链轮_链环传动的受力分析与计算_夏季

专题论文机械设计1夕95掩1 链轮一链环传动的受力分析与计算 夏季夏静波王忠王俊佳 (、南工学、 1 引言 链 轮一链 环传动 较常见 , 例如 , 链斗式提升 机 、 手动 葫芦等 。 在设计时必须解决链 轮一链环 传动的 受力 分析与计算问题 。 点不在 平环长度的中点 , 若在 中点 , 由于 耳双 , 故 力 系对中 点取矩不 能满足 平衡条件 , 因 之设 i N 、 i F的 作用点 至 平 环 左 端 点 的 距离为凡 。 由 艺x F = O 一 艺r F一0 、 万人f o、二 0及库仑摩擦定律 , 得如 下方程组 2 受力分析 与计算 下 罐聋升 图2立环受力分 析 链 轮一链 环传动 简图如图 飞( a ) 、 (b )所示(这 里仅画 出主动轮 部分) 。 绕 过 链轮的链环 有 两种 布置 : 一 种 与链 轮 相 切接触 , 称平环 ; 另一种与链 轮不接触 , 仅受 到相邻平环的拉力 , 称立环 。 设紧 边拉力为 2 , ;, 松 边拉力为sT , 平 环 与 链 轮 圆周 相 汤接 触处的 滑 动摩擦系数为石一 扣环 的内长为 Z对 应 的 链 轮 包角为 : 。 因 一 扣环 的质量较小 , 又链 轮 圆 周线 速 度 较低 , 故链环所受离心惯性 力 可忽略不计 , 这是个静力学 问题 。 、 于于已履岁 犷,二 r二二二 二 11卜J 声1 1 1 图3 平环受力分析 了 c c s,一 戮 co s“一 尸 , 二。 N一 : sin二一 : 51。: _。 丁尸sin女一2 (l一尸 , ) s , n 民一。 F 二厂N 由此 解得 、J尹, 、 4 了 .、/ 2了 仁 0 5 1 ctg: + f N c ( g t 。一 f) ZCO S匡 T :十 、.产 、广 刃 J了 O 子 、, 、了卫 、, 、.2 内2O QQ 了 了 、犷 了 、 图 l 链轮一链环传动简图 从 几何上看 , 链 轮上半 圆周上的各环构成近 似的外 切 正多边形 的 一部分 。 由几何 关系知 , 单 环包角为 一 2一,n告 (1) 现 分析链环 受力 , 立环受 力如 图 2所示 , 立环 为二 力构件 , 故 界=界 一。 这 里界为 从紧边算起 的第 i个 平环右端给 立 环 左端的拉力 ; 式 一, 为第 ; 一 j 个不环 左端 给 立 环右端 的 拉 力 。 第 i个 平 环 的受 力如图3所示 。 这里N ,为 链 轮 给平环 的 法 句支反 力 ; 式为切向摩 擦 力 。 显 然从 、 i F的作用 ,儿一12一 1 2收全 搞 件 。 ZfT ,c o s: ctg匡+ f Tl P = T + T 利用(3 、 Tls ln “ N 4 、 5 、 6 )式 , 可 由紧边拉 力 T 递 推算 出第 i 个平环 的 T 、 T :、 N ,、 F ;、 p 递推计算公 式如 下 刃 一” 少 (准 扦 一 ) 一 了 ! 一T, 慧弓) ZT(ctg仪一了) 。o :沈 (etg二+ f ) 机械传动 衫t械设计) )9 91 5灿 1 专题论文 二 一 卫三竺少 一 户 ( ctg里十 _ 沂) 尸 一 舌 ( 、+ f tg“) 弘 ( j )0 影响 ( 2) 单环 包集 , 对第 1平 环摩擦 力大 小的 (11) 第一平环摩擦力最大 , 故令 广/、_ CC S以 I 、J产 一 etg义+ / 1 子 少 叮 了 护 3 分析与讨论 易知 fl 一生 由以上递 推 计算公式 , 可发 现下述 规律 : (扮各干 环所受拉 力按 等比数列规律传递 。 _ 生 壑士卫 一 ; : 卜甲 二 户 (i4 ) 式 为 . f(劝 的 极 大点 , 当 f 二0 . 峪 、 窿 擦 副 材料 为 钢一钢) , :。 一 6 2 “。 这样 大的包 角 自然 在 设 计 中能避免 。 在 仪 小于 : 。 的 条仁 下 , 其值愈小 , 第一平 环的摩擦 力愈小 : 平环 、 链 轮 之间的磨损愈小 。 (3 ) 单环 包角 : 对松 边拉 力大小的影响 设 绕 过链 轮仁半 圆周 的平环 数 为 。 。 则松边 拉 力 为 几 一兀 一一 县日 一 了 , 了 1 了 2 T , 了 .3 当厂 二 。 , 乙 二了2二T Z二 T 一了 : 一 。 这符合常识判断 。 (2、各 平环 所 受 磨擦力与法 向反力按等比数 夕住规 律递减 。 即 夕 匆 厂 2 N Z F : 万 : _ _ c唱: + f ctg: 一 了 (13) 了 , 一丁, 蟋谑托;) “ 由 实 际 计算可知 , 对于给 定的 (15) f 值 , : 愈 、 各 平 环 摩 擦 力与 支反 力作用点恒 定不 F , . 