滚子链传动设计.doc

滚子链传动设计软件是一款免费的滚子链设计和计算软件，具有链速验算、静力强度校核、功率计算等功能，可以根据对应的参数得出计算结果。是滚子链设计中一款不可或缺的工具，推荐有需要的朋友下载！滚子链传动的设计计算公式一、失效形式和额定功率链传动的失效形式有链的疲劳破环、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合以及链条的静力拉断。右图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。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，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效。二、A系列滚子链的额定功率曲线滚子链额定功率曲线1-由链板疲劳强度限定;2-由滚子、套筒冲击疲劳强度限定;3-由销轴和套筒胶合限定上图所示为A系列滚子链的额定功率曲线，它是在标准实验条件下得出的，设计时可根据小链轮的转速n1从图中查出这种型号的链条允许传递的额定功率P0，额定功率曲线适合于链速v0.6m/s的场合。 滚子链的额定功率曲线是在以下标准实验条件下得出的:1.两链轮安装在水平轴上，两链轮共面;2.小链轮齿数z1=19;3.链长Lp=100节;4.载荷平稳;5.按推荐的方式润滑;6.能连续15000h满负荷运转;7.链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。 当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入小链轮齿数系数Kz、链长系数KL、多排链系数KP和工作情况系数KA进行修正。额定功率曲线是在推荐的润滑方式下得到的，当不能满足推荐的润滑方式时，应降低额定功率P0。当不能按照推荐的方式润滑时，功率曲线中的功率P0应降低到下列数值：1、当v1.5m/s，润滑不良时，允许传递的功率应降低至(0.30.6)P0;无润滑时，功率应降至0.15P0(寿命不能保证15000h)2、当1.5m/s3、当v7m/s，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用。当要求的实际工作寿命低于15000h时，可按有限寿命进行设计。这时允许传递的功率可提高一些。三、滚子链传动的设计步骤和方法1.链轮齿数小链轮齿数z1少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1)传动的不均匀性和动载荷增大;2)链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，铰链磨损加剧;3)链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。增加小链轮齿数对传动有利，但如z1选得太大时，大链轮齿数Z2将更大，除增大了传动的尺寸和质量外，还易发生跳齿和脱链，使链条寿命降低。链轮齿数的取值范围为17z120。链节距增长量与节圆外移量的关系 当销轴和套筒磨损后，链节距的增长量p和节圆由分度圆的外移量d有如下关系：当节距p一定时，齿高就一定，也就是说允许的节圆外移量d就一定，齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量p就越小，链的使用寿命就越短。小链轮的齿数可根据链速选择。由于链节数通常是偶数，为考虑磨损均匀，小链轮齿数一般应取奇数。通常限制链传动的传动比i6，推荐的传动比i=23.5。2.确定计算功率计算功率是根据传递的功率，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定的3.链的节距链的节距越大，承载能力就越高，但传动的多边形效应也要增大，振动冲击和噪声也越严重。所以设计时应尽量选取小节距的单排链或多排链。考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同，引入修正系数Kz，KL和KP，则链所需传递的功率为：链条节距P可根据功率P0和小链轮转速n1由额定功率曲线选取。4.链传动的中心距和链节数链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。设计时一般取中心距a0=(3050)p，最大取a0max=80p。中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链节距的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，在包角范围内，每个轮齿所受载荷增大，且容易出现跳齿和脱链现象;中心距过大，会引起从动边垂度过大，传动时造成松边颤动。因此在设计时，若中心距不受其它条件限制，一般可选a0=(3050)p。 链条的长度以链节Lp数来表示，链节数为：计算出的Lp应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的理论中心距为：为了保证链条松边有一个合适的安装垂度f，实际中心距应比理论中心距小一些。5.小链轮毂孔最大直径根据小链轮的节距和齿数由链轮毂孔直径表确定链轮毂孔的最大直径dkmax，若dkmax小于安装链轮处的轴径，则应重新选择链传动的参数(增大z1或p)。6.链传动的压轴力链传动的压轴力可近似取为：式中：Fe为链传递的有效圆周力，单位为N;KFp为压轴力系数，对于水平传动KFp=1.15，对于垂直传动KFp=1.05。7.