机械计算——链轮中心距(使用稿)
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链传动设计计算介绍资料.doc链传动设计计算一､原始数据传递的功率P,转速n1､n2(或n1､传动比i),原动机种类､载荷性质､传动用途等｡二､设计计算内容链轮齿数､链节距､传动中心距､链节数､链轮毂孔直径､压轴力等三､设计步骤和方法设计类型中､高速(v>=0.6m/s)链传动的设计[步骤] [内容(按功率曲线设计)]1 ◇假定链速,按表3选择小链轮齿Z1◇确定从动轮链轮齿数Z2=Z1n1/n2 (Z2必须≤120) 2 ◇按表4取工作情况系数KA◇确定计算功率:Pca=KAP3 ◇按表5查取小链轮齿数系数KZ､链长系数KL;按表6查取多排链系数Kp(查Kz､KL要先估计工作点在功率曲线顶点的左侧还是右侧)◇计算单根链条所需的额定功率P0P0=Pca/(KZKLKp)4 ◇按图1(功率曲线)查取链节距p(同时核实原工作点位置的估计是否合适)◇按图2确定润滑方式5 ◇初定中心距ao=(30-50)p◇计算链条长度(链节数)Lp,圆整并尽量取偶数6 ◇计算理论中心距◇计算保持合适的安装垂度所需的中心距减小量△a=(0.002-0.04)a◇确定实际安装中心距a'=a-△a7 验算链速,核实原假定是否恰当8 ◇按表7确定链轮各部分尺寸◇按表8验算小链轮榖孔直径dkmax9 ◇确定链传动有效圆周力:Fe=1000Pca/v◇取压轴力系数:KFP=1.15(水平传动)或1.05(垂直传动)◇计算压轴力:Fp≈KFPFe10 写出滚子链标记:链号-排数×整链节数标准号设计类型低速(v<0.6m/s)链传动的设计[步骤] [内容(按静强度设计)]1.2 同中､高速链传动的设计步骤1.23 估取链节距p(无法估取时,可参考上述步骤3初定一个节距p)4 计算链的有效圆周力:Fe=1000Pca/v5 ◇按表1查取单位长度链条质量q◇计算链的离心拉力:6 ◇确定中心距a(方法同中､高速链传动的设计步骤5､6)◇取两轮中心线与水平面的夹角α◇按图3查取垂度系数Kf◇计算链的悬垂拉力Ff,取以下两式中的大者:7 计算链的紧边拉力F1=Fe+Fc+Ff8 ◇选择静强度许用安全系数[S]=4-8,令:◇计算单排链极限拉伸载荷Flim,按表1检验原估计的链号是否合适9 按图2确定润滑方式四､设计计算说明1､小链轮齿数Z1小链轮的齿数可根据链速按表3选择｡Z1少可减小外廓尺寸,但齿数过少,将导致: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17≤Z≤120｡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｡Z2=iZ1,通常限制链传动的传动比i≤6,推荐的传动比i=2~3.5｡2､工作情况系数查表4,当工作情况特别恶劣时,值较表值要大得多｡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｡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､修正系数式P0=Pca/(KZKLKp)表明单排链的额定功率为P0KZKLKP,这是考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同而引入系数KZKL和KP对P0进行修正｡5､链传动的中心距和链节数中心距过小,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,一般可初选a0=(30~50)p,最大取a0max=80p｡6､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)｡7､设计计算类型对于链速v<0.6m/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｡§6-5 链传动设计实例例6-1 设计一拖动某带式运输机的滚子链传动｡已知条件为:电动机型号Y160M-6(额定功率P=7.5kW,转速n1=970r/min),从动轮转速n2=300rpm,载荷平稳,链传动中心距不应小于550mm,要求中心距可调整｡解:1､选择链轮齿数链传动速比:由表6-5选小链轮齿数z1=25｡大链轮齿数z2=iz1=3.23×25=81,z2<120,合适｡2､确定计算功率已知链传动工作平稳,电动机拖动,由表6-2选KA=1.3,计算功率为Pc =KAP=1.3×7.5kW=9.75kW3､初定中心距a0,取定链节数Lp初定中心距a0=(30~50)p,取a=40p｡取Lp=136节(取偶数)｡4､确定链节距p首先确定系数KZ ,KL,KP｡由表6-3查得小链轮齿数系数KZ=1.34;由图6-9查得KL=1.09｡选单排链,由表6-4查得KP=1.0｡所需传递的额定功率为由图6-7选择滚子链型号为10A,链节距p=15.875mm｡5､确定链长和中心距链长L=Lpp/1000=136×15.875/1000=2.16m中心距a>550mm,符合设计要求｡中心距的调整量一般应大于2p｡