链板线选型设计计算表

链传动设计计算介绍资料.doc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=KAP3 ◇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P0P0=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-△a7 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dkmax9 ◇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≈KFPFe10 写出滚子链标记:链号-排数×整链节数标准号设计类型低速(v<0.6m/s)链传动的设计[步骤] [内容(按静强度设计)]1.2 同中､高速链传动的设计步骤1.23 估取链节距p(无法估取时,可参考上述步骤3初定一个节距p)4 计算链的有效圆周力:Fe=1000Pca/v5 ◇按表1查取单位长度链条质量q◇计算链的离心拉力:6 ◇确定中心距a(方法同中､高速链传动的设计步骤5､6)◇取两轮中心线与水平面的夹角α◇按图3查取垂度系数Kf◇计算链的悬垂拉力Ff,取以下两式中的大者:7 计算链的紧边拉力F1=Fe+Fc+Ff8 ◇选择静强度许用安全系数[S]=4-8,令:◇计算单排链极限拉伸载荷Flim,按表1检验原估计的链号是否合适9 按图2确定润滑方式四､设计计算说明1､小链轮齿数Z1小链轮的齿数可根据链速按表3选择｡Z1少可减小外廓尺寸,但齿数过少,将导致:1)传动的不均匀性和动载荷增大;2)链条进入和退出啮合时,链节间的相对转角增大,铰链磨损加剧;3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条和链轮的损坏｡增加小链轮齿数对传动有利,但如Z1选得太大时,大链轮齿数Z2将更大,除增大了传动的尺寸和质量外,还易发生跳齿和脱链,使链条寿命降低｡链轮齿数的取值范围为17≤Z≤120｡由于链节数通常是偶数,为考虑磨损均匀,小链轮齿数一般应取奇数｡Z2=iZ1,通常限制链传动的传动比i≤6,推荐的传动比i=2~3.5｡2､工作情况系数查表4,当工作情况特别恶劣时,值较表值要大得多｡3､链的节距链的节距越大,承载能力就越高,但传动的多边形效应也要增大,振动冲击和噪声也越严重｡所以设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链｡链条节距p可根据功率P0和小链轮转速n1由额定功率曲线选取｡4､修正系数式P0=Pca/(KZKLKp)表明单排链的额定功率为P0KZKLKP,这是考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同而引入系数KZKL和KP对P0进行修正｡5､链传动的中心距和链节数中心距过小,链速不变时,单位时间内链条绕转次数增多,链条曲伸次数和应力循环次数增多,因而加剧了链节距的磨损和疲劳｡同时,由于中心距小,链条在小链轮上的包角变小,在包角范围内,每个轮齿所受载荷增大,且容易出现跳齿和脱链现象;中心距过大,会引起从动边垂度过大,传动时造成松边颤动｡因此在设计时,若中心距不受其它条件限制,一般可初选a0=(30~50)p,最大取a0max=80p｡6､小链轮毂孔最大直径根据小链轮的节距和齿数由链轮毂孔直径表确定链轮毂孔的最大直径dkmax,若dkmax小于安装链轮处的轴径,则应重新选择链传动的参数(增大Z1或p)｡7､设计计算类型对于链速v<0.6m/s的低速链传动,因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大,故常按下式进行抗拉静力强度计算｡§6-5 链传动设计实例例6-1 设计一拖动某带式运输机的滚子链传动｡已知条件为:电动机型号Y160M-6(额定功率P=7.5kW,转速n1=970r/min),从动轮转速n2=300rpm,载荷平稳,链传动中心距不应小于550mm,要求中心距可调整｡解:1､选择链轮齿数链传动速比:由表6-5选小链轮齿数z1=25｡大链轮齿数z2=iz1=3.23×25=81,z2<120,合适｡2､确定计算功率已知链传动工作平稳,电动机拖动,由表6-2选KA=1.3,计算功率为Pc =KAP=1.3×7.5kW=9.75kW3､初定中心距a0,取定链节数Lp初定中心距a0=(30~50)p,取a=40p｡取Lp=136节(取偶数)｡4､确定链节距p首先确定系数KZ ,KL,KP｡由表6-3查得小链轮齿数系数KZ=1.34;由图6-9查得KL=1.09｡选单排链,由表6-4查得KP=1.0｡所需传递的额定功率为由图6-7选择滚子链型号为10A,链节距p=15.875mm｡5､确定链长和中心距链长L=Lpp/1000=136×15.875/1000=2.16m中心距a>550mm,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=611.55mm6､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 =KQF=1.2×1168.9N=1402.7N7､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=i z1=3×23=69<120, 允许(2) 确定设计功率Pd式中KA--工况系数,查表, KA=1.0-----小链轮齿数系数,查表,=1.23--多排链排数系数,查表,=1.0(3) 确定链节距p如图虚线所示,查得(720r/min,4.88Kw)坐标点在链号10A和08A的区域内,显然,取链号08A是不安全的,因为坐标点已超出了08A的工作区,因此只有取链号10A｡