机械设计滚子链传动的设计计算.ppt

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,4 滚子链传动的设计步骤和方法,3滚子链传动的原始数据及设计内容,5 低速链传动（v0.6m/s)的静强度计算,1 滚子链传动的主要失效形式,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,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,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,链条静强度破坏,低速重载或严重过载时链条被拉断,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（v0.6m/s）传动，按链的静强度进行计算。,2 滚子链传动的额定功率,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,小链轮转速n1 /(r/min),极限功率曲线,极限功率曲线,极限功率 Plim/kW,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。,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%,额定功率曲线,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）,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 。,4 滚子链传动的设计步骤和方法,选取链轮齿数z1、z2,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,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17114之间。,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=iZ1120 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,计算单排链的额定功率Pca,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,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。,链号 链条节距,计算链节数和中心距,初选中心距：,一般可取a0=(3050)p ，有张紧装置时取a0max=80p，中心距不可调整时，取a0=30p 。,过小：N疲劳、易跳齿，掉链,过大：松边下垂大，颤动。,计算链节数,计算出的链节数圆整为整偶数,链传动的最大中心距：,f1中心距计算系数,计算压轴力FP,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（v0.6m/s)的静强度计算,校核安全系数,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：,（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。,错误,正确,2 链传动的张紧,通常张紧方法有：,调整中心距,中心距不能调节时，可采用张紧轮,中心距不可调时，可采用压板、托板调整,链节磨损变长后，取掉几节链节,常见张紧装置：,弹簧自动张紧,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,链传动润滑方式,润滑的目的：减轻磨损，缓和冲击,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,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（v0.6 ms）的主要失效形式及设计准则是什么？,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,5. 确定链长L及中心距a,6. 验算链速,7. 验算小链轮毂孔dk,8. 作用在轴上的压轴力,3. 确定链条链节数Lp,4. 确定链条的节距p,作业： P184 9-2,谢 谢！,