的接触点处形成了三个相邻的圆弧。
这三个圆弧分别为接触圆弧、进入圆弧和离开圆弧。
接触圆弧用于链条与链轮的传递力矩,进入圆弧和离开圆弧则用于链条的进出。
接下来,我们来了解三圆弧的作用。
首先,接触圆弧的设计要合理,可以减小链条对链轮的冲击,降低传动噪声,延长链条和链轮的使用寿命。
此外,进入圆弧和离开圆弧的设计要平滑,可以减少链条的过载和摩擦损耗,提高传动效率。
要正确选择三圆弧的参数,需要根据实际应用场景和需求进行综合考虑。
首先,要考虑链条的类型和尺寸,因为不同类型和尺寸的链条对三圆弧的要求有所不同。
其次,要考虑链轮的材质和硬度,因为材质和硬度的不同也会对三圆弧的参数有所影响。
另外,还要考虑传动效率、噪声、寿命等因素,选择合适的三圆弧参数能够最大程度地满足这些要求。
在选择三圆弧参数时,还需要注意一些基本原则。
首先,要选择合适的接触圆弧半径,一般情况下,接触圆弧半径应选择为链条侧板高度的1.2倍左右。
其次,进入圆弧和离开圆弧的半径要适当,过小会增加链条的压力和噪音,过大则会影响链条的进出。
此外,还要注意三个圆弧的过渡区域,过渡要平滑,避免出现突变。
综上所述,三圆弧是链轮设计中重要的参数之一,它能够影响到链条与链轮的传动效率、噪声和寿命等方面。
正确选择三圆弧的参数,不仅能提高链轮传动系统的性能,还能延长链条和链轮的使用寿命。
因此,在进行链轮设计和选择时,我们应该根据实际需求和场景,综合考虑各种因素,选择合适的三圆弧参数,从而实现最佳的传动效果。
第一级传动主传动及二级传动链第二级传动一、链轮Z1的设计计算:1) 材料选择:采用45#调质处理表面硬度40-50HRC2) 分度圆直径:d=p/(sina180°/z)=19.05/(sina180°/25)=151.995(mm) 3) 齿顶圆直径:d ad amax =d+1.25p-d 1=151.995+1.25×19.05-11.91=163.8975(mm) (查表:d 1=11.91) d amin =d+(1-1.6/z 1)p-d 1=151.995+(1-1.6/25) ×19.05-11.91=157.9158(mm)取d a =1600-0.03(mm) 4) 齿根圆直径d f:d f =d-d 1=151.995-11.91=140.085(mm) 5) 分度圆弦齿高:h ah amax =(0.625+0.8/z 1)p-0.5d 1=(0.625+0.8/25)×19.05-0.5×11.91=6.561(mm) h amin =0.5(p- d 1)=0.5×(19.05-11.91)=3.570(mm) 取h a =4.5(mm) 6) 最大齿根距离:L xL x =dcos(90°/z 1)-d 1=151.995×cos(90°/25)-11.91=139.785(mm) 7) 齿侧凸缘直径:d g (查表:h 为链的内连扳高度;h=18.08)d g =pcot(180°/z 1)-1.04h-0.76=19.05×cot(180°/25)-1.04×18.08-0.76=131.233(mm); 取d g =131mm 8) 齿侧圆弧半径:r er emax =0.008d 1(180+z 12)=0.008×11.91×(180+252)=76.7004(mm) r emin =0.12d 1(2+z 1)=0.12×11.91×(2+25)=38.5884(mm) 9) 滚子定位圆弧半径:r ir imax =0.505d 1+0.069 31d =0.505×11.91+0.069×3√11.91=6.172(mm) r imin =0.505d 1=0.505×11.91=6.015(mm) 10) 滚子定位角:ααmax =140°-90°/z 1=140°-90°/25=136.4° αmin =120°-90°/z 1=120°-90°/25=116.4° 11) 齿宽:b f1 (b 1内链节内宽)b f1=0.95b 1=0.95×12.57=11.9415(mm) 12) 齿侧倒角:b ab a =0.13p=0.13×19.05=2.4765(mm) 13) 齿侧半径:r xr x =p=19.05(mm) 14) 齿全宽:b fm (m 排数)b fm =(m-1)p t + b f1=(1-1)p t +11.9415=11.9415(mm) 