△a≥2p=2×15.875mm=31.75mm实际安装中心距 a'=a-△a=(643.3-31.75)mm=611.55mm6､求作用在轴上的力链速工作拉力F=1000P/v=1000×7.5/6.416=1168.9N 工作平稳,取压轴力系数KQ=1.2轴上的压力 FQ =KQF=1.2×1168.9N=1402.7N7､选择润滑方式根据链速v=6.416m/s,链节距p=15.875,按图6-8链传动选择油浴或飞溅润滑方式｡设计结果:滚子链型号10A-1×136GB1243.1-83,链轮齿数z1=25,z2=81,中心a＇=611.55mm,压轴力FQ=1402.7N｡链传动设计计算举例(附录)设计一小型带式运输机传动系统的链传动,传动示意图如下图所示｡已知小链轮轴传动功率P=6kW,=720r/min,i=3,载荷平稳,链传动中心距应在0.6m左右,两轮中心连线与水平面夹角不超过30°.解:(1) 确定链轮齿数,小链轮的齿数=29-2i=29-2×3=23大链轮的齿数=i z1=3×23=69<120, 允许(2) 确定设计功率Pd式中KA--工况系数,查表, KA=1.0-----小链轮齿数系数,查表,=1.23--多排链排数系数,查表,=1.0(3) 确定链节距p如图虚线所示,查得(720r/min,4.88Kw)坐标点在链号10A和08A的区域内,显然,取链号08A是不安全的,因为坐标点已超出了08A的工作区,因此只有取链号10A｡由表查得,链条节距p=15.875mm｡(4) 初定中心距由题意,初定中心距为=600mm(5)计算链节数(7)确定实际中心距a′a′=a-△a,通常△a=(0.002~0.004)a ,考虑到中心距可调,取△a=0.004=0.004×627=2.5mm,则a′=624.5mm(8)验算链速v合适｡(9)确定润滑方式由P､v查表,知可采用油浴或飞溅润滑｡(10)链轮的设计(略)第四节滚子链传动的设计计算链是标准件,因而链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型､决定链的型号､合理地选择参数､链轮设计､确定润滑方式等｡一､链运动的主要失效形式1.铰链磨损链节在进入和退出啮合时,相邻链节发生相对转动,因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动动,引起磨损,使链的实际节距变长,啮合点沿链轮齿高方向外移｡当达到一定程度后,就会破坏链与链轮的正确啮合,导致跳齿或脱链,使传动失效｡链条磨损后节距变长的情况如图8–12a所示｡图中D p 为链节距的平均伸长量｡铰链磨损后实际上只是外链节节距伸长了2D p,即p2=p+2D p｡而内链节距是不变的,即p1=p｡如图8–12b所示,可知链轮节圆直径的增量为D d=D p/sin(180°/z)｡由此可见,若D p一定(通常许用伸长率D p/p≤3%),则D d随链轮齿数z的增多而增大｡因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生跳齿或脱链,除应满足规定的润滑状态外,还有必要限制链轮的最大齿数｡a)b)图8–12 链条磨损铰链磨损,过去是链传动的主要失效形式｡近年来,由于链和链轮的材料､热处理工艺､防护与润滑状况都有了很大的改进,链因铰链磨损而失效的形式已经退居次要地位｡只有那些不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当的传动,磨损才会成为主要的失效原因｡2.疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变,因而链是在变应力状态下工作的｡经过一定循环次数后,链的元件将产生疲劳破坏｡滚子链在中､低速时,链板首先疲劳断裂;高速时,由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加,因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏｡在润滑充分和设计､安装正确的条件下,疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素｡3.铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时,都要承受较大的载荷和产生相对转动,当链轮转速超过一定数值时,销轴与套筒之间的承载油膜破裂,使金属表面直接接触并产生很大的摩擦,由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合｡在这种情况下,或者销轴被剪断,或者导致销轴､套筒与链板的紧配合松动,从而造成链传动迅速失效｡试验表明,铰链胶合与链轮转速关系极大,因此,链轮的转速应受胶合失效的限制｡4.链被拉断在低速(v<0.6m/s)､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡二､链传动的承载能力链传动在不同的工作情况下,其主要的失效形式也不同,如图8–13所示就是链在一定寿命下,小链轮在不同转速下由于各种失效形式限定的极限功率曲线｡