由表查得,链条节距p=15.875mm｡(4) 初定中心距由题意,初定中心距为=600mm(5)计算链节数(7)确定实际中心距a′a′=a-△a,通常△a=(0.002~0.004)a ,考虑到中心距可调,取△a=0.004=0.004×627=2.5mm,则a′=624.5mm(8)验算链速v合适｡(9)确定润滑方式由P､v查表,知可采用油浴或飞溅润滑｡(10)链轮的设计(略)第四节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｡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<0.6m/s)､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡二､链传动的承载能力链传动在不同的工作情况下,其主要的失效形式也不同,如图8–13所示就是链在一定寿命下,小链轮在不同转速下由于各种失效形式限定的极限功率曲线｡1是在良好而充分润滑条件下由磨损破坏限定的极限功率曲线;2是在变应力作用下链板疲劳破坏限定的极限功率曲线;3是由滚子套筒冲击疲劳强度限定的极限功率曲线;4是由销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线;5是良好润滑情况下的额定功率曲线,它是设计时实际使用的功率曲线;6是润滑条件不好或工作环境恶劣情况下的极限功率曲线,在这种情况下链磨损严重,所能传递的功率比良好润滑情况下的功率低得多｡如图8–14所示为A系列滚子链的实用功率曲线图,它是在z1=19､L=100p､单排链､载荷平稳､按照推荐的润滑方式润滑(见图8–15)､工作寿命为15000h､链因磨损而引起的伸长率不超过3%的情况下由实验得到的极限功率曲线(即在如图8–13所示的2､3､4曲线基础上作了一些修正得到的)｡根据小链轮转速n1由此图可查出该情况下各种型号的链在链速v>0.6m/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K Z､链长系数K L､多排链系数K P和工作情况系数K A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/s<v≤7m/s且润滑不良时,为图值的15%~30%｡当v>7m/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v<0.6m/s时,链传动的主要失效形式是过载拉断,此时应进行静强度校核｡静强度安全系数S应满足下式要求≥(8–8)链的极限拉伸载荷Q n=nQ,n为排数,单排链的极限拉伸载荷Q见表8–1;工况系数K A见表8–5;链的总拉力F1按式(8–6)计算｡当实际工作寿命低于15000h时,则按有限寿命进行设计,其允许传递的功率可高些｡设计时可参考有关资料｡三､链传动主要参数的选择链传动设计需要确定的主要参数有:链节距､排数及链轮齿数､传动比､中心距､链节数等,下面就这些参数的选择进行分析｡1.链的节距和排数链的节距大小反映了链节和链轮齿的各部分尺寸的大小,在一定条件下,链的节距越大,承载能力越高,但传动不平稳性､动载荷和噪声越严重,传动尺寸也增大｡因此设计时,在承载能力足够的条件下,尽量选取较小节距的单排链,高速重载时可采用小节距的多排链｡一般载荷大､中心距小､传动比大时,选小节距多排链;中心距大､传动比小,而速度不太高时,选大节距单排链｡链条所能传递的功率P0可由下式确定≥(8–9)P c=K A P(8–10)式中P0–––在特定条件下,单排链所能传递的功率(kW)(见图8–14);P c––––链传动的计算功率(kW);K A––––工况系数(表8–5),若工作情况特别恶劣时,K A 值应比表值大得多;表8–5 工况系数K A载荷种类输入动力种类内燃机-液力传动电动机或汽轮机内燃机-机械传动平稳载荷中等冲击载荷较大冲击载荷1.01.21.41.01.31.51.21.41.7K Z–––小链轮齿数系数(表8–6),当工作在如图8–14所示的曲线顶点左侧时(链板疲劳),查表中的K Z,当工作在右侧时(滚子套筒冲击疲劳),查表中的K¢Z;K P–––多排链系数(表8–7);K L–––链长系数(见图8–16),链板疲劳查曲线1,滚子套筒冲击疲劳查曲线2｡根据式(8–9)求出所需传递的功率,再由图8–14查出合适的链号和链节距｡表8–6 小链轮齿数系数K ZZ191011121314151617K Z0.4460.5000.5540.6090.6640.7190.775 0.8310.887K¢Z 0.3260.3820.4410.5020.5660.6330.7010.7730.846Z1192123252729313335 K Z 1.00 1.11 1.23 1.34 1.46 1.58 1.70 1.82 1.93K¢Z1.00 1.16 1.33 1.51 1.69 1.892.08 2.29 2.50表8–7 多排链系数K P排数123456 K P1 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6图8-16 链长系数2.