15) 轴毂厚度:h (假设轴孔为50mm,<152mm 范围内取值)h=K+d k /6+0.01d=9.5+ d k /6+0.01×151.995=19.353(mm) 16) 轮毂长度:ll max =3.3h=3.3×19.353=63.866(mm) l min =2.6h=2.6×19.353=50.319(mm) 17) 轮毂直径:d hd h =d k +2h=50+2×19.353=88.706(mm) 二、 Z 1对应轴的设计计算1) 材料选45#,[]30=τMp(空心轴)2) 按需用应力计算轴的直径:d (T=9550P/n=9550×0.24/30=76.4(Nm),M=考虑链传动在轴上产生的弯矩)3][5τT d ≥()3411v -=2.648×1.3=3.5(mm) ()3411v -查表得1.3。
基于Pro/Engineer的链轮参数化设计本文在链轮设计原理及主要尺寸计算公式的基础上,介绍了在Pro/Engineer中进行链轮三维建模时,如何通过建立模型参数和尺寸驱动关系构建链轮参数化模型,并通过参数控制创建不同参数的链轮三维模型的方法。
【关键词】链轮参数化设计 Pro/Engineer 三维模型Pro/Engineer软件以使用方便、参数化特征明显的三维造型而著称,但由于其是通用设计软件,没有对特定的产品设计提供专用的开发模块,因而不能有效利用以前的设计资源。
若企业想要发挥Pro/Engineer软件的作用、提高工作效率,必须根据企业产品的特征和形状对Pro/Engineer软件进行二次开发,加入产品设计专用模块。
在各种传动机构中,链传动以其平均传动比准确、传动效率高、适合在油污和潮湿等恶劣环境条件下工作等优点而著称。
其中,链轮是其主要的传动部件,为了提高链传动的研究和设计水平,利用Pro/Engineer软件建立链轮的参数化造型,在设计新链轮时,直接输入齿轮的各项参数即可自动生成新齿轮。
一、链轮齿廓曲线分析及主要参数介绍滚子链轮的齿形虽然已经标准化,但仅规定了滚子链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大值和最小值,各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间,这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。
齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,并便于加工。
符合上述要求的端面齿形曲线有多种,最常用的是“三圆弧一直线”齿形。
本文所研究的链轮齿形造型就是根据“三圆弧一直线”原则建立的。
如图1所示的端面齿形由3段圆弧(aa、ab、cd)和一段直线(bc)组成。
这种“三圆弧一直线”的齿形基本上符合上述齿槽形状的范围,且具有较好的啮合性能,便于加工。
链轮轴面齿形两侧呈圆弧状(见图2),以便于链节进入和退出啮合。
图1图2链轮上被链条节距等分的圆称为分度圆,其直径用d表示(见图1)。
若已知节距p和齿数z时,链轮主要尺寸的计算公式为:分度圆直径(pitch diameter)d=p/sin(pi/z)齿顶圆直径(outside diameter)da,max=d+1.25p-d1da,min=d+(1- 1.6/z)p-d1齿根圆直径df=d-d1(d1为滚子直径)分度圆弦齿高haha max=(0.625+ 0.8/z)p-d1/2ha max=0.5(p-d1)如选用三圆弧一直线齿形,则da=p(0.54+cot(pi/z) )ha =0.27p二、三维造型1.新建零件文件具体步骤为:(1)新建零件文件“Chain_Gear”。
三圆弧一直线链轮参数链轮是用于传动的重要元件之一,一般采用圆弧齿廓设计,通过链条与其他链轮进行传动。
下面将介绍三圆弧一直线链轮的参数。
首先,我们来介绍齿面参数。
齿面参数是链轮设计中最关键的参数之一,它决定了链条与链轮之间的嵌合程度。
对于三圆弧一直线链轮来说,齿面参数可以分为以下几个方面。
1.齿距:齿距是指相邻两齿之间的距离。
在三圆弧一直线链轮中,齿距是根据链条规格和链节长度来确定的。
通常情况下,齿距应大于链节长度,以确保链条能够正常运行。
2.齿数:齿数是链轮上的齿的数量。
对于三圆弧一直线链轮来说,齿数通常根据传动比和工作环境来确定。
