三、链传动的设计
链传动设计根据链速不同分为一般与低速两种情况:通常,一般(0.6m/s)的链传动按功率曲线设计计算,低速(<0.6m/s)链传动按静强度设计计算。
1、一般(0.6m/s)的链传动设计方法
(1)确定链轮齿数和速比
链轮齿数的多少对传动平稳性和使用寿命有很大影响。小链轮齿数的选择应适中。若小链轮齿数过少,运动速度的不均匀性和动载荷都会很大;链节在进入和退出啮合时,相对转角增大,磨损增加,冲击和功率损耗也增大。
当链速很低时,滚子链传动小链轮最小齿数可选到=9,一般小链轮齿数可根据传动比按表6-5选取。
表6-5 小链轮齿数
传动比
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1~2
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3