传动比i链传动的传动比一般应小于6,在低速和外廓尺寸不受限制的地方允许到10,推荐i=2~3.5｡传动比过大将使链在小链轮上的包角过小,因而使同时啮合的齿数少,这将加速链条和轮齿的磨损,并使传动外廓尺寸增大｡3.链轮齿数z链轮齿数不宜过多或过少｡齿数太少时,1)增加传动的不均匀性和动载荷;2)增加链节间的相对转角,从而增大功率消耗;3)增加链的工作拉力(当小链轮转速n1､转矩T1和节距p一定时,齿数少时链轮直径小,链的工作拉力增加),从而加速链和链轮的损坏｡但链轮的齿数太多,除增大传动尺寸和重量外,还会因磨损而实际节距增长后发生跳齿或脱链现象机率增加,从而缩短链的使用寿命｡通常限定最大齿数≤120｡从提高传动均匀性和减少动载荷考虑,建议在动力传动中,滚子链的小链轮齿数按表8–8选取｡表8–8 滚子链小链轮齿数z1链速v(m/s0.6~33~8>8z1≥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z min=9｡4.链节数L P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a max=80p,当有张紧装置或托板时,a0可大于80p｡最小中心距a min可先按i初步确定｡当i≤3时当i>3时式中d a1､d a2–––两链轮齿顶圆直径｡链的长度常用链节数L P表示,L P=L/p,L为链长｡链节数的计算公式为(8–11)计算出的L p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D a≥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 < 0.6m /s )､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡2 .链传动的设计准则少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3 倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡3 .滚子链传动的额定功率(1) 滚子链极限功率曲线图滚子链各种失效形式将使链传动的工作能力受到限制｡在选择链条型号时,必须全面考虑各种失效形式产生的原因及条件,从而确定其能传递的额定功率P 0 ｡图8-13 是通过实验作出的单排滚子链的极限功率曲线｡ 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(套筒､销轴)胶合限定的极限功率曲线｡图中阴影部分为实际使用的许用功率(区域)｡若润滑不良及工作情况恶劣,磨损将很严重,其极限功率大幅度下降｡如图8-13 中虚线 5 所示｡图8-13 极限功率曲线(2) 滚子链额定功率曲线图图8-14 是部分型号滚子链的额定功率曲线｡它是在特定条件下制定的,即: 1 )小轮齿数z 1 =25 ,链传动比i = 3 ; 2 )链长L p =120 节; 3 )载荷平稳; 4 )润滑充分,按图8-15 推荐的方法润滑; 5 )链条因磨损而引起的相对伸长量不超过; 6 )工作寿命为15000h ;图8-14 A 系列单排滚子链的额定功率曲线图8-14 表明,当采用推荐的润滑方式时,链传动所能传递的功率P 0 ,小轮转速n 1 和链号三者之间的关系｡图8-15 推荐的润滑方式若实际润滑条件与图8-15 推荐的润滑方式不同时,由图8-14 查得的P 0 值应予适当降低: v ≤1.5 m /s 时,如润滑条件不良取(0.3 ~ 0.6) P 0 ,如无润滑则取0.15 P 0 ;当1.5m /s < v ≤7m /s 时, 如润滑条件不良取(0.15 ~ 0.3) P 0 ;当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(一日两少于 6 缸带机械式联轴器的内燃机次以上)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 1.92.1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 6K P 1 1.75 2.5 3.3 4 4.64 . 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 < 2m / s) 且载荷平稳､传动外廓尺寸不受限制时, 允许i ≤10 ｡表8-4 齿数推荐值传动比i 1 ~ 2 3 ~ 4 5 ~ 6 >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 15. 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F p = K fp F eF e -有效圆周力, NK fp - 压轴力系数对于水平传动, =1.15 ,对于垂直传动 =1.052) 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a1 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｡。