在传动比确定的情况下,齿数越多,链轮直径越大,传动效率越高。
但是齿数过多也会增加制造成本和重量。
3.压力角:压力角是链轮齿面上齿廓与齿轮轴线的夹角。
在三圆弧一直线链轮中,通常采用20度的压力角。
较小的压力角可以减小齿面载荷和齿面磨损,提高传动效率。
4.齿形:三圆弧一直线链轮的齿形可以通过齿距系数和偏心率来描述。
其中,齿距系数是指齿距与齿数的比值,偏心率是指链条中心线与齿轮轴线的距离。
通过调整齿距系数和偏心率,可以改变链条与链轮的嵌合特性。
其次,我们来介绍链条参数。
链轮的设计需要与链条相匹配,因此链条参数也需要考虑在内。
1.链节长度:链节长度是链条上相邻两个销轴中心的距离。
在三圆弧一直线链轮中,链节长度需要与齿距相匹配,以确保链条能够正常运行。
2.销轴直径:销轴直径是链条上销轴的直径。
在三圆弧一直线链轮中,销轴直径需要与链条孔径相匹配,以确保链条能够嵌入链轮。
最后,我们来介绍链轮的几何参数。
1.链轮直径:链轮直径是链轮的外圆直径。
在三圆弧一直线链轮中,链轮直径需要根据齿数和齿距来计算。
较大的链轮直径可以提高传动效率,但也会增加体积和重量。
2.清除角:清除角是链轮齿顶与链条内侧之间的夹角。
在三圆弧一直线链轮中,清除角一般为0度,以确保链条能够正常运行。
以上就是三圆弧一直线链轮的参数介绍。
第七章 链传动§7-1 链传动的特点和应用1.组成:链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。
工作时,靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。
2.特点:1)由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动,所以可获得准确的平均传动比;2)与带传动相比,链传动预紧力小,所以链传动轴压力小,而传递的功率较大,效率较高,链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作;3)与齿轮传动相比,两轴中心距较大,制造与安装精度要求较低,成本低廉。
4)链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速,所以传动平稳性较差,工作时有噪音且链速不宜过高。
3.应用:适用于中心距较大,要求平均传动比准确的场合。
传动链传递的功率一般在100kW 以下,最大传动比8max i ,链速不超过15m/s 。
本章主要讨论滚子链。
§7-2 传动链的结构特点一.滚子链滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。
内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。
当内、外链板相对挠曲时,套筒可绕销轴自由转动。
滚子活套在套筒上,工作时,滚子沿链轮齿廓滚动,减轻了齿廓的磨损。
链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。
因此,内、外链板间应留少许间隙,以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。
内、外链板制成8字形,是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度,也可减轻链的质量和运动时的惯性力。
传动链使用时首尾相连成环形,当链节数为偶数时,接头处可用内、外链板搭接,插入开口销或弹簧夹锁住。
若链节为奇数,需采用一个过渡链节才能首尾相连,链条受拉时,过渡链节将受附加弯矩,所以应尽量采用偶数链节的链条。
滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。
其中,节距是滚子链的主要参数。
节距增大时,链条中各零件的尺寸也要相应增大,可传递的功率也随之增大。
但当链轮齿数一定时,节距越大,链轮直径D 也越大,为使D 不致过大,当载荷较大时,可用小节距的双排链或多排链。
多排链的承载能力与排数成正比,列数越多,承载能力越高。
但由于制造、安装误差,很难使各排的载荷均匀,列数越多,不均匀性越严重,故排数不宜过多,一般不超过四列。