低速链传动的静力强度计算对于链速v0.6m/s的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大，故常按下式进行抗拉静力强度计算。计算安全系数式中：n为链的排数;Flim为单排链的极限拉伸载荷，详值查滚子链规格和主要参数表。Fl为链的紧边工作拉力，单位为kN。滚子链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式有以下几种：(1)链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。(2)滚子套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。(3)销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。(4)链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。(5)过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。技术计算链条传动机构的设计1传动能力的选择本产品目录记载的传动能力表(P.2696)以下述各项为条件。1） 应在-10+60的空气环境中运行，并且应无磨损性粉尘。2） 应无腐蚀性气体、高度潮湿气体等的不良影响。3） 进行传动的2个轴应保持水平，并且应进行适当的配置与安装。4） 应使用推荐的润滑形式与润滑油。5） 应为负载变动较小的传动。多列系数由于施加在各列链条上的负载并未均匀分布，因此多列滚轮链条的传动能力不能达到单列滚轮链条的列数倍能力。因此，多列滚轮链条的传动能力可通过1列滚轮链条的传动能力乘以多列系数求出。表2.多列系数表滚轮链条列数多列系数2列1.73列2.54列3.35列3.96列4.6简易选型表表3.简易选型表表的查看方法例：补偿kW5kW、小链轮转速300r/min、1列链条时补偿kW(纵轴)与转速300r/min(横轴)的交点位于比CHE 60的23T(23齿)小、比17T(17齿)大的范围内。根据交点位置判断，可使用19T。使用系数表表1.使用系数表冲击的种 类原动机的种类使用机械事例马达透平机内燃机带流体机构无流体机构平滑传动负载变动较小的皮带输送机、链条输送机、离心泵、离心鼓风机、一般纤维机械、负载变动较小的一般机械1.01.01.2伴随有轻微冲击的传动离心压缩机、船用推进器、负载轻微变动的输送机、自动炉、干燥机、粉碎机、一般加工机械、压缩机、一般土建机械、一般造纸机械1.31.21.4伴随有较大冲击的传动冲压机、碎石机、土木矿山机械、振动机械、石油钻探机、橡胶搅拌机、压路机、输送辊道、反转或施加冲击负载的一般机械1.51.41.7一般情况的选型方法1.把握使用条件选择滚轮链条时应把握以下7个条件。1. 使用的机械2. 冲击的种类3. 原动机的种类4. 传动力（kW）5. 高速轴的轴径与转速6. 低速轴的轴径与转速7. 轴间距2.确定使用系数根据要进行传动的机械以及原动机的种类，通过使用系数表(表1)确定使用系数。3.确定补偿传动力（kW） 利用使用系数补偿传动力(kW)。单列链条时补偿传动力(kW)=传动力（kW）使用系数多列链条时根据多列系数表(表2)确定多列系数。4.选择链条与链轮齿数利用简易选型表(表3)或传动能力表求出满足高速轴转速与补偿传动力(kW)的链条与小链轮的齿数。此时，选择具有所需传动能力的最小节距的链条。此时应尽可能选择小节距链条以获得低噪音的平滑传动。(如果单列链条能力不足，则请选择多列链条。另外，安装场所有空间限制、轴间距较小并且想尽可能减小链轮外径时，请使用小节距多列链条。）另外，小链轮与链条的卷绕角度应为120以上。5.选择大链轮的齿数大链轮的齿数=小链轮的齿数速度比确定小链轮的齿数后，再乘以速度比，则可确定大链轮的齿数一般来说，小链轮的齿数为17齿以上，高速时为21齿即可，低速时为12齿即可，但大链轮的齿数最好不要超过120齿。另外，速度比为1:1或2:1时，请尽可能选择大齿数链轮。通常使用时，请将速度比设定为1:7以下，最好是在1:5左右。6.检查轴径检查所选小链轮是否可在所需的轴径下使用。请参阅产品目录中相应页的规格表。相对于轮毂直径较大时，请增加齿数或选择较大的链条。7.链轮的轴间距最短轴间距当然是以2个链轮不相互接触为好，但请选择120以上的小链轮卷绕角度。一般来说，较为理想的轴间距为所用链条节距的3050倍，脉动负载发生作用时，请选择在20倍以下。8.计算链条的长度与链轮的轴间中心距离确定链条以及两链轮的齿数、轴间距后，根据链节数计算公式来确定长度。Lp： 用链节数表示的链条长度N1： 大链轮的齿数N2： 小链轮的齿数Cp： 用链节数表示轴间中心距离 ： 3.14（1）计算链条的长度(已确定链轮的齿数N1、N2与轴间中心距离Cp时）请将Lp的小数点以下的值四舍五入。一般来说，选择的链条长度应尽可能四舍五入成偶数链节。如果由于轴间距的关系而无法避免奇数链节，则必须使用偏置链节，但请尽可能通过改变链轮齿数或轴间距的方式使其变成偶数链节。（2）计算轴间中心距离(已确定链轮的齿数N1、N2与链条长度Lp时)通过滚轮链条所需长度计算公式求出的节距数几乎不可能与任意轴间距完全吻合，只能求出近似值，因此应根据所需全长再次对两轴中心距离进行精密计算。利用一般选型方法的选型范例利用3.7kW、1,000r/min的电动机(马达)传动压缩机时。1 把握使用条件1） 使用的机械 压缩机、运行10小时2） 冲击的种类 平滑传动3） 原动机的种类 电动机4） 传动力（kW） 3.7kW5） 转速 1,000r/min2 确定使用系数根据表1，将使用系数定为1.2。3 确定补偿传动力（k