1 .确定输送线速比：输送线线速度V=0.5m/min=0.008333333m/s输送链轮齿数n=6节距P=200mm输送链轮节径Φ=0.4m=400mm输送线驱动轴转速n=0.00663482rpm/s=0.398089172rpm/min电机转速=rpm/min减速机速比=1:1500输出轴转速=rpm/min驱动链轮齿数=17链轮速比1: 1.590933333从动链轮齿数=27.04586667(取整)2 .输送机牵引力计算：输送机头尾中心距A=23m链条重量=50kg/m 台面线载荷W=857.1428571kg/m链板重量=115kg/m 链板装置每米重量q=175kg/m其他附件重量=10kg/m 运行阻力系数ω=0.15详见运输机械设计手册(13-驱动力F=40855.14643N3 .电机功率计算：①第一种算法:(运输机械)功率储备系数K= 1.5一般K=(1.2~1.5)系统总效率η=0.76一般η=(0.76~0.81)电机功率P=0.671959645kWP=(KSv)/(60000η) 详见运输机械设计手册(13-50)②第2种算法:(通用机械)驱动系数f1= 1.75原动机系数f2=1链板线选型计算(查询减速电机供应商选型手册)9500.633333333安全系数n=2驱动力F=40855.14643N扭矩T=16342.05857N.m功率P=0.6812143kW P=Tn/9550最终功率P1= 1.568585559kW P1=P2*f1*f2/η校核P≥0.908285733kW f b0.75(电机使用系数)*注:蓝色框为手写，绿色为自动计算结果。