考虑到我国链条生产的历史和现状,以及国际上几乎所有国家的链节距均用英制单位,我国链条标准GB1243.1-83中规定节距用英制折算成米制的单位。
链号与相应的国际标准链号一致,链号数乘以25.4/16mm 即为节距值。
后缀A 或B 分别表示A 或B 系列。
A 系列用于重载、重要、较高速的传动,B 系列用于一般的传动中。
滚子链标记:链号—排数*链节数 标准编号例:10A —1*88 GB1243.1--83二.齿形链齿形链又称无声链。
由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接而成。
每个齿的两个侧面为工作面,齿形为直线,工作时链齿外侧边与链轮轮齿相啮合来实现传动。
特点:工作平稳,噪音小,允许的链速高,承受冲击能力好,传动效率一般为0.95~0.98,润滑良好的传动可达0.98~0.99。
但价格较高,重量较大,对安装、维护要求较高。
应用:适宜于高速传动;又实用于传动比大和中心距较小的场合,多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
§7-3 滚子链链轮的结构和材料链轮是链传动的主要零件,链轮齿形已标准化。
链轮设计主要是确定其结构及尺寸,选择材料及热处理方法。
一.链轮的基本参数及主要尺寸链轮的基本参数是配用链条的节距p ,套筒的最大外径d 1、排距p t 及齿数z 。
二.链轮的齿形链轮的端面齿形是标准齿形,由弧aa 、ab 、cd 、和直线bc 构成--三圆弧一直线齿形。
当选用这种齿形并用相应的标准刀具加工时,链轮齿形在工作图上不画出,只需注明链轮的基本参数和主要尺寸(节距p ,节圆直径d ,齿顶圆直径d a ,齿根圆直径d f 和齿数z ),并注明“齿形按3R GB1244—85规定制造”即可。
节圆—链轮上链条的销轴中心所在的圆,直径用d 表示。
若已知p 、z ()滚子直径---=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==11018054.0180sind d d d zctg p d zp d f a链轮轴向齿廓及尺寸,应符合GB1244—85的规定。
在零件的工作图上应绘出链轮的轴面齿形,以便制造链轮切齿前的毛坯。
三.链轮的结构小直径----整体式;中等尺寸---孔板式;大直径---组合式(齿圈、轮芯用不同材料,用焊接或螺栓联接在轮芯上)。
四.链轮的材料材料应能保证轮齿具有足够的强度和耐磨性,常用碳钢、合金钢,齿面多经热处理。
工作时,小链轮轮齿参与啮合的次数比大链轮多,磨损、冲击较严重,所以,小链轮的材料应较好,齿面硬度较高。
§7-4 链传动的运动特性链条整体是一挠性体,但对单个链节,却是刚性体。
所以链条绕在链轮上时,并非沿轮周弯曲成圆弧性,而是折成正多边形的一部分,此正多边形的边长为,边数为链轮的齿数。
链轮每转一周,带动链条转过的长度为zp ,所以链条的速度为2211/1000*601000*60sm p z n p z n v ==平均进入啮合。
设小链轮以匀角速转动A 点:101111101011101111180sin2sin )1802,360(180cos 2cos z R v v z z z R v v y x ωϕϕϕωϕ-=⎪⎭⎫⎝⎛-==∴==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=C 点:0111===y x v R v v ωB 点:101111101111180sin2sin 180cos2cos z R v v z R v v y x ωϕωϕ=⎪⎭⎫⎝⎛==⎪⎭⎫⎝⎛=任一位置:βωββωβsin sin cos cos 111111R v v R v v y x ==== (β为铰链A 在链轮上的相位角)由以上分析可知:在前一链节进入啮合到后一链节进入啮合的过程中,链条线速为βωcos 11R v x =,x v 随β的变化而变化。
βωsin 11R v y =,β在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=±101118022z ϕϕ之间变化。
链条这样忽快忽慢、忽上忽下,给链传动带来运动的不均匀和振动拍击,若齿数z越少或节距p 越大---φ越大,运动的不均匀性越严重。
