滚子链传动设计计算2010

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滚子链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式有以下几种：（1）链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。

正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。

在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。

这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。

（3）销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。

胶合限定了链传动的极限转速。

（4）链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。

开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。

（5）过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。

2 滚子链传动的额定功率曲线（1）极限传动功率曲线在一定使用寿命和润滑良好条件下，链传动的各种失效形式的极限传动功率曲线如图1所示。

曲线1是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率；曲线2是链板疲劳强度限定的极限功率；曲线3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率；曲线4 是铰链胶合限定的极限功率。

图中阴影部分为实际使用的区域。

若润滑不良、工况环境恶劣时，磨损将很严重，其极限功率大幅度下降，如图中虚线所示。

（2）许用传动功率曲线为避免出现上述各种失效形式，图2给出了滚子链在特定试验条件下的许用功率曲线。

试验条件为：z1＝19、链节数Lp＝100、单排链水平布置、载荷平稳、工作环境正常、按推荐的润滑方式润滑、使用寿命15000h；链条因磨损而引起的相对伸长量Δp/p不超过3%。

当实际使用条件与试验条件不符时，需作适当修正，由此得链传动的计算功率应满足下列要求式中P0--许用传递功率（kW），由图2查取；P--名义传递功率（kW）；KA--工作情况系数，见表1。

KZ--小链轮齿数系数，见表2，当工作点落在图1某曲线顶点左侧时（属于链板疲劳），查表中，当工作点落在某曲线顶点右侧时（属于滚子、套筒冲击疲劳）查表中；KL--链长系数，根据链节数，查表3；Kp--多排链系数，查表4。

滚子链传动的设计计算链是标准件，因而链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型、决定链的型号、合理地选择参数、链轮设计、确定润滑方式等。

一、链运动的主要失效形式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，导致跳齿或脱链，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D p为链节距的平均伸长量。

铰链磨损后实际上只是外链节节距伸长了2D p，即p2=p+2D p。

而内链节距是不变的，即p1=p。

如图8–12b所示，可知链轮节圆直径的增量为D d=D p/sin(180°/z)。

由此可见，若D p一定（通常许用伸长率D p/p≤3%），则D d随链轮齿数z的增多而增大。

因此，为了保证链的使用寿命，不致过早产生跳齿或脱链，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 链条磨损铰链磨损，过去是链传动的主要失效形式。

近年来，由于链和链轮的材料、热处理工艺、防护与润滑状况都有了很大的改进，链因铰链磨损而失效的形式已经退居次要地位。

只有那些不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当的传动，磨损才会成为主要的失效原因。

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。

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。

滚子链传动的设计计算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未知条件包含：链传动的工作条件、传动边线与总体尺寸管制，所须要传达的功率p，主动链轮输出功率n1，从颤抖链轮输出功率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）挑选链轮的齿数z1、z2和确认传动比i通常链轮齿数在17~114之间。

传动比按下式排序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，将链传动所传达的功率修正为当量的单排链的排序功率pca=ka*kz*p/kp式中：ka——工况系数，见表1kz——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——传达的功率，kw（千瓦）。

表1工况系数ka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排序功率pca和主动链轮输出功率n1由图2得到。

然后由表2确定链条节距p。

图2a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）排序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为了防止采用过渡阶段链节，应当将计算出来的链节数lp0星彩为偶数lp。

链传动的最小中心距为：a=f1*p*[2lp-(z1+z2)]式中，f1为中心距计算系数，见表3表中3中心距排序系数（5）计算链速v，确定润滑方式平均值链速按下式排序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。

（6）计算链传动作用在轴上的压轴力fp压轴力fp可近似取为fp=kfpfe式中：fe——有效率圆周力，单位nkfp——轴压力系数，对于水平传动kfp=1.15，对于垂直传动kfp=1.05（顺利完成后，再考虑其他一些因素修正）。

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。