1是在良好而充分润滑条件下由磨损破坏限定的极限功率曲线;2是在变应力作用下链板疲劳破坏限定的极限功率曲线;3是由滚子套筒冲击疲劳强度限定的极限功率曲线;4是由销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线;5是良好润滑情况下的额定功率曲线,它是设计时实际使用的功率曲线;6是润滑条件不好或工作环境恶劣情况下的极限功率曲线,在这种情况下链磨损严重,所能传递的功率比良好润滑情况下的功率低得多｡如图8–14所示为A系列滚子链的实用功率曲线图,它是在z1=19､L=100p､单排链､载荷平稳､按照推荐的润滑方式润滑(见图8–15)､工作寿命为15000h､链因磨损而引起的伸长率不超过3%的情况下由实验得到的极限功率曲线(即在如图8–13所示的2､3､4曲线基础上作了一些修正得到的)｡根据小链轮转速n1由此图可查出该情况下各种型号的链在链速v>0.6m/s情况下允许传递的额定功率P0｡当实际情况不符合实验规定的条件时,如图8–14所示,查得的P0值应乘以一系列修正系数,如小链轮齿数系数K Z､链长系数K L､多排链系数K P和工作情况系数K A等(系数值见下节图表)｡当不能按如图8–15所示的方式润滑而使润滑不良时,则磨损加剧｡此时,链主要是磨损破坏,额定功率P0值应降低,当v≤1.5m/s且润滑不良时,为图值的30%~60%;无润滑时为15%(寿命不能保证15000h);当1.5m/s<v≤7m/s且润滑不良时,为图值的15%~30%｡当v>7m/s且润滑不良时,该传动不可靠,不宜采用｡图8-14 A系列滚子链实用功率曲线图8-15 推荐的润滑方式Ⅰ—人工定期润滑Ⅱ—滴油润滑Ⅲ—油浴或飞溅润滑Ⅳ—压力喷油润滑当v<0.6m/s时,链传动的主要失效形式是过载拉断,此时应进行静强度校核｡静强度安全系数S应满足下式要求≥(8–8)链的极限拉伸载荷Q n=nQ,n为排数,单排链的极限拉伸载荷Q见表8–1;工况系数K A见表8–5;链的总拉力F1按式(8–6)计算｡当实际工作寿命低于15000h时,则按有限寿命进行设计,其允许传递的功率可高些｡设计时可参考有关资料｡三､链传动主要参数的选择链传动设计需要确定的主要参数有:链节距､排数及链轮齿数､传动比､中心距､链节数等,下面就这些参数的选择进行分析｡1.链的节距和排数链的节距大小反映了链节和链轮齿的各部分尺寸的大小,在一定条件下,链的节距越大,承载能力越高,但传动不平稳性､动载荷和噪声越严重,传动尺寸也增大｡因此设计时,在承载能力足够的条件下,尽量选取较小节距的单排链,高速重载时可采用小节距的多排链｡一般载荷大､中心距小､传动比大时,选小节距多排链;中心距大､传动比小,而速度不太高时,选大节距单排链｡链条所能传递的功率P0可由下式确定≥(8–9)P c=K A P(8–10)式中P0–––在特定条件下,单排链所能传递的功率(kW)(见图8–14);P c––––链传动的计算功率(kW);K A––––工况系数(表8–5),若工作情况特别恶劣时,K A 值应比表值大得多;表8–5 工况系数K A载荷种类输入动力种类内燃机-液力传动电动机或汽轮机内燃机-机械传动平稳载荷中等冲击载荷较大冲击载荷1.01.21.41.01.31.51.21.41.7K Z–––小链轮齿数系数(表8–6),当工作在如图8–14所示的曲线顶点左侧时(链板疲劳),查表中的K Z,当工作在右侧时(滚子套筒冲击疲劳),查表中的K¢Z;K P–––多排链系数(表8–7);K L–––链长系数(见图8–16),链板疲劳查曲线1,滚子套筒冲击疲劳查曲线2｡根据式(8–9)求出所需传递的功率,再由图8–14查出合适的链号和链节距｡表8–6 小链轮齿数系数K ZZ191011121314151617K Z0.4460.5000.5540.6090.6640.7190.775 0.8310.887K¢Z 0.3260.3820.4410.5020.5660.6330.7010.7730.846Z1192123252729313335 K Z 1.00 1.11 1.23 1.34 1.46 1.58 1.70 1.82 1.93K¢Z1.00 1.16 1.33 1.51 1.69 1.892.08 2.29 2.50表8–7 多排链系数K P排数123456 K P1 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6图8-16 链长系数2.传动比i链传动的传动比一般应小于6,在低速和外廓尺寸不受限制的地方允许到10,推荐i=2~3.5｡传动比过大将使链在小链轮上的包角过小,因而使同时啮合的齿数少,这将加速链条和轮齿的磨损,并使传动外廓尺寸增大｡3.链轮齿数z链轮齿数不宜过多或过少｡齿数太少时,1)增加传动的不均匀性和动载荷;2)增加链节间的相对转角,从而增大功率消耗;3)增加链的工作拉力(当小链轮转速n1､转矩T1和节距p一定时,齿数少时链轮直径小,链的工作拉力增加),从而加速链和链轮的损坏｡但链轮的齿数太多,除增大传动尺寸和重量外,还会因磨损而实际节距增长后发生跳齿或脱链现象机率增加,从而缩短链的使用寿命｡通常限定最大齿数≤120｡从提高传动均匀性和减少动载荷考虑,建议在动力传动中,滚子链的小链轮齿数按表8–8选取｡