1.传动比i
链传动的传动比一般为i≤8,推荐i=2~3.5。当v<2 m/s且载荷平稳时,允许将传动比取到10(个别情况可到15)。如果传动比过大,则小链轮上的包角过小,啮合的齿数太少,这将加速轮齿的磨损,容易出现跳齿现象,破坏正常啮合。
2.链轮齿数
为了使链传动的运动平稳、减少动载荷,小链轮齿数不宜过少。从限制大链轮齿数和减少传动尺寸两方面考虑,传动比大的链传动建议选取较少的链轮齿数。当链速很低时,允许最少齿数为9。
在动力传动中,建议选取值为:v=0.6~3 m/s,z1≥17;v=3~8 m/s,z1≥21;v>8 m/s,z1≥25;v>25 m/s,z1≥35。
链轮齿数太多将缩短链的使用寿命。因为链节磨损后,套筒和滚子都被磨薄而且中心偏移,容易发生跳齿和脱链现象,如图7.9所示。节距增量Δp与节圆外移量Δd有以下关系,即
图7.9 链节伸长对啮合的影响
因此,链轮最多齿数限制为z2≤120。
在选取链轮齿数时,应同时考虑到均匀磨损的问题。由于链节数多选用偶数,所以链轮齿数最好选用质数或不能整除链节数的数。
3.初定中心距a0及计算链长Lp
一般取a0=(30~50)p,a0最大取80p。
当链速不变时,中心距小、链节数少,单位时间内同一链节的屈伸次数势必增多,因此会加速链的磨损。但中心距太大,又会发生松边上下振动的现象,使传动不平稳。
链条长度以节数Lp表示,则有
链节数通常选用偶数,避免使用过渡链节,增加附加弯矩。
4.确定链型号
(1)求计算功率Pc。Pc的计算公式为
表7.2 工况系数KA
(2)计算许用功率P0。P0的计算公式为
表7.3 小链轮齿数修正系数Kz
注:当工况点在图7.8曲线顶点左侧时(链板疲劳),查表中Kz;当工况点在图7.8曲线顶点左侧时(滚子套筒冲击疲劳),查表中Kz′。
表7.4 多排链系数Kp
(3)确定链的型号。
根据已知的n1和P0,由图7.8可查得应采用的链型号。
链号越大,链节距越大,链和链轮齿各部分尺寸也越大,在一定条件下链的拉曳能力也越大,但传动的多边形效应相应增大,于是速度不均匀性、动载荷、噪声等都将增加。因此在设计时,在承载能力足够的条件下,应选取较小节距的单排链;当高速重载时,可选用小节距的多排链。当载荷大、中心距小、传动比大时,一般选小节距多排链;当速度不太高、中心距大、传动比小时选大节距单排链。
5.确定实际中心距a
实际中心距a可由下式计算,即
为了便于安装链条和调节链的张紧程度,一般中心距可设计成可以调节的或安装张紧轮。若中心距不能调节,为使链条有适当的初垂度,应将计算出的中心距减小2~5 mm。
6.验算链速
链速v可用下式验算,即
链速的提高受到动载荷的限制,所以一般不超过12 m/s。如果链和链轮的制造质量很高,链节距较小,链轮齿数较多,安装精度很高,以及采用合金钢制造的链,则也允许链速在20~30 m/s。
7.作用在轴上的力FQ
FQ的计算公式为
8.链轮结构设计(略)
例 7.1 设计一驱动往复泵用的A型滚子链传动(单排链),载荷平稳。原动机用P=5.5 kW,n1=1 450 r/min的电动机,传动比i=3.2。
解:(1)确定链轮齿数。
假设v=3~8 m/s,选z1=23,则(https://www.xing528.com)
z2=iz1=3.2×23=73.6
取z2=73,则实际传动比为
由上式可知传动比的误差小于±5%,故可选用该链轮齿数。
(2)初定中心距a0及计算链长Lp。
根据推荐值,取a0=40p。由式(7.4)可得
故取链节数Lp=130。
(3)确定链型号。
①求计算功率Pc。查表7.2得KA=1.0,故
Pc=KAP=1.0×5.5 kW=5.5 kW
②计算许用功率P0。查表7.3得Kz=1.23,查表7.4得Kp=1,故
③确定链的型号。根据P0=4.95 kW,n1=1 450 r/min,由图7.8查得坐标点在08A型链条的区域内,故采用08A型链条,节距p=12.7 mm。
(4)确定实际中心距a。将中心距设计成可调节的,不必计算实际中心距。可取
a≈a0=40p=40×12.7 mm=508 mm
(5)验算链速v。由式(7.11)可得
(6)作用在轴上的力PQ。
有效拉力F为
F=1 000 P/v=1 000×5.5 kW/7.06 m/s=779 N
由式(7.9)计算可得QA
F=1.3KF=1.3×1×779 N=1 013 N
(7)链轮结构设计(略)。
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