一 凡 仪 当 变 。 当养 : 较 小时 , 尸 略 大于弃 。 由尸可确 一 ” - 一 2 一 一 一 定平环 与链轮摩擦的磨 损 点 。 因此 , 第 ! 个 平环 受力 最大 , 摩擦磨损 最严 重 。 下面讨 论几 个问题 。 ( l )公 式 又11、与 挠 性体摩塔Eul e r 公 式的一 致性由链 轮一链环 传 动 特 点 可 知 , 当 单环 包角 , , O时 , , 就 是 轮一挠性体传 动 。 故(8 )式当 :一 9 时的极限应 与Eu l e : 公式相 同 。 (8 )式可写成 大 , T , 愈 小 , 但 减 小 甚 微 , 故 可选尽可能 小 的 : 值 。 以 选取后 , 由 一D sn号 (6) 由(16 ) 式初定链 环内长 。 l Zd的 条 件必须 满足 , 这 里d为链 环横截 面直 径 , 由强度 条件确 定 。 否 则 , 二0 . 1 5 , D 一 0 . 621IT , 应 适 当 增 大 = 3 G omm , 之 值 。 例 如 , 设 Z一26 . 147m m 。 当 仪 1 0 。 时 , = 15 “ 时 , 厂 二了 c tg ,土 f (终竺 : 一 了 乙 套 T , (属 少)去 ( 一) ,1 改中尸 - 一 从紧边到第 ! 个平环左端的包角 聋 j一扣” 数部分 罗 、 一o 6 172 T , / = 39 158m m 用本 文 给 出的静力 学分析方法 , 还可 得 出链 轮上半圆 周 _ L任 一链 环 所 受 力的 大小 , 随时 h I J 变 化历程 , 只需引入参变量刀一。 t 。 这里 。 为链 轮 角速 度 。 至于 链 环的 应 力分析问题 , 可用材 料 力 学 或弹性力学的方法解 决 。 故 l:m了 一;lmT ( 一了 Lg仪 1+厂寸2岌八 g 岌 参考文献 一11狱r :。 (冬 共婴) 乏 三 l 一 ,L己叹 朱照宜等编 理 论 力学(扛册)北京 : 北 京大学 出版社 刀 一 , ,。 l一厂 戊、玉 _ 一 1rl l , 气不了 - 丁- / =J , f 产 1 一, 汪 这就是三叭 er 公式 。 2 西北工业大学机械原理及机械零 件教研纽编 .机 械设训 (圣 :册) 北京 : 人民教育11版社 , 19 78 一勺目, J J .,侧 户 、 产、产 一勺甲 产 、目尸 、了洲 、 产 确 、甲 产、. 子 , 卜叮 , 、曰声 、勺.尸 、尸 .、尹 产、细 , 产、勺洲 一 产、子 吮 勺口产、了户 , ,州尸 (卜接第3 9页) 转轴任意转数下的准确 定位装置 该装置采用连杆机和液压缸的组合形式 , 将其装在 充满油液的油箱内 , 掖压油缸内设有进出油口和节流 t习,阻尼大 小通过遮节 杆调 节 , 进出 J油口的启 闭靠电磁铁推动阀杆完成 , 其结构简单 , 工作可靠 , 定位精度高 , 可在任 意数下实现准确定位 , 可实现单位定位 , 也可实现双位定位 , 操作简便 , 噪音小 , 运动精度高 , 其有广泛的实用性 。 转让方式面议 . 欢迎来人来函系统 。 ,劝口曲. 曰 . . 机械传动 . . . . . . . . . . . . 机械设计1995掩l 文摘页 43 9 4 12 8 我国插秧机的研究与发展 陈上仿 (武汉建 筑 高 等 专 科 学校)机 械设计 一 9 5 一 1一1 摘要 围绕插 秧机原理 , 分析的总结了我国专利法实 施前后播秧机的研究与发展 , 讨论了未来插秧机 研究的有 关问题 。 关键词 : 插秧机分插机构 ; 分插原理 。 图5表O参8 9 50 10 1 图 1表2参2 950 112 9 3 2 9 1 点啮合失配齿面传动性能及接触区形状预控 刘鹊然 (包头钢铁学院 ) ( ( 机械设计 一 94一6一4 摘 要 本文首次将弹性力学的接触问题与啮合原理 紧密 地结合 , 提出考虑 齿面弹性接触变形的点啮 合共辆齿 面失配传动性能 预控方法 。 图2表0参8 95 0 10 4 9 32 9 6 链轮一链环传动的受力分析与计算 夏季夏静波王忠王俊佳 (西南工学 院) ( (机械设计一95一1一1 6 摘要 本文对链轮一链环传动的受力分析 , 得到各 链 环受 力大 小的递推算公式及紧边与松边拉力的关 系式 , 证 明挠性体 摩擦的 Eu l e : 公式仅是其特例 , 发 现各链环力传 递的等比规律 。 图3表0参 2 950 1 16 9 3 3 5 652 1 和52 2 型六杆机构传动函数的二重复演 孔向东 (大连轻工业学 院)蓝 平(大连理工大学) ( (机械设计一9 46一7 摘要本文以罗伯 特 /契贝雪夫关于四杆机构连杆 曲线的三 重产生为 基础 , 解决了S 一2 1 和S一2 2两种类型 六杆机构传动函数的二重复演问题 , 并给出了相应的尺寸 型 。 