表8–8 滚子链小链轮齿数z1链速v(m/s0.6~33~8>8z1≥17≥21≥25从限制大链轮齿数和减小传动尺寸考虑,传动比大､链速较低的链传动建议选取较少的链轮齿数｡滚子链最少齿数为z min=9｡4.链节数L P和链轮中心距a在传动比i¹1时,链轮中心距过小,则链在小链轮上的包角小,与小链轮啮合的链节数少｡同时,因总的链节数减少,链速一定时,单位时间链节的应力变化次数增加,使链的寿命降低｡但中心距太大时,除结构不紧凑外,还会使链的松边颤动｡在不受机器结构的限制时,一般情况可初选中心距a0=(30~50)p,最大可取a max=80p,当有张紧装置或托板时,a0可大于80p｡最小中心距a min可先按i初步确定｡当i≤3时当i>3时式中d a1､d a2–––两链轮齿顶圆直径｡链的长度常用链节数L P表示,L P=L/p,L为链长｡链节数的计算公式为(8–11)计算出的L p值应圆整为相近的整数,而且最好为偶数,以免使用过渡链节｡根据链长就能计算最后中心距(8–12)为了便于链的安装以及使松边有合理的垂度,安装中心距应较计算中心距略小｡当链条磨损后,链节增长,垂度过大时,将引起啮合不良和链的振动｡为了在工作过程中能适当调整垂度,一般将中心距设计成可调,调整范围D a≥2p,松边垂度f=(0.01~0.02)a｡§8-4链传动的设计1 .链传动的主要失效形式(1)铰链磨损链节在进入和退出啮合时,相邻链节发生相对转动,因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动,引起磨损,使链的实际节距变长,啮合点沿链轮齿高方向外移｡当达到一定程度后,就会破坏链与链轮的正确啮合,导致脱链,使传动失效｡链条磨损后节距变长的情况如图8 -12a 所示｡图中为链节距的平均伸长量｡由图8-12b 可知链轮节圆直径的增量为( 8 - 17 )若一定(通常许用伸长率/ p ≤3% ), 随链轮齿数z 的增多而增大｡因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生跳齿和脱链,除应满足规定的润滑状态外,还有必要限制链轮的最大齿数｡( a ) ( b )图8-12 链条磨损(2) 疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变,因而链是在变应力状态下工作的｡经过一定循环次数后,链的元件将产生疲劳破坏｡滚子链在中､低速时,链板首先疲劳断裂;高速时,由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加,因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏｡在润滑充分和设计､安装正确的条件下,疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素｡(3) 铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时,都要承受较大的载荷和产生相对转动,当链轮转速超过一定数值时,销轴与套筒之间的承载油膜破裂,使金属表面直接接触并产生很大的摩擦,由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合｡在这种情况下,或者销轴被剪断,或者导致销轴､套筒与链板的紧配合松动,从而造成链传动迅速失效｡试验表明,铰链胶合与链轮转速关系极大,因此,链轮的转速应受胶合失效的限制｡(4)链被拉断在低速( v < 0.6m /s )､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡2 .链传动的设计准则少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3 倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡3 .滚子链传动的额定功率(1) 滚子链极限功率曲线图滚子链各种失效形式将使链传动的工作能力受到限制｡在选择链条型号时,必须全面考虑各种失效形式产生的原因及条件,从而确定其能传递的额定功率P 0 ｡图8-13 是通过实验作出的单排滚子链的极限功率曲线｡ 1 )是在正常润滑条件下,铰链磨损限定的极限功率曲线; 2 )是链板疲劳强度限定的极限功率曲线; 3 )是套筒､滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线; 4 )是铰链(套筒､销轴)胶合限定的极限功率曲线｡图中阴影部分为实际使用的许用功率(区域)｡若润滑不良及工作情况恶劣,磨损将很严重,其极限功率大幅度下降｡如图8-13 中虚线 5 所示｡图8-13 极限功率曲线(2) 滚子链额定功率曲线图图8-14 是部分型号滚子链的额定功率曲线｡它是在特定条件下制定的,即: 1 )小轮齿数z 1 =25 ,链传动比i = 3 ; 2 )链长L p =120 节; 3 )载荷平稳; 4 )润滑充分,按图8-15 推荐的方法润滑; 5 )链条因磨损而引起的相对伸长量不超过; 6 )工作寿命为15000h ;图8-14 A 系列单排滚子链的额定功率曲线图8-14 表明,当采用推荐的润滑方式时,链传动所能传递的功率P 0 ,小轮转速n 1 和链号三者之间的关系｡