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机械设计滚子链传动的设计计算
6. 验算链速
7. 验算小链轮毂孔dk 8. 作用在轴上的压轴力
作业:
P184
9-2
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⑵链条铰链的磨损
链条中间隙配合部位因相对转动且又承受较大压力, 易引起磨损。磨损会导致节距变大,影响运动特性,松 边垂度加大,增大动载荷,产生振动、跳齿、噪声等破 坏形式。——开式链传动的主要失效形式
⑶链条铰链部位胶合
高速链传动中润滑不良时发生,——限制了链传 动的极限转速
⑷链条静强度破坏
低速重载或严重过载时链条被拉断
2
计算出的链节数圆整为整偶数
链传动的最大中心距:
a f1 p[2Lp ( z1 z2 )]
f1——中心距计算系数
⑸计算压轴力FP
FP K FP Fe
KFP---压轴力系数,链传动水平布置时取1.15,垂直布置 时取1.05 Fe—链传动有效圆周力,即工作拉力
5 低速链传动(v<0.6m/s)的静强度计算
功率曲线
⑵额定功率曲线
实验条件下滚子链的额定功率曲线
实验条件:
单列、水平布置、载荷平稳、 Z1=25、Lp=120、h=15000h 推荐润滑、磨损相对伸长≤3%
但链传动的实际工作条件不一定与实验条件一致, 所以应对额定功率值乘上修正系数:
Kz(小链轮齿数系数)、Kp(多排链系数)、KA(工作 情况系数)
0
由销轴和套筒胶合限定
小链轮转速n1 /(r/min)
极限功率曲线
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
0
由销轴和套筒胶合限定
小链轮转速n1 /(r/min)
由图可见,在中等速度的链传动中,链传动的承载能力主 要取决于链板的疲劳强度;随着链轮转速的增高,链传动的多 边形效应增大,传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强 度,当转速很高时,胶合将限制链传动的承载能力。
链传动的设计计算准则
对于中、高速链传动,按链的疲劳强度进行计 算;
对于低速链(v<0.6m/s)传动,按链的静强 度进行计算。
2 滚子链传动的额定功率
⑴极限功率曲线
功率曲线:各种不同的失效形式从不同的角度限制了链传动 的承载能力
极限功率 Plim/kW
由滚子、套筒冲击 疲劳强度限定
由链板疲劳强度限定
4 滚子链传动的设计步骤和方法
⑴选取链轮齿数z1、z2
①小链轮齿数的选取
过小:多边形效应、铰链磨损、有效拉力
过大:尺寸和质量大、发生跳齿和掉链现象
180 p d sin z
小链轮的齿数应适当取较大值,以增加传动的 平稳性和工作寿命。
一般链轮的齿数在17~114之间。
②大链轮的齿数z2 大链轮的齿数 z2 是由 z1 及传动比 i 确定的
Z2=iZ1<120
奇数
因为链节数常为偶数,为使链条及链轮磨损均匀,链轮 齿数常取与链节数互为质数的奇数
⑵计算单排链的额定功率Pca
K AKz pca P Kp
KA——工况系数 Kz——主动链轮齿数系数 Kp——多排链系数,双排链时, Kp =1.75; 三排链时,Kp =2.5
输入动力种类 工 况 平稳载荷 中等冲击 严重冲击
人工定期润滑
压力喷油润滑
润滑方式的选择
根据链速v和链号,由图9-14选择
n1 z1 p n2 z2 p v 60 1000 60 1000
⑵润滑剂的选择
思考题
1.链传动的主要失效形式有哪几种?设计 准则是什么? 2.链传动的额定功率曲线是在什么条件下 得到的,在实际使用中要进行哪些项目 的修正? 3.为什么链节距p是决定链传动承载能力 的重要参数?根据什么条件来确定它的 大小? 4.低速链传动(v<0.6 m/s)的主要失 效形式及设计准则是什么?
链号
链条节距
⑷计算链节数和中心距 过小:N↑疲劳、↓易跳齿,掉链 过大:松边下垂大,颤动。
初选中心距: 一般可取a0=(30~50)p ,有张紧装置时取 a0max=80p,中心距不可调整时,取a0=30p 。
计算链节数
2a0 z1 z2 z2 z1 p Lp p 2 2 a0
校核安全系数
Sca
F n lim 48 KA F 1
Flim—单排链极限拉伸载荷, n—排数 KA—工作情况系数 F1—链的紧边工作拉力,F1=F+Fc+Ff
§9-6 链传动的布置、张紧与润滑
1 链传动的布置 2 链传动的张紧
3 链传动的润滑
1 链传动的布置
链传动合理布置的原则:
正确
错误
2 链传动的张紧
通常张紧方法有:
⑴调整中心距 ⑵中心距不能调节时,可采用张紧轮
⑶中心距不可调时,簧自 动张紧
吊重自 动张紧
偏心定 期张紧
螺旋定期张紧
压板和托 板张紧
3 链传动的润滑
润滑的目的:减轻磨损,缓和冲击 ⑴链传动润滑方式
内燃机 ——液力传动 电动机 或汽轮机 内燃机 ——机械传动
1.0 1.2 1.4
1.0 1.3 1.5
1.2 1.4 1.7
⑶确定链条的型号和链节距p
根据Pca、 n1值由图9-11选取链号
设计原则:保证足够的承载能力条件下,尽量用 小节距单排链,高速重载时选用小节距多排链。 一般在传动中心距较小、传动比较大时,选用小 节距多排链,中心距较大,传动比较大时,可用 大节距单排链。
例题 设计拖动某带式运输机用 的链传动。已知:电动机功率 P=10kW,转速n=970r/min,电动机 轴颈D=42mm,传动比i=3,载荷平 稳,链传动中心距不小于550mm(水 平布置)。 [解] 采用滚子链传动,设计步骤及 方法如下: 1. 选择链轮齿数 Z1 Z2
2. 计算功率Pca
3. 确定链条链节数Lp 4. 确定链条的节距p 5. 确定链长L及中心距a
(1)两链轮回转平面应在同一垂直平面内,并保持两 轮轴线相互平行。
(2)两链轮中心连线最好是水平的,若因工作需要不能 处于水平状态,则应使两链轮中心连线与水平线夹角尽 量小于45°,应避免垂直传动布置。
(3)链传动最好是紧边在上,松边在下,以便防止当 松边下垂量过大时,链条与链轮轮齿发生干涉(咬链) 或松边与紧边相碰。
§ 9-5 滚子链传动的设计计算
1 滚子链传动的主要失效形式 2 滚子链传动的额定功率 3滚子链传动的原始数据及设计内容
4 滚子链传动的设计步骤和方法 5 低速链传动(v<0.6m/s)的静强度计算
1 滚子链传动的主要失效形式
⑴链条的疲劳破坏
链工作中各链节周期性地进入松边、紧边,承受 交变应力作用。循环次数达到一定值后,链板出现疲 劳断裂、滚子和套筒出现疲劳点蚀及疲劳裂纹。—— 决定链传动的承载能力的主要因素
如果润滑状况与推荐的方式不同应对P0进行修正。
当实际工作寿命小于15000小时时,按有限寿命原 则,允许传递高一些的功率
3 滚子链传动的原始数据及设计内容
原始数据:传动的功率P,大、小链轮的转速 n1、 n2(或i),原动机种类,载荷性质以及传动用途。
设计内容:大、小链轮的齿数z1、z2 ,链的类型,链 条的节距 p、排数n ,链节数 Lp,两链轮中心距 a 。