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链传动设计步骤及主要参数选择

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)设计内容确定滚子链的型号、链节距p、排数m、链节数LP、链轮齿数z1和z2、链传动的中心距a、材料、结构、润滑方式,以及绘制链轮零件图等。确定链轮齿数时,首先应合理选择小链轮齿数z1。小链轮的齿数z1不宜过少,也不宜过多。表4-4小链轮齿数z1的推荐值选择链节距p和排数m,确定链的型号。表4-7链传动的设计(续表)

链传动设计步骤及主要参数选择

1)设计链传动的已知条件

所需传递的功率P、传动用途、载荷性质、小链轮转速n1、大链轮转速n2(或传动比i)和原动机种类等。

2)设计内容

确定滚子链的型号、链节距p、排数m、链节数LP、链轮齿数z1和z2、链传动的中心距a、材料、结构、润滑方式,以及绘制链轮零件图等。

3)中高速链传动的设计计算

对于链速v>0.6 m/s的中高速链传动,按设计准则(1)进行:

(1)传动比。链传动的传动比一般为i≤7,推荐传动比i=3~5,若传动比i过大,传动尺寸会增大,链在小链轮上的包角就会减小,小链轮上同时参加啮合的齿数减少,轮齿磨损加重。

(2)链轮齿数z1、z2。确定链轮齿数时,首先应合理选择小链轮齿数z1。小链轮的齿数z1不宜过少,也不宜过多。过少时,多边形效应显著,将增加传动的不均匀性和动载荷,加剧链的磨损,使功率消耗增大,链的工作拉力增大。过多时,不仅使传动尺寸、质量增大,而且铰链磨损后容易发生跳齿和脱链现象,缩短了链的使用寿命。一般,链轮的最少齿数为zmin=17,最多齿数zmax=144。

设计时可根据链速参考表4-4选择小链轮齿z1,z2=iz1<114并圆整,允许转速误差控制在5%以内。设计中,链轮齿数z1、z2应优先从以下数列中选取:17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。为了使链传动磨损均匀,两个链轮齿数应尽量选取与链节数(偶数)互为质数的奇数。

表4-4 小链轮齿数z1的推荐值

(3)选择链节距p和排数m,确定链的型号。在一定工作条件下,链节距p越大,链的承载能力越大,但传动的不平稳性、冲击、振动及噪声越严重。因此,设计时在承载能力足够的条件下,应尽可能选用小节距链。

高速重载时可采用小节距多排链;当速度较低、载荷较大、中心距和传动比小时,可选大节距链。

实际工作情况大多与特定试验条件中规定的工作情况不同,因而应对其传递功率P进行修正,先求得计算功率Pca

式中 KA——工况系数,可查表4-5;

KZ——小链轮齿数系数,可查图4-11;

Km——多排链排数系数,对于单排链,Km=1,对于双排链,Km=1.75,对于三排链,Km=2.5。

表4-5 工况系数KA

(续表)

图4-11 小链轮齿数系数KZ

根据计算功率Pca和小链轮转速n1,便可由图4-10选定合适的链型号和链节距p,选择时注意应使Pca<P0

(4)确定中心距a和链节数LP。若中心距小,则结构紧凑。但中心距过小,链的总长缩短,单位时间内每一链节参与啮合的次数过多,链的寿命降低;而中心距过大,链条松边下垂量大,传动中松边上下颤动和拍击加剧。通常,推荐a0=(30~50)p,最大中心距a0max=80p。为了保证链在小链轮上的包角大于120°,且大、小链轮不会相碰,其最小中心距可由式(4-5)或式(4-6)确定:(www.xing528.com)

链条的长度以链节数LP表示,可由式(4-7)计算:

计算出的链节数LP应圆整为整数,最好取为偶数,以避免过渡链节。

确定实际中心距a,先按式(4-8)计算理论中心距a:

式中 fa——中心距计算系数,可查表4-6。

表4-6 中心距计算系数fa

为保证链传动的松边有一个合适的安装垂度,实际中心距a′应比理论中心距小Δa,Δa=(0.002~0.004)a,即a′=a-Δa。链传动的中心距应可以调节,以便在链节距增大、链长变长后调整链的张紧程度,当中心距设计成可调整时,实际中心距a′应取大值。

(5)计算对轴的压力FQ。链传动属于啮合传动,不需要很大的张紧力,链通过链轮作用在轴上的压力FQ可按式(4-9)近似计算:

式中 Fe——有效圆周力(N),Fe=1 000P/v。

(6)链轮的几何尺寸计算(略)。

4)低速链传动的静强度计算

对于链速v<0.6 m/s的低速链传动,按设计准则(2)进行。链的静强度校核公式为

式中 S——静强度安全系数计算值;

KQlim——实际单排链极限抗拉载荷,见表4-1;

Fe——离心惯性力引起的拉力,Fe=qv2,q为链条每米质量(kg/m),见表4-1,v为链速(m/s),当v<4 m/s时,Fe可忽略不计;

Ff——悬垂拉力,确定方法可见参考文献[12]或[13];

[S]——许用安全系数,一般取[S]=4~8。

例4-1 某电动机驱动的带式输送机的滚子链传动,已知小链轮轴功率P=3 kW,小链轮转速n1=500 r/min,传动比i=2.5,工作载荷平稳,水平布置,中心距无严格要求。设计此链传动。

解:计算过程见表4-7。

表4-7 链传动的设计

(续表)

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