图8-15 推荐的润滑方式若实际润滑条件与图8-15 推荐的润滑方式不同时,由图8-14 查得的P 0 值应予适当降低: v ≤1.5 m /s 时,如润滑条件不良取(0.3 ~ 0.6) P 0 ,如无润滑则取0.15 P 0 ;当1.5m /s < v ≤7m /s 时, 如润滑条件不良取(0.15 ~ 0.3) P 0 ;当v > 7m /s 时,如润滑不良, 传动不可靠,不宜采用链传动｡(3)设计条件下单排链条传递的功率P ca,单排链传动的计算功率应按下式确定:( 8-18 )式中,P 是为链传动设计功率, kW ;KA是工况系数,见表8-2,K z 是小链轮的齿数系数,见图8-16; K p 为多排链系数,见表8-3 ｡表8-2 工况系数K A从机械特性主要机械特性平稳运转轻微冲击中等冲击电动机､汽轮机和燃气轮机､带有液力耦合器的内燃机6 缸或6 缸以上带机械式联轴器的内燃机､经常启动的电机动(一日两少于 6 缸带机械式联轴器的内燃机次以上)平稳运转液体搅拌机,中小型离心式鼓风机,发电机离心式压缩机,谷物机械,均匀载荷输送机,均匀载荷不反转一般机械｡1.0 1.1 1.3中等冲击半液体搅拌机,三缸以上往复压缩机,大型或不均匀载荷输送机,中型起重机和升降机,重载天轴传动,金属切削机床,食品机械,木工机械,印染纺织机械,大型大型风机,中等载荷不反转一般机械｡1.4 1.5 1.7严重冲击船用螺旋桨,单､双缸往复压缩机,挖掘机,振动式输送机,破碎机,重型起重机,石油钻井机械,锻压机械,线材拉拔机械,冲床,严重冲击､有反转的机械｡1.8 1.92.1图8-16 小链轮齿数系数K z表8-3 多排链系数K P排数 1 2 3 4 5 6K P 1 1.75 2.5 3.3 4 4.64 . 滚子链传动的一般设计计算内容和应注意的问题1) 滚子链传动的一般设计计算内容在设计滚子链传动时,计算依据是滚子链的额定功率曲线,已如前所述它是在特定条件下制定的｡设计时已知条件为: 1 )传递功率; 2 )小链轮､大链轮的转速; 3 )传动用途､载荷性质以及原动机种类｡设计计算的主要内容是: 1 ) z 1 ､z 2 ; 2 )确定链的型号､确定链节距和链排数; 3 )确定中心距 a 和链节数L p ; 4 ) 计算中心距 a c ､实际中心距 a ; 5 ) 作用在轴上的力 F p ｡步骤:1. 确定链轮的齿数和传动比链轮齿数z 1 ､z 2 ｡为减小链传动的动载荷,提高传动平稳性,小链轮齿数不宜过少,可参照传动比i 选取( 见表8-4)｡传动比i ｡通常链传动传动比i ≤7 ,推荐i =2 ~ 3.5 ｡当工作速度较低( v < 2m / s) 且载荷平稳､传动外廓尺寸不受限制时, 允许i ≤10 ｡表8-4 齿数推荐值传动比i 1 ~ 2 3 ~ 4 5 ~ 6 >6齿数z 1 31~27 25 ~ 23 21 ~ 17 17当z 1 确定后,则大链轮齿数z 2 = iz 1 ,并圆整为整数｡为避免跳齿和脱链现象,减小传动外廓尺寸和重量, 大链轮齿数不宜太多,一般应使z 2 ≤120 ｡从减小传动速度不均匀性和动载荷考虑,小链轮齿数z 1 应受到链速的限制;而从限定大链轮齿数和减小传动尺寸出发,小链轮齿数z 1 亦受到传动比的制约｡由于链节数常为偶数,考虑到链条和链轮轮齿的均匀磨损, 链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数｡链轮齿数优选数列: 17 ､19 ､21 ､23 ､25 ､38 ､57 ､76 ､95 ､114 ｡2. 确定计算单排链的计算功率: 按式8-18确定3 .确定链条型号和节距链节距p 和排数｡在一定条件下,链节距越大,承载能力越高,但传动平稳性降低,动载荷及噪音随之加大｡因此设计时应尽量选用小节距的单排链,高速重载时可选用小节距的多排链｡适宜选用的链节距p ｡链条的型号可根据单排链的计算功率P ca 和小链轮转速n 1 从图8-14 查出｡4 .计算链节数和中心距: 中心距a 和链节数L p ｡中心距的大小对链传动的工作性能也有较大的影响｡中心距过小,链在小链轮上的包角减小, 且链的循环频率增加而影响传动寿命;中心距过大,传动外廓尺寸加大,且易因链条松边垂度太大而产生抖动｡一般初选中心距 a 0=(30 ~ 50) p ,最大可为 a max=80 p ｡按下式计算链节数为过渡链节,应将计算出的链节数Lp0圆整为偶数Lp｡链传动的最大中心距为:f ――中心距计算系数,见表8-5表8 - 5 中心距计算系数 f 15. 计算链速,确定润滑方式根据链速v,由图8-15选择合适的润滑方式｡6. 计算链传动作用在轴上的压轴力FP链传动和带传动相似,在安装时链条也有一定的张紧力,其目的是使链条工作时松边不致过松,防止跳齿和脱链现象｡由于张紧力的存在,所以链条对轴也存在作用力FP,一般取F p = K fp F eF e -有效圆周力, NK fp - 压轴力系数对于水平传动, =1.15 ,对于垂直传动 =1.052) 在进行滚子链传动设计计算时要注意几个问题(1)传动比i 受链轮最小齿数和最大齿数的限制,且传动尺寸也不能过大,因此传动比一般不大于 7 ｡传动比过大时,小链轮上的包角a 1 将会太小,同时啮合的齿数也太少,将加速轮齿的磨损｡因此,通常要求包角a1 不小于120 ° ｡推荐;当m/s ､载荷平稳, i 可达 10 ｡(2)齿数过多,不仅会造成链轮尺寸､质量过大,而且会发生因链条磨损链条节距伸长而发生跳齿和脱链的现象,这同样会缩短链条的使用寿命｡滚子链传动的小链轮齿数z 1 应根据传动比i 来选择｡因链节数常取偶数,故链轮齿数最好取奇数,以使链条和链轮磨损均匀｡。
