设计双倍节距齿形链的牵引力与功率计算实例

以12.7mm双倍节距齿形链设计为例。已知某汽车生产线用齿形链输送机，采用的链条是12.7mm双倍节距的两条齿形链，其导轨材质为钢制材料，链条与导轨之间的摩擦为正压力接触的干摩擦，链条输送货物的最大重量为3000kg，输送速度为0.67m/s，链轮分度圆直径为157.3mm，两链轮之间的轴距为6.12m，链条实际工作空间即导轨宽度为60mm，要求计算链条的链宽并分析所选择的链宽是否满足设计要求。

齿形链输送机如图3-12所示。

第一步：确定链条与导轨之间的摩擦因数。

导轨材质为钢制材料，链条与导轨之间属于干摩擦，摩擦因数选定为0.15。

图3-12 齿形链输送机

第二步：确定系数N_R。

输送物资过程中，链条与导轨属于正压力接触摩擦，故选取N_R=1。

第三步：确定输送一定重量物品所需要的牵引力。

输送物资的额定重量为3000kg，故G=3000kg。

根据式（3-29）计算输送物品所需要的牵引力为

F₁=9.81GμN_R=9.81×3000×0.15×1N=4414.5N

第四步：计算输送一定重量物品所需要的功率和扭矩，并以此为依据选择电动机。

输送物品需要的牵引力F₁=4414.5N，链条输送线速度为0.67m/s，则由式（3-30）、式（3-31）计算系统所需要的功率和额定扭矩为

选择功率需大于2.96kW，额定扭矩大于347.2Nm的电动机。

第五步：验算所选电动机是否能提供足够的牵引力。(www.xing528.com)

所选某型号电动机额定扭矩为550Nm，设计的链轮分度圆直径为157.3mm，由式（3_-32）知：

故选择的电动机能提供大于F₁的牵引力，选型符合要求。

第六步：计算链长系数。

设计轴距A=6.12m，由式（3-33）知：y=1.0+（A-5）×0.06=1.0672

第七步：计算最小链宽。

根据式（3-34）计算电动机提供最大牵引力的时候保证链条不发生断裂所需要的链条宽度。

因此链条宽度需要大于29.37mm。

第八步：选择或设计链宽。

根据最小链宽29.37mm，已知链条实际工作空间即导轨宽度60mm，故根据样本手册选择链条宽度为55.8mm。

第九步：校核链条的安全系数。

选用的链条理论破断载荷Q=66.4kN，由式（3-35）得安全系数为

一般情况下，静强度安全系数不小于6；故链条设计满足要求。