板式输送机㈠式输送机的分类：板式输送机的结构型式多样.按JB2389-78的规定, 板式输送一般可按下述分类:⑴按输送机的安装形式可分为固定式和移动式;⑵按输送机的布置形式可分为水平型(a)、水平-倾斜型(b)、倾斜型(c)、倾斜-水平型(d)、水平-倾斜-水平型(e) 、综合型(f);⑶按牵引构件的结构型式可分为片链式、冲压链式、铸造链式、环链式及模锻可拆链式等;⑷按牵引链的数量可分为单链式和双链式;⑸按底板的结构型式可分为鳞板式(有挡边波浪器, 无挡边波浪器, 有挡边深型等)和平板式(有挡边平型和无挡边平型等);⑹按输送机的运行特征可分为连续性和脉动式;⑺按驱动方式可分为电力机械驱动式及液力驱动式.⑻按链条的运行方式可分为垂直地链和环型地链.㈡主要部件(以垂直地链为例):1-驱动装置 2-头轮装置 3-机架 4-尾轮装置 5-输送板6- 牵引链⑴驱动装置:由于板式输送机的速度低,只靠减速器不易满足大速比的要求,因此,一般均采用综合式,即除减速机外,还需配置如链轮、齿轮、V带等减速设备构成的开式传动机构.在一般情况下, 板式输送机大多采用单一速度.当运输工艺有变速要求时,可在减速装置中安设变速机构或采用变频电机变速.板式输送机多采用单驱动,只有对特别长 (200M以上) 的重载输送机,才采用多点驱动.⑵头轮装置:(单链式图例)输送机的头轮装置由轴、轴承座、牵引链链轮、安全销、驱动链轮等组成.⑶支架:板式输送机的机架有头轮装置支架、尾轮装置支架、中间支架、凸弧段支架和凹弧段支架等. 输送机中间的供滚轮行走用的水平支承轨道,一般每4-6M制成一节.⑷尾轮装置:(单链式图例)输送机的尾轮装置由轴、张紧装置、牵引链链轮等组成.①张紧装置:张紧装置按结构型式可分为普通式张紧装置、螺旋-弹簧式张紧装置、蜗轮蜗杆张紧装置等几种型式. 张紧行程一般有200、320、500和800mm四种.⒈普通式张紧装置:普通式张紧装置由调节丝杆、支架、带滑槽轴承座等组成.⒉螺旋-弹簧式张紧:螺旋-弹簧式张紧装置由调节丝杆、弹簧、支架、带滑槽轴承座、行程开关等组成.有压缩弹簧张紧装置﹑蜗卷弹簧式张紧装置两种.⒊蜗轮蜗杆式张紧装置:蜗轮蜗杆式张紧装置由调节丝杆、支架、带滑槽轴承座、蜗轮蜗杆等组成.⑸输送板(略)⑹牵引链:①片式链(直板滚子输送链):1.按滚子的结构型式分:(a).S型滚子链、(b).P型滚子链、(c).F型滚子链、(d).B型链条、(e).空心销轴链条2. 按链条附件的结构型式分: K型附件和H型附件(a).K型附件分K1型附件、K2型附件、K3型附件(注: 附件可在链条的一侧或两侧及内外链节上按需要配置.)(b).H型附件3.链条的标准:我国在1987年发布了GB/T8350-1987标准<<输送链、附件和链轮>>,这一标准等效采用相应的国际标准ISO/1977/I、II和III<<输送链、附件和链轮>>.标准规定了实心销轴的12档规格、91种输送链条与空心销轴的4档规格.具体尺寸参数见表1与表2及表3.注:A.链号由字母与数字组成,字母M表示实心销轴,数字表示由千牛顿(KN)计的极限拉伸载荷.B.节距栏中带X号者,仅用于B型和S型链条.4.标准规定输送链的标记方法为:链号-滚子型式-节距×整链链节数-附件型式-标准号如标记为M80-F-100×80 K1 GB8350-1987的链条表示符合GB8350-1987标准, 链号为M80,配置F型滚轮,链条节距为100mm,整链节数为80节,带K1型附件的输送链.②冲压链:④环链:(略)⑤ 模锻易拆链:模锻易拆链的结构简单,而链条的最小拉伸栽荷与每米重量之比得出的比强系数很高.因链条在工作只承受牵引力,而且在垂直平面内有一定的侧弯能力.所以,㈢ ⑴ 设计依据：工件质量： 1580kg ； 工位间距： 6m ； 工位数： 9个生产节拍： 4.3min/台； 输送速度： 0.5-2m/min 牵引链条节距： 200mm ； 设输送机总的工位数为19个，则 输送机展开长度L ： L=6000X19=114000mm0L 输送机头、尾中心距L 0≈(114000/200-8) X200/2=56200 设计选L 0=56200mm2、1载荷计算T1=1.35mL1g/1000T2=(L-L1)mf1g/1000+T1T3=1.1T2Fmax=(Mf+m)Lf1g/1000+T3Fmax—链条最大（静态）张力（KN）L —两轮间中心距（m） L =56200mmm —输送装置的重量(链条，链板等)（kg/m） m =60.4 kg/mM —每米被输送物料的重量（kg/m）散装物料：M=(1000/60)× W/v =16.7×W/v件装物料：M=被输送物料的重量(kg/件)÷装载间隔（m） M=1580÷6=263.33 (kg/m)f1—链条与导轨间的摩擦系数f1=0.08T1=1.35mL1g/1000=1.35×60.4×0.4×9.81÷1000=0.28(kN)T2 =(L-L1)mf1g/1000+T1=(56.2-0.4)×60.4×0.08×9.81/1000+0.28=2.95(kN) T3 =1.1T2 =3.25 (kN)Fmax=(Mf+m)Lf1g/1000+T3=(263.3X1+60.4)×56.2×0.08×9.81/1000+3.25=17.53(kN)3、功率计算：3、1功率:P =1.1×Fmax×V×1/η=1.1×17.5×2÷60×1/0.85 = 0.75 (KW) 3、2扭矩:Tr = Fmax × r =17.5×522.63/2×1/1000 =4573 (N.m)4、电机选型：初选SEW 公司电机功率：2.2KWR147R77DV100L4/2.3rpm/ M1/VS减速器输出转数: n 0=2.3转/分 I=619输出扭矩: M N =11600(Nm)5、 输送链选型：链条安全系数：8S f = 8×Fmax=8×17.5=140(kN)初选每根链条的抗拉载荷：Q=160(KN)5、校核减速器输出轴扭矩: )(4413)(1217842.1)2496.09040()2(m N M m N i DP M n ⋅=<⋅=⨯== 因此驱动装置选标准图JAB100-11，电机减速器为 6、拉紧装置拉紧力计算:2343G k W W S S P c cc =++=3k —拉紧装置在滑轮上的阻力系数： 3k =0.4 c G —拉紧轴及拉紧装置和链轮总重：c G )(7352180623740N =⨯+=)(1149973524.043634195N P C =⨯++=∴每个张紧装置最大张力：)(69002.12N P Q c =⨯= (1.2系数是考虑链条受力不均)。