链轮计算(简易)
36.2 33.4 42.24 37.08 48.26 42.29 54.31 60.33 52.96 72.39 63.88 77.85 90.17 103.63
25.22 25.4 25.22 30.99 31.55 30.99 35.48 37.85 38.1 47.35 45.72 53.34 60.96 68.58
链轮传动设计计算程序
特性 链轮齿数Z 链条节距P（mm） 链条滚子外径d1 配用链条的排距Pt 分度圆直径d 齿顶圆直径damax 齿顶圆直径damin 三圆弧—直线齿形da 齿根圆直径df 分度圆弦齿高hamax 分度圆弦齿高hamin 三圆弧—直线齿形ha 最大齿根距离Lx(奇数齿） 最大齿根距离Lx（偶数齿） 尺侧凸缘直径dg＜ 内链板高度h2 内链节内宽b1 排数n 特性 齿宽bf1： 链轮齿总宽度bfn 尺侧半径rx 尺侧倒角ba 尺侧凸缘圆角ra 链号为081 、083、084 、085： 单排 双排、三 单排 双排、三 0 0 0 其它链 号： 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0 0 #DIV/0! 0 #DIV/0! 0 常量 计算结果1 计算结果2
节距P 8 9.525 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7 15.875 15.875 19.05 19.05 25.4 25.4 31.75 31.75
滚子直径 内链板高度 内链节内 排距Pt d1 h2 宽b1 5 6.35 7.92 8.51 7.75 7.75 7.75 7.77 10.16 10.16 11.91 12.07 15.88 15.88 19.05 19.05 7.11 8.26 12.07 11.81 9.91 10.3 11.15 9.91 15.09 14.73 18.08 16.13 24.13 21.08 30.18 26.42 3 5.72 7.85 7.75 3.3 4.88 4.88 6.25 9.4 9.65 12.57 11.68 15.75 17.02 18.9 19.56 5.64 10.24 14.38 13.92 —— —— —— —— 18.18 16.59 22.78 19.46 29.29 31.88 35.76 36.45
链轮参数_精品文档
链轮参数链轮是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
了解链轮的参数对于正确选择和使用链轮至关重要。
本文将介绍链轮的几个重要参数，包括齿数、模数、齿距和中心距。
1. 齿数链轮的齿数是指链轮周围的齿的数量。
齿数决定了链轮的直径和传动比。
链轮通常具有偶数齿数，以便与链条的连接更加稳固。
要选择合适的齿数，需要考虑传动装置所需的传动比和所能容纳的链轮直径。
2. 模数链轮的模数是指链轮齿的尺寸标准。
模数可以用来计算链轮的齿距和齿厚。
在选择链轮时，需要确保链条的模数与链轮的模数匹配，以保证传动的正常运行。
3. 齿距链轮的齿距是指相邻两齿之间的距离。
齿距决定了链条的尺寸和链轮之间的咬合程度。
齿距的大小直接影响链轮的传动效率和传动能力。
一般来说，齿距越大，链轮的传动效率越高，但携带能力较低。
4. 中心距中心距是指两个相邻链轮中心之间的距离。
中心距的选择取决于传动所需的传动比和链条的长度。
根据链条的长度和传动比，可以计算出合适的中心距，以确保链条可以正常运转并且具有合适的张紧。
5. 其他因素除了上述参数外，还有一些其他因素需要考虑：•链轮的材料：链轮可以由钢、铝、塑料等不同材料制成，选择合适的材料可以提高链轮的耐磨性和耐腐蚀性。
•链轮的加工精度：链轮的精度直接影响其传动效率和噪音水平，通常要求较高的加工精度。
总结链轮的参数包括齿数、模数、齿距和中心距等。
通过了解这些参数，我们可以正确选择和使用链轮，以实现所需的传动效果。
同时，还需要考虑链轮的材料和加工精度等其他因素，以确保链轮的耐用性和传动效率。
以上是对链轮参数的介绍，希望对您有所帮助！。
机械设计 5-5 滚子链 链条和链轮
§5-5 滚子链 链条和链轮 P97
链传动 avi
一、链条 内链节
1.滚子
2.套筒
p
3.销轴
4.内链板 5.外链板
链条的基本参数
﹛
节距 p 排数 n 链节数 L P
双排滚子链示意图
当链节数Lp为偶数时,接头？？？
开口销
弹性锁片
当LP 为奇数时，用过渡链节搭接。
为避免使用过渡链节，链节数应取偶数。
三、滚子链传动的额定功率曲线
极限功率??