关键词 : 连杆 机构传动函数二重复演 图6表l参 49 50 10 7 9 2 0 3 2 阶梯形变截面悬臂压杆的临界载荷计算 郑惠强石来德(同济大学)机械设计 一9 5 一 1一1 8 摘要本文应用能量 法对机械结构中常见 的阶梯形 变截面压 杆的临界载荷进行了推导 。 计算式简便 、 实用 、 适合于单级或任意多级的悬臂构件临界载荷的计 算 。 关键词 : 变截面构件临界载荷 图2表0参2 95 0118 9 3 2 30 钢丝扁螺旋成型原理 王 洪欣(中国矿业大学)常 荣生 (鹤壁矿 务局总机 厂)( (机械设计 一9 5一1一1 9 摘要 依据弹 塑性力学的基本理论 , 建立了菱形金属 网编织机上成型平直的扁螺旋钢丝 的扁板扭曲结构的函 数关系 , 该函数关系的正确性得到了实际应用的证 实 。 图5表0参 4 950 1 19 9 40 4 7 正多边形轨迹机构及特性研究 王洪欣 (中国矿业大学)张元山(新沂市炮车机械厂) ( (机械设计一9 5 一1一 1 0 摘要 本文研 究了具有特殊几何尺寸关 系关系的行 星式齿 轮连 杆机构中行星 轮上 点轨迹 的正 多边形特征 。 并分析了与这种 行星式连杆机构组成的组合槽轮机构和 组合连杆机构的特性 。 关键词 : 正多边形轨迹齿轮连杆机构 图3表 l参49 50 1 10 93 36 5 变螺距气门弹簧的反求设计 袁军堂 (南京理工大学)机械设计 9 5 一 l 一 2 1 摘要本文应用功能分析原理对 N JD43 3A发动机 变螺距气门弹簧进行 了反求设计 , 其理论计算与台架试验 均表明反求设计方案优于原设计 。 关键词 : 变螺距 、 气 门弹簧 、 反 求设计 。 图2表2参4 9 50121 9 33 1 4 管外移动机器人运动学分析 安永植 姜国超 安永辰 (哈尔滨工业大学) ( ( 机械 设计 一 9 5 一1一 1 2 摘要本文简要地 介绍了管外移动机 器人的研 究意 义和应用 , 以及管外移动机器人的主要功能 和结构特点 。 建立了管外移动机器人运动学A 、 B双模型 ; 并给出其正 逆问题求解公式 。 关键词 : 管外移动机器人 , 运动学 。 93 29 1The tra n sm is sio n p ro Pe rty of point m e shed m is m atei h ng to oth f l an k andsha碑Pre一e o nt rolo fthe e o n - ta c6ng z o ne L iuHu ran (B a oto u In stlrute o fI ro n a n dSte el) 刀Jix ie Sheji l / 9 5一l 一4 A R S T R A C T W lth一he elo s e integ r atio n betw een the is s u e o f e o ntaet in ela stie m e ehanie sand Prin eiP le of engagementth isPaPe r puts f ow r a rda Pr e一c o ntr olmeth - od f o rthe mismatching rr ansmis sio nProPerty o f the pointm e s h e d c on jug ate to oth f l ank by co n side ir n g the ela stiee o nta et def o r m atio no fg e ar f l a n k . 932 79 非接触偏心圆盘逆止器的设计 郭世泰 安每陵(山东 矿 业 学院)机 械设计芜 一9 5一l一30 摘 要 介绍作者研制的用于大倾角上 运带式 输送机 的非接触偏心圆盘逆止器 , 并对这种新型逆止器的基本结 构 、 工作原理 、 工作特性和强度进行了研究和探讨 。 