课程设计字第院（系）材料科学与工程专业材料科学与工程班级姓名济南大学年月日课程设计任务书学院材料科学与工程专业材料科学与工程学生姓名学号课程设计题目: 500t/d粉磨（球磨）生产线设计课程设计内容与要求：一、设计原始数据：选粉机：旋风式选粉机;循环负荷率：150%;回粉输送距离：20.35 M;成品输送设备：FU拉链机;二、设计要求：1、设计计算：球磨机、选粉机、斗式提升机、风机、回磨粗粉输送机、成品输送机选型计算;2、绘制生料粉磨系统的工艺布置图或设备安装图（1#图纸1张）。

设计开始日期2012年12月29日指导老师2013年1月11日目录1 前言-----------------------------------------------21.1 FU链式输送机的简介 ------------------------------------21.2 工作原理-------------------------------------------------21.3 典型可输送物料-------------------------------------------21.4 FU型链式输送机特点------------------------------------21.5 主要部件结构特点---------------------------------------31.6 FU链式输送机工艺布置----------------------------------31.7 FU链式输送机技术参数-----------------------------------42 计算与选型------------------------------------------43 FU拉链机的保养-------------------------------------74 参考资料---------------------------------------------85 课程设计感想---------------------------------------- 9济南大学课程设计说明书用纸本组的设计题目为“500t/d粉磨（球磨）生产线设计”，原料经粉磨、提升、选分、输送，最终到达成品料仓，由于整个生产线涉及的设备较多，为了详细对设备进行介绍，将设计说明书分为几个部分撰写，本人负责FU链式输送机部分说明书的撰写。

大型重型板式给料机链条拉力的分析及计算板式给料机是物料破碎系统中的给料设备之一，分重型、中型和轻型，现在常用的是重型。

重型板式给料机适于短距离输送运量和粒度较大的物料，也可作为缓冲料仓向初级破碎机给料，可以连续、均匀地向下道工序给料，能承受较大的料仓压力，它的特点是给料能力大、低速、大扭矩。

重型板式给料机的工作原理是通过电机带动主动链轮转动，从而带动链条运动，通过链板的载料，最终达到运送物料的目的。

所以在重型板式给料机的设计中，首先要计算出链条的牵引力。

一般重型板式给料机链条选型相对比较容易，但是大型重型板式给料机(长度大于20m)链条的选择对整机的工作性能和设备成本都有较大的影响，需要对链条所受的拉力进行比较详细的计算，通过分析和计算来调整和降低链条的拉力，以选择合适的链条。