密封润滑不良
其极限功率急剧下降；
P 1 2
实际使用区域 3
潘存云教授研制
4 n1
对应每种失效形式，可得出一个极限功率 表达式。常用线图表示。
极链磨损限定的极限功率； 曲线2——链板疲劳强度限定的极限功率； 曲线3——滚子、套筒的冲击疲劳强度限定的极限功率； 曲线4——铰链胶合限定的极限功率。 机械设计
o
v
v β
1
滚子链传动的动载荷大 链轮转速越高、节距 p 越大时(质量大)， 链轮齿数越少，动载荷越大。
链条、链轮 啮合冲击
mv
-
链轮转速越高、节距 越大时，啮合冲击越 严重。 齿数多、小节距、多 排链传动好。
§5-6 滚子链传动的设计计算 二、滚子链传动的主要失效形式
1、铰链的磨损
尤其是 开式 滚子链传动 外链节 节距增大p→p+△p
Q235、Q275
普通灰铸铁（不 低于HT150）
淬火、回火
—
260～280HRS
—
z>50的从动链轮
功率小于6kW、速度较高、要 求传动平稳和噪声小的链轮
夹布胶木
链轮中心距、节距计算公式表
结果
单位
29.6378
节140mm 15.875mm
17.6378
12齿12齿
1200
30
节142.875
mm
a1142.3035mm a2
142.5893
mm
填写项
自动计算项
结果栏
中心距可调时，△取大值
小链轮齿数 Z1
数据2
X0必须为整数，且宜取偶整数，以免过渡链节（如计算X0=29.6378，取值为 28
或 30）
实际中心距：a=a0-△a0 (△取值0.002～0.004)
链条节数反推计算中心距 a1
定义
公式不同大小链轮时 f3 值
数据3
链条节数最终取值 X1链条中心距计算数值 a3(Z1=Z2)
△a0值计算参考机械设计手册标准，链条节距参考机械手册标准
链轮中心距、节距计算公式表
初步链长节数 X0初定中心距 a0链条节距 P 大链轮齿数 Z2数据1中心距不可条且有冲击振动时，△取小
值。
机械设计-链传动的设计计算
目 录
1 链传动的失效形式 2 链传动的设计准则 3 设计计算步骤和内容
链传动的失效形式
(1) 链条铰链磨损。压力较大且滑动，产生磨损，导致跳齿和脱链。 (2) 链的疲劳破坏。拉力在变化，应力循环后，发生疲劳断裂、点蚀。 (3) 冲击破断。链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。 (4) 链条铰链的胶合。瞬时高温，表面粘结并金属撕下。 (5) 链条的静力拉断。在低速（v < 0.6m/s）重载或突然过载，拉断。
设计计算步骤和内容
2.确定链条型号、节距p和排数
在满足传递功率的情况下，应尽量选用小节距的单排链
高速重载时可选用小节距的多排链
低速重载时可选用大节距排数较少的多排链
设计计算步骤和内容
3.计算链节数和中心距a
一般初选中心距 a=（30～50） p，最大可为 a max=80 p。按下式计算 ]，而必须对其进行修正，故有
Pca=KAP≤KZKLKPP0，即：
P0
P
KZ
KA KL
KM
A系列滚子链的额定功率曲线
链传动的设计准则
2.低速链传动（v＜0.6m/s）
低速链传动v＜0.6m/s，链条常因静强度不够而破坏，除了进行以上步骤的 设计计算，还需进行静强度计算，即：
1.确定链轮的齿数z1、z2和传动比
滚子链传动的小链轮齿数z1应根据链速v和传动比i 由下表选取, 大链轮齿数z2 =iz1， 并圆整为整数，不宜太多，一般应使z2≤120。
链 速 v （ m/s ） 0.6~3 3~8
＞8
Z1
≥15~17 ≥19~21 ≥23~25
通常链传动传动比i≤7，推荐i=2～3.5。 当工作速度较低 （v <2m/s） 且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时， 允许 i≤10。
链轮标准尺寸参数计算公式
链轮标准尺寸参数计算公式
链轮的标准尺寸参数计算公式可以由以下几个因素确定：
1. 链条规格：链条的规格通常由链条型号、内宽、外宽和滚子直径等参数确定。
这些参数直接影响链轮的尺寸。
2. 链环数量：链环数量是指链链环数，通常是链条型号中的一个参数。
链环数量决定了链轮的齿数。
3. 链节长度：链节长度是指相邻两个链环之间的距离，由链条型号中的一个参数确定。
链节长度也会影响链轮的尺寸。
4. 齿距：齿距是指相邻两个齿之间的中心距离，取决于链条规格和链环数量。
根据这些因素，链轮的标准尺寸参数计算公式可以表示为：
齿数 = 链环数量
链距 = 链节长度
齿距 = 链距 x 链环数量
齿轮外径 = (齿数 x 齿距) / π
其中，π为圆周率。
这些公式可以根据实际情况进行适当的调整和修正。
中心距距离关系
中心距距离关系中心距是描述两个或多个点在空间中的相对位置的重要参数。
在不同的应用领域中，中心距所代表的距离关系也有所不同。
在机械工程中，中心距通常指的是两个轴或两个旋转体的中心之间的距离。
这个距离是确定旋转体运行稳定性和精度的关键因素之一。
例如，在齿轮传动中，齿数和中心距是基本参数之一。
中心距的精度对于齿轮的啮合精度、噪音和振动等方面都有重要影响。
在计算中心距时，可以使用以下公式：A = (D1 + D2)/2其中，A是中心距，D1和D2分别是两个轴或旋转体的直径。
这个公式适用于两个具有相同旋转轴线的轴或旋转体之间的中心距计算。
如果两个轴或旋转体的旋转轴线不同，则需要使用更复杂的公式来计算中心距。
在几何学中，中心距可以指两个点之间的距离。
