滚子链传动的设计计算

9-5 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算1 滚子链传动的主要失效形式滚子链传动的主要失效形式2 滚子链传动的额定功率滚子链传动的额定功率4 滚子链传动的设计步骤和方法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滚子链传动的原始数据及设计内容5 低速链传动（低速链传动（v0.6m/s)的静强度计算的静强度计算1 滚子链传动的主要失效形式滚子链传动的主要失效形式链条的疲劳破坏链条的疲劳破坏 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。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决定链传动的承载能力的主要因素链条铰链的磨损链条铰链的磨损 链条中间隙配合部位因相对转动且又承受较大压力，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、噪声等破边垂度加大，增大动载荷，产生振动、跳齿、噪声等破坏形式。坏形式。开式链传动的主要失效形式开式链传动的主要失效形式)180sin(0zpd)180sin(0zpd链节距增长量与铰链外移量链节距增长量与铰链外移量掉链子掉链子链条铰链部位胶合链条铰链部位胶合 高速链传动中润滑不良时发生，高速链传动中润滑不良时发生，限制了链传限制了链传动的极限转速动的极限转速链条静强度破坏链条静强度破坏低速重载或严重过载时链条被拉断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对于中、高速链传动，按链的疲劳强度进行计算；算；对于低速链（对于低速链（v0.6m/s）传动，按链的静强）传动，按链的静强度进行计算。度进行计算。2 滚子链传动的额定功率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的承载能力0由链板疲劳强度限定由滚子、套筒冲击疲劳强度限定由销轴和套筒胶合限定极限极限功率功率Plim/kW小链轮转速小链轮转速n1/(r/min)极限功率曲线极限功率曲线极限功率曲线极限功率曲线0由链板疲劳强度限定由滚子、套筒冲击疲劳强度限定由销轴和套筒胶合限定极限极限功率功率Plim/kW小链轮转速小链轮转速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，胶合将限制度，当转速很高时，胶合将限制链传动的承载能力链传动的承载能力。功率曲线功率曲线实验条件下滚子链的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：实验条件：单列、水平布置、载荷平稳、单列、水平布置、载荷平稳、Z1=25、Lp=120、h=15000h 推荐润滑、磨损相对伸长推荐润滑、磨损相对伸长3%额定功率曲线额定功率曲线 但链传动的实际工作条件不一定与实验条件一致，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：所以应对额定功率值乘上修正系数：Kz（小链轮齿数系数）、（小链轮齿数系数）、Kp（多排链系数）、（多排链系数）、KA（工作（工作情况系数）情况系数）如果润滑状况与推荐的方式不同应对如果润滑状况与推荐的方式不同应对P0进行修正。进行修正。当实际工作寿命小于当实际工作寿命小于15000小时时，按有限寿命原小时时，按有限寿命原则，允许传递高一些的功率则，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滚子链传动的原始数据及设计内容 原始数据：传动的功率原始数据：传动的功率P，大、小链轮的转速，大、小链轮的转速 n1、n2（或（或i），原动机种类，载荷性质以及传动用途。），原动机种类，载荷性质以及传动用途。设计内容：大、小链轮的齿数设计内容：大、小链轮的齿数z1、z2 ，链的类型，链，链的类型，链条的节距条的节距 p、排数、排数n，链节数，链节数 Lp，两链轮中心距，两链轮中心距 a。4 滚子链传动的设计步骤和方法滚子链传动的设计步骤和方法选取链轮齿数选取链轮齿数z1、z2小链轮齿数的选取小链轮齿数的选取过小：多边形效应、铰链磨损、有效拉力过小：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过大：尺寸和质量大、发生跳齿和掉链现象)180sin(0zpd)180sin(0zpd链节距增长量与铰链外移量链节距增长量与铰链外移量 小链轮的齿数应适当取较大值，以增加传动的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。平稳性和工作寿命。一般链轮的齿数在一般链轮的齿数在17114之间。之间。因为链节数常为偶数，为使链条及链轮磨损均匀，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。链轮齿数常取与链节数互为质数的奇数。