在每一瞬时都发生变化之间变化,在之间变化,而在221221121180180cos cos cos cos ωγβγωβωγβ∴±±===z z R R v v v xβγωωcos cos 1221R R i ==瞬时变化。
只有当()2121r r z z ==,且链传动的中心距恰为节距的整数倍时(只有具备上述条件,β、γ才能同步变化),传动比才能恒定不变(恒为1)。
三.链传动的动载荷 链传动在工作过程中,链条和从动链轮都是作周期性的变速运动,因而造成和从动链轮相连的零件也产生周期性的速度变化,从而引起了动载荷。
动载荷的大小与回转零件的质量和加速度的大小有关。
1.链条前进引起的动载荷为:c d ma F =1 N式中:m---紧边链条的质量,kg ;a c ---链条加速度,m/s 2。
βωβωsin cos 21111R R dtd dtdv a x c -===当1180z ±=β时,2180sin211211max pz R a ωω==2.从动链轮的角加速度引起的动载荷为:N dtd R J F d 222ω=间作周期性的变化,导致运动不均匀并发生动载荷、冲击和振动现象,这是链传动的固有特性。
为获得较平稳的链传动,设计时,合理选择各项运动参数(小节距、多齿数、限制链轮最高转速)。
§7-5 链传动的受力分析链传动在安装时,应使链条受一定的张紧力,其张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力获得的。
链传动张紧的目的主要是使松边不致太松,以免影响链条正常退出啮合和产生振动、跳齿或脱链现象,因而所需的张紧力比带传动小得多。
链在工作过程中,紧边和松边的拉力不等。
若不计传动中的动载荷,链的紧边受到的拉力F 1是由链传递的有效圆周力F e 、链的离心力F c 及链条松边垂度引起的悬垂拉力F f 三部分组成。
f c e F F F F ++=1 N链的松边所受的拉力F 2由F c 及F f 两部分组成。
f c F F F +=2有效圆周力 vPF e 1000= N式中:P---链传动所传递的功率,kW ; v---链速,m/s 。
离心力引起的拉力 2q v F c = N 式中:q---单位长度链条的质量,kg/m 。
v---链速,m/s 。
悬垂拉力F f 的大小与链条的松边垂度及传动的布置方式有关,在F ’f 和F ”f 中选大者。
2"2'10*)sin (10*--+==qa KF qa K F fff f α N式中:a---链传动的中心距,mm 。
q---单位长度链条的质量,kg/m 。
K f —垂度系数。
§7-6 滚子链传动的设计计算一.链传动的失效形式 1.链的疲劳破坏链在工作时,链轮两边的链条一边张紧、一边松弛。
链条不断由松边到紧边周而复始地运动着,所以它的各个元件都在变应力作用下工作,经过一定循环次数后,链板将会出现疲劳断裂,或套筒、滚子表面会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。
因此,链条的疲劳强度成为决定链传动承载能力的主要因素。
试验表明:在润滑良好的中等速度下工作的链条,在链板上首先出现疲劳断裂。
链条越短,速度越高,循环快时,疲劳损坏越严重。
2.链条铰链的磨损链条在工作时,铰链与套筒间承受较大的压力,传动时彼此又发生相对转动,导致铰链磨损,铰链节距伸长,而轮齿节距几乎不受磨损影响,结果将导致啮合点外移,严重时,产生跳链、脱链现象。
图9-15,铰链磨损后,节距由p 增大为p+Δp ,啮合点由d 增大为d+Δd ,链节距的增长量Δp 和啮合圆的外移量Δd 有如下关系zp d 0180sin∆=∆,当节距一定时,齿高就一定,即允许的啮合圆外移量就一定。
齿数z 越多,啮合圆的外移量Δd 就越大,链从链轮上脱落的可能性就越大,为保证链条寿命,应使齿数少一些。
1202≤z 。
3.销轴与套筒的胶合载荷平稳;5)按推荐方式润滑;6)能连续15000小时满负荷运转;7)链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。
根据小链轮转速,由此图可查出各种链条链速在大于0.6m/s 情况下允许传递的额定功率P 0。
若所设计的链传动与上述实验条件不符时,由图查得的P 0值应乘以一系列修正系数。
p L z A ca K K K P P K P 0==式中:K A ---工况系数,表9-9。