减速电机的选择
由于整个装置的总质量约我60KG，由3个减速电机带动，每个电机所要承载大概20KG的重量，设整个装置向上爬的时速为0.25米每秒，用220V的电源
根据P=F*V
可知要求功率P=20*9.8*0.25=49瓦
所以建议采用功率为49瓦以上的电机
所以选用D140TYD-S60 ，功率56W，转速每分钟60转，电压380V/220V可选，盘式永磁低速电动机
1.滚子链链轮的主要尺寸
链轮的主要尺寸摘自GB1244—85《传动用短节距精密滚子链和套筒链链轮齿形和公差》，适用于与GB1243.1—83《传动用短节距精密滚子链》配用的链轮；等效于ISO606—1982《传动用短节距精密滚子链和链轮》。
链轮的基本参数为：链轮的齿数Z,链条的节距P,滚子外径dr,排距Pt。
2.滚子链传动的设计计算
滚子链传动的设计计算步骤及计算式：
已知传动功率P=56W,主动轮转速n1=60r/min,大链轮轴孔直径DK2=80mm与小链轮轴孔直径dK1=40mm
2.1 链轮齿数
小链轮的齿数Z1=9
大链轮的齿数Z2=12
2.2 实际传动比i
i=Z2/Z1=12/9=1.33 2.3 计算功率P C
P C=K A P/K Z=1×0.056/1.23=0.0455KW
查表11-9[2]，K A=1；齿数系数：
Kz=(Z1/19)1.08=(9/19)1.08=0.446 2.4 链条节距P
按P C=56W，n1=60r/min，查图9-11]，得链节为08A,即P=12.7mm。
2.5 初定中心距a
=50mm
a
o
a0p=a0/p=50/12.7=3。
937
2.6 链节数
L P=2×a0/p+(Z1+Z2)/2+P/a0(Z2－Z1/2π)2
=2x3.937+(9+12)/2+12.7/500(12-9/2π)2 =7.874+10.5
=18.374
18.374+10=28.374
为了避免使用过度链节，应将计算出的链节数L
po 圆整为偶数
p
L
所以整个链节数就为30节
2.8 链条长度
L=P×L P=30X12.7=381mm 2.11 链速V
V= Z1 n1 P/60×1000=9×60×12.7/60×1000=0.1143m/s 2.12 有效圆周力Ft
Ft=1000×P/V=1000×0.056/0.1143=4899.39N
2.13 作用于轴上之力F K
F K=1.15×K A×Ft=1.15×1×4899.39=5634.30
2.14 润滑方式的选择
根据P及V查图9-14，应采用定期人工润滑的方式。
2.15 链条的标记
链08-A—1×30
传动链轮的设计计算
2.1 链轮齿数
小链轮的齿数Z3=12
大链轮的齿数Z4=16
2.2 实际传动比i
i=Z4/Z3=16/12=1.33 2.3 计算功率P C
P C=K A P2/K Z=1×0.056/1.23=0.046KW
K A——工况系数。
查表11-9[2]，K A=1；齿数系数：
Kz=(Z3/19)1.08=(12/19)1.08=0.608 2.4 链条节距P
按P=0.056W，n1=60x1.33=79.8/min，查图11-5[2]，得链节为08A,即P=12.7mm。
2.5 初定中心距a
按要求a0=100mm，
a0p=a0/p=100/12.7=7.874 2.6 链节数
L P=2×a0/p+(Z1+Z2)/2+P/a0(Z2－Z1/2π)2
=2x7.874+(16+12)/2+12.7/50(12-9/2π)2
=15.748+24
=39.748
为了避免使用过度链节，应将计算出的链节数L
po 圆整为偶数
p
L
取L P=40节
2.8 链条长度
L=P×L P=40X12.7=508mm
2.11 链速V
V= Z1 n1 P/60×1000=12×60×12.7/60×1000=0.1524m/s 2.12 有效圆周力Ft
Ft=1000×P/V=1000×0.056/0.1524=3674.54N
2.13 作用于轴上之力F K
F K=1.15×K A×Ft=1.15×1×3674.54=4225.72N
2.14 润滑方式的选择
根据P及V查图9-14，应采用定期人工润滑的方式。
2.15 链条的标记
链08-A—1×40
4.2.2链轮的设计
1.链轮的材料
链轮的材料应能保证链轮具有足够的耐磨性和强度。
链轮的啮合次数越多受冲击也就越严重，故链轮采用较好的材料制造。
选用链轮的材料为20Cr,热处理为渗碳，淬火，回火。
热处理后的硬度为50—60HRC。
2.链轮基本尺寸的计算
d=P/sin180o/Z=12.7/sin180o/9=36.39(4.18)
damax=d+1.25P-d1=36.39+1.25×12.7-7.92=44.35(4.19)
d amin=d+(1-1.6/Z)P-d1=36.39+(1-1.6/9)×12.7-7.92=38.91(4.20) 所以da取整为40。
b f1=0.93b1=0.93×7.92=7.37(4.21)
b a=0.1×12.7=1.27(4.22)
h=0.5P=0.5×12.7=6.35(4.23)
r a≈0.04P=0.04×12.7=0.508≈0.5 (4.24)
d f=d-d1=38.92-7.93=30.99≈32(4.25)
d g＜Pcot180o/Z-1.04h2-0.76=12.7cot180o/9-1.04×12.07-0.76=58.546(4.26)所以d g取整为59。
图4.3 链轮的齿槽形状
4.2.3滚子链的静强度计算
在低速(V ＜0.6m/s)重载链传动中，链条的静强度占主要地位。
如果仍用额定功率曲线选择计算，结果常不经济，因为额定功率曲线上各点相应的条件性安全系数n 为8～20，远比静强度安全系数大。
当进行耐疲劳和耐磨损工作能力计算时，若要求的使用寿命过短，传动功率过大，也需进行链条的静强度验算。
链条静强度计算公式[2]：
lim 1
4~8ca A F n
S K F =
≥(4.27) 式中：
Sca ——链的抗拉静强度的计算安全系数； Flim ——单链的极限拉伸载荷，单位为KN ； K A ——工作情况系数；
F 1——链的紧边工作拉力，单位为KN ；
n ——链的排数。
由下面的公式[2]得，
4.439
.4899121800
=⨯==
t A ca F K Q S (4.28) 在允许范围内，所以静强度满足要求。
4.2.4 链传动的张紧
链传动的张紧程度可用测量松边垂度f 的大小来表示，合适的松边垂度推荐为：f =(0.01～0.02)a mm 。
对重载，经常起动、制动和反转的链传动，以及接近垂直的链传动，其松边垂度应适当减小。
本传动装置采用调整中心距的方法来使链传动张紧。
具体调整方法是通过拧紧螺栓来使链子蹦紧。
对于滚子链传动，中心距调整量为2P 。
4.2.5链传动的润滑
1. 润滑方式的选择
根据链条的节距P 和速度V 按机械手册[2]选择润滑方式。
由于链速V ＜2m/s ，故采用人工定期润滑的方式。
每班加油一次，保证销轴处不干燥。
2. 润滑剂的选择
一般情况采用润滑油，按机械手册[2]进行选择，对于开式、低速传动可在油中添加MoS 2、WS 2MoS e2、WS e2等添加剂。