这个距离可以通过点与点之间的坐标差来计算。
例如，在二维平面上，假设有两个点P1(x1, y1)和P2(x2, y2)，那么这两个点之间的中心距可以通过以下公式计算：d = sqrt[(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2]其中，sqrt表示平方根，(x2-x1)^2和(y2-y1)^2分别是点之间的横坐标和纵坐标的差的平方。
这个公式可以推广到三维空间中，用于计算两个点之间的三维中心距。
在统计学中，中心距是指一组数据与其平均值之间的距离。
这个距离通常用标准差来表示。
标准差是衡量一组数据离散程度的指标，它可以帮助我们了解数据的分布情况。
如果一组数据的标准差较小，那么它的数据点就会更加集中地分布在平均值周围；如果标准差较大，那么数据点就会更加分散。
在电学中，中心距指的是两个或多个导线之间的距离。
这个距离对于电流传输和电磁场分布都有重要影响。
例如，在传输线理论中，中心距是确定传输线阻抗和电压分布的重要因素之一。
总之，中心距在不同的领域中有不同的定义和应用。
无论是在机械工程、几何学、统计学还是电学中，中心距都是描述两个或多个对象之间相对位置或距离关系的重要参数之一。
链轮设计公式详情讲解PPT课件
180 Z
1.04h 0.76
h—内链板高度
注：传递功率可以用设计功率替代
Pd
kAP kZkm
（P-传递功率；Pd-设计功率；kA-工况系数；kZ-小链轮齿 数系数；km-多排链排数系数，查表）
根据传动比i，可得减速机链轮齿数Z2=Z1.i
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四、链轮图纸范例
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附：链轮设计查表
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三、滚子链传动基本参数的确定
设计条件：传动功率、大小链轮传动比、原动机种类、载 荷性质及传动用途已知
1、根据链传动的受力分析，求出链条所受的拉力； 链的紧边拉力 F1=F+Fc+Fy （F—圆周力；Fc—离心拉力；Fy—悬垂拉力）
链的松边拉力 F2=Fc+Fy
F
1000P V
P—传递功率；V—链条速度；单位分别是 N，KW，m/s
Fc qv2 q—链的每米长的质量；V—链条速度；单位分别是 N，Kg/m，m/s
Fy kyqga
ky—垂度系数； q—链的每米长的质量；g—重力加速度；a—中心
距；单位分别是1， Kg/m， m / s2 ，m
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三、滚子链传动基本参数的确定
2、根据选用安全系数，确定拉伸的极限载荷，进而确定 链条型号；
链轮设计简介
一、滚子链链轮设计的基本参数和主要尺寸确定 二、滚子链链轮设计主要尺寸确定计算公式
三、滚子链传动基本参数的确定 四、链轮图纸范例
附：链轮设计查表
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一、滚子链链轮设计的基本参数和主要尺寸确定 （齿形GB1244-85）
基本参数：齿数Z、节距P、滚子外经dr、排距Pt 主要尺寸：分度圆直径d、
10b链轮节距
10b链轮节距1. 什么是链轮节距？链轮节距是指链条上相邻两个链环之间的距离，通常用英寸或毫米来表示。
它是链条传动系统中一个重要的参数，决定了链条的传动效率、运动平稳性和使用寿命。
2. 链轮节距的计算方法链轮节距的计算方法与链条的类型有关。
一般来说，链条分为标准链条和非标准链条。
2.1 标准链条的节距计算标准链条通常采用 ANSI（美国国家标准协会）或 ISO（国际标准化组织）的标准。
它们的节距计算方法如下：•ANSI标准链条的节距计算公式为：节距（P）= 链条尺寸（B）/ 链条节数（N-1）•ISO标准链条的节距计算公式为：节距（P）= 链条尺寸（B）/ 链条节数（N）其中，链条尺寸是指链条的外径，单位为英寸或毫米；链条节数是指链条上链环的数量。
2.2 非标准链条的节距计算非标准链条通常是根据特定的需求设计和制造的，其节距计算方法可能会有所不同。
在设计和计算非标准链条的节距时，需要考虑以下因素：•额定负载：链条传动系统的额定负载会影响链条的尺寸和节距。
•传动速度：链条传动系统的传动速度会影响链条的节距和材料选择。
•工作环境：链条传动系统的工作环境会影响链条的材料选择和润滑方式。
3. 链轮节距的影响因素链轮节距的选择会影响链条传动系统的性能和使用寿命。
以下是一些常见的影响因素：3.1 传动效率链轮节距对链条传动系统的传动效率有直接影响。
节距过大或过小都会导致传动效率下降。
过大的节距会增加链条的摩擦和振动，降低传动效率；过小的节距会增加链条的弯曲和拉伸，同样会降低传动效率。
3.2 运动平稳性链轮节距对链条传动系统的运动平稳性也有影响。
节距过大会导致链条在传动过程中产生冲击和震动，影响运动平稳性；节距过小会增加链条的摩擦和噪音，同样会影响运动平稳性。
3.3 使用寿命链轮节距还会影响链条的使用寿命。
节距过大会增加链条的磨损和松弛，缩短使用寿命；节距过小会增加链条的拉伸和疲劳，同样会缩短使用寿命。
4. 如何选择合适的链轮节距？选择合适的链轮节距需要考虑以下几个因素：4.1 轴距和传动比链轮节距的选择要根据链条传动系统的轴距和传动比来确定。