图 6表O参2 9 50 130 F igZT a boR e咫 9 5010 4 93 35 6T hedo u ble re e ur re n e eo ft r ansmis s io n f u netio n f o r thes一2 1a n d s 一22tyC Pdsix一ba r i l n kage Ko ngX ia ngdo ng(D alia n Institute o fL ight Indu s try)Do ng P ing(D al一 a n U n l v ersity o f s eie n c ea nd Te chn ology) l/ JixieS hejil , 95一l 一7 Abst r a et:Ba s edo n thetirPle engen d e r o f link c ur ve s o f f o ur一ba r l inkage g ive n byS . Robe rt /几 f l q e6b l坦e B , th isPaPe r s o lv ed thedo ub le re c u rre n e e P ro b - 本 期 文摘 44 A BST RACTS l / Ji xie S heji 夕 199 5掩l lem oftra n smis sio n u f n etio n f o rthe twotyPe s o fs 一 21 an ds一22 six一bar linkage a nd ga v e out the eor re - sPon dingdim e n sio n tyPe s . Fig6T a bl R ef4 95010 7 94047 Regula r Polygo n allo eu s me cha nism and its cha ra e te rr es ca r eh W ang H o ngxin (C hi n a Mi ning U niversity )Z h a n g Yu a n shan (Xi nyi S heji l 95一l一10 e a n no n wago nme eha nismwo r k s)l , J ixie A bst r a et: This a rtielestud ie sther egular Polygo n ehara cte ro f thePointlo c u s o n thePlanet ge a r o f the Pla n eta ry g e a r linkedm e eha nismw ith re latio no fPa rtie u - la r ge ometie al d ime n sio n . And ana ly sis the ehara cte ro f m e ehan ism o f the e o mb in ed she a v ea nd the e om bin ed link f o m r ed withth is k ind o f Pla ne ta ry link m e eha n ism . linkag e m e e ha nism witehtr an s lati n g d rive n m em be r po s s e s s e s b i一 sidee e a s e 15g ain ed . Key wo rds:Regula r Polygo n al lo e u s G ear ed一lin k m e e ha n lsm Fig3 T a boRef 49 50110 9 3314Th ekin emaitea n alysisofPi伴一out bob ile r o - b o t A n Y on gzhi Jia n g G u oeha o A n Yo nge he n (H arb in Engin eerin gUniv e r e ity) l/ Ji x ieS heji l , 95一l一12 A bst r a et: This PaPe rintr odu e ed bri blythe s e n s ean d aPPl ie ationofPIPe一o ut m o b ile ro bot an ditsm ain f u ne - tion an d strue tur al e ha ra c te ris tie . Thekin ematiCABdual m o del o f PIPe 一 o utmob i le ro botw asestab l isheda nd the s o lutio nf o rmula f o r Po sitive a ndc o n v e r s ePr o blem swa s als ogic en ou t - Keywo rds :PIPe 一 o u tr obotkinematie Fig l TabZ Re几 9 50112 92 03 2T he ei r i t e a l lo ad e ale u lai t o n f o r the C ani t lev er Pres s r o dwith stePe P d varia b le ero s s哭c 6o n Z he ngH u iqia ngS hiLaide(To ngji U nive