滚子链传动的设计计算编辑版.doc
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1、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812a所示。图中Dp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2Dp,即p2=p+2Dp。而内链节距是不变的,即p1=p。如图812b所示,可知链轮节圆直径的
2、增量为Dd=Dp/sin(180/z)。由此可见,若Dp一定(通常许用伸长率Dp/p3%),则Dd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812 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
3、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
4、速(v0.6m/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814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KZ、链长系数KL、多排链系数KP和工作情况系数KA等(系数值见下节图表)。当不能按如图815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v1.5m/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/s7m/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 推荐的润滑方式人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑当v8
5、z1172125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zmin=9。4链节数LP和链轮中心距a 在传动比i1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=(3050)p,最大可取amax=80p,当有张紧装置或托板时,a0可大于80p。最小中心距amin可先按i初步确定。 当i3时 当i3时 式中 da1、da2两链轮齿顶圆直
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