大链轮的齿数大链轮的齿数z2大链轮的齿数大链轮的齿数 z2 是由是由 z1 及传动比及传动比 i 确定的确定的Z2=iZ1120圆整为奇整数圆整为奇整数计算单排链的额定功率计算单排链的额定功率PcaPKKKppzAcaKA工况系数工况系数Kz主动链轮齿数系数主动链轮齿数系数Kp多排链系数，双排链时，多排链系数，双排链时，Kp=1.75；三排链时，三排链时，Kp=2.5输输入入动动力力种种类类工工 况况内内燃燃机机液液力力传传动动电电动动机机或或汽汽轮轮机机内内燃燃机机机机械械传传动动平平稳稳载载荷荷1.01.01.2中中等等冲冲击击1.21.31.4严严重重冲冲击击1.41.51.7确定链条的型号和链节距确定链条的型号和链节距p根据根据Pca、n1值由图值由图9-11选取链号选取链号设计原则：保证足够的承载能力条件下，尽量用设计原则：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。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，可用节距多排链，中心距较大，传动比较大时，可用大节距单排链。大节距单排链。链号链号 链条节距链条节距计算链节数和中心距计算链节数和中心距初选中心距：初选中心距：一般可取一般可取a0=(3050)p，有张紧装置时取，有张紧装置时取a0max=80p，中心距不可调整时，取，中心距不可调整时，取a0=30p。过小：过小：N疲劳、疲劳、易跳齿，掉链易跳齿，掉链过大：松边下垂大，颤动。过大：松边下垂大，颤动。计算链节数计算链节数0212210222apzzzzpaLp计算出的链节数圆整为整偶数计算出的链节数圆整为整偶数链传动的最大中心距：链传动的最大中心距：)(2211zzLpfapf1中心距计算系数中心距计算系数计算压轴力计算压轴力FP PF PFeKFKFP-压轴力系数，链传动水平布置时取压轴力系数，链传动水平布置时取1.15，垂直布置，垂直布置 时取时取1.05Fe链传动有效圆周力，即工作拉力链传动有效圆周力，即工作拉力5 低速链传动（低速链传动（v0.6m/s)的静强度计算的静强度计算lim1F48c aAnSKF校核安全系数校核安全系数Flim单排链极限拉伸载荷，单排链极限拉伸载荷，n排数排数KA工作情况系数工作情况系数F1链的紧边工作拉力，链的紧边工作拉力，F1=F+Fc+Ff9-6 链传动的布置、链传动的布置、张张紧与润滑紧与润滑1 链传动的布置链传动的布置2 链传动的张紧链传动的张紧3 链传动的润滑链传动的润滑1 链传动的布置链传动的布置链传动合理布置的原则：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）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。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）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量小于45，应避免垂直传动布置。，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）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）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。或松边与紧边相碰。错误错误正确正确2 链传动的张紧链传动的张紧通常张紧方法有：通常张紧方法有：调整中心距调整中心距中心距不能调节时，可采用张紧轮中心距不能调节时，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 吊重自吊重自动张紧动张紧 偏心定偏心定期张紧期张紧螺旋定期张紧螺旋定期张紧 压板和托板压板和托板张紧张紧3 链传动的润滑链传动的润滑链传动润滑方式链传动润滑方式润滑的目的：减轻磨损，缓和冲击润滑的目的：减轻磨损，缓和冲击人工定期润滑人工定期润滑压力喷油润滑压力喷油润滑润滑方式的选择润滑方式的选择根据链速根据链速v和链号，由图和链号，由图9-14选择选择1 12260 100060 1000n z pn z pv 润滑剂的选择润滑剂的选择 润滑油推荐采用牌号为：润滑油推荐采用牌号为：L-AN32L-AN32、L-AN46L-AN46、L-L-AN68AN68等全损耗系统用油。等全损耗系统用油。润滑油润滑油润滑脂润滑脂润滑剂润滑剂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？例题例题 设计拖动某带式运输机用设计拖动某带式运输机用的链传动。已知：电动机功率的链传动。已知：电动机功率P=10kW，转速，转速n=970r/min，电动机，电动机轴颈轴颈D=42mm，传动比，传动比i=3，载荷平，载荷平稳，链传动中心距不小于稳，链传动中心距不小于550mm（水（水平布置）。平布置）。解解 采用滚子链传动，设计步骤及采用滚子链传动，设计步骤及方法如下：方法如下：1.选择链轮齿数选择链轮齿数 Z1 Z22.计算功率计算功率Pca5.确定链长确定链长L及中心距及中心距a6.验算链速验算链速7.验算小链轮毂孔验算小链轮毂孔dk8.作用在轴上的压轴力作用在轴上的压轴力3.确定链条链节数确定链条链节数Lp4.确定链条的节距确定链条的节距p作业：作业：P184 9-4谢谢 谢！谢！