r sity)l / Ji x ie Sheji l 9 5 一 l 一 18 Abstr a et:Bythe u s eo f e n e rgy m erho d thisPaPe r e a r rie edo ut the de riv atio n o f e ritie a l lo adf o rrhesteP Ped v a ria ble c r o s ss e etio n alPre s s ro d c o mm e nlyu s ed in m e - eha n ie al str u etu r e . the c ale u lating equ atio n 15 simPle , P re etie a l an d su itab lef o rca lc ulati n g e r itic al l oa d a etingo nsingleorarbitrary m ultiPlestagede anti lever str u etu r ec o mPo n e nts . Keyw ords: va i r ab les e etio n a l e o mPo n e nt e ritie al load Fig Z Tabo Re几950 118 9 32 30T 卜e shaPing prin eiPle of f latspir alste elwir e s W a ng ho ngxin(C h in a Mi nin gU n iv ersity)Chang Ro ngs卜e ng(HebiG e n eral M a chin ery W orksof Mi n ing Bur e a u ) , Ji x ieS heji ,/ 95一l一19 ARST R ACTAee o rd ingtothebasietheory o f elastie a nd Pla stieme ehaniesthe f u n etio n alr elatio n sh ipwa ss et uP f o r the f l at Plant twistedstruetureo f f l atsPiralste el wire s stra ig ht shaPedon rho mbiem eta l netweav ingm a - eh in e s . The e x a ctn e s so f thisf u n ctio n a l r elatio n shiP ha s b ee nveir i f ed byPr actic a l aP Pl ic atio n . K ey wo r d s : FigsTaboRef 4 94 06 19 9 3296 A nal y i ss and C aleulai tonof f o rc es o nehain whe el一ebaini r n gt ran sm iiS S o n x iaJ i x iaJ inbo W a ngZ hong w a ng Ju n乡a (S o uthw - e stInstituteo fT e ehn o log y) / / Jixies he一i, , 9 5一1一16 A b st ra et: ThisPaPe rengage d i n the f o r e ean a ly sis o n ehain whe el一chain rin g*ran sm is siona ndo btain ed the e r eur sio ne a le ulation f o rmulao n themagnitude of f o r ees a c c ePted by e a eh irnga ndals o the r elatio n sh iPo fte n sion on tig ht an d l oo s esi de , a n dPr o v e d th at theE u l e r o f r m u - la on f r ietio n o f f l exi b leobj eet 15 on lyits spe eia l e a s ea nd o f t 一 n d o u tth e Iaw o f equ a lP ro Po rtio no ftr a nsm i s s io n o f o f re es on ea e h rin g - Fig 3Tab oRe几 950 1 16 9336 5 TheIn v e r s e de sig no f v a rying一Piteh valu e spr - ing Y u an J u