为此本文以移动式破碎站中的大型重型板式给料机为例，分析链条牵引力的组成，并计算不同的给料厚度对链条拉力的影响。

1、驱动轮圆周力F u计算驱动链轮传给链条的圆周力F u与运动过程中的摩擦阻力F c和坡度阻力F p相平衡，即F u=F c+F p(1)摩擦阻力F c是各部分摩擦力的合成，主要包括主要摩擦阻力F m、附加阻力F f、物料与挡板的摩擦阻力F b，即F c=F m+F f+F b主要阻力F m是由上分支、下分支和链条来回牵引作业的摩擦所产生。

式中 f——摩擦系数(见表1)L——板式给料机头尾轮距，mL1——板式给料机装载物料长度，m——上支撑滚子单位长度线载荷，kg／m——下支撑滚子单位长度线载荷，kg／m q B——链条单位长度线质量，kg／mq G——输送物料单位长度线载荷，kg／mδ——板式给料机的倾角Q——给料能力，t／hv——链条运行速度，m／s表1 摩擦系数表(b)附加阻力F f是由链节中的摩擦、链条和链轮间的摩擦、链轮中轴承的摩擦、链条与上下支撑间的摩擦组成，一般情况下F f≈(0．05～0．1)F m(c)物料与挡板间的摩擦阻力F b由所输送的物料与挡板装置之间的摩擦产生。

链板式输送机的设计计算吉林大学机械学院高秀华于亚平黄大巍摘要:由于国内链板式输送机的计算公式不规范,计算方法不尽相同,给设计者带来了一定困难,文中提供了链板式输送机整套设计计算方法,为设计提供了可靠的依据。

关键词:链板式输送机;链轮;链条;驱动;张紧随着国内汽车行业的飞速发展,链板式输送机在汽车领域的应用越来越广泛,但其设计计算仍沿用旧方法。

针对链板式输送机设计计算资料缺乏的现状,本文进行了详细介绍,为链板式输送机的设计提供了理论依据。

1 链板式输送机的结构和主要技术参数链板式输送机是连续运输机械的一种,如图1所示。

它的结构特点是链板总成3作为运输物料的承载装置,链条带动链板移动时向前输送物料。

链条(一般用片式链)在运输机两端绕过驱动链轮和张紧链轮。

张紧装置1使输送机在运行时有足够的张紧力,保证牵引机构运转平稳。

传动装置5用来传递驱动装置的转动力矩,并传递或改变驱动装置运动的速度与方向。

驱动装置6将驱动电机的动力传递到驱动链轮,从而带动牵引构件工作。

图1 链板式输送机1.张紧装置2.中间支架3.链板总成4.链条润滑装置5.传动装置6.驱动装置7.转动装置支架8.滚子链 9.张紧装置支架根据目前汽车生产线上常用的链板式输送机设计参数,本次计算选用参数如下:输送机长度L=51.17 m;链条节距t=200 mm;板宽B=2000 mm;工位节距T=4000 mm;工位数n=10;输送速度v=0.25~1.25 m/min,输送功率P=3kW;输送物体质量m 1=1000 kg 。

2 计算公式211 逐点张力的计算逐点计算法是将链板式输送机各区段的阻力顺序加起来,从而求得输送机的牵引力。

首先,把牵引构件所形成的线路分割成若干连续的直线区段和曲线区段,定出这些区段的交接点,进而定出驱动装置、张紧装置、导料装置、卸料装置的位置,确定最小张力点。

从最小张力点,按计算规则进行逐点计算,即F n =F n-1+F Yn式中 Fn 和Fn-1——相邻的n 点和(n-1)点的张力,NF Yn ——任意相邻2点区段上的运行阻力,N2.2 电机功率计算链板式输送机驱动装置电动机功率的计算公式为η60F k V b P =式中P ——电动机功率, kWF ——圆周力, NV ——输送机运行速度, m/sK b ——功率备用系数,一般取1.1~1.2ŋ——驱动装置传动效率(可从表1查得)其中圆周力 F=kF n -F 0式中 k ——链轮回转张力系数2.3 牵引链的计算若链板式输送机牵引链采用片式链,一节牵引链包括内链片、外链片、小轴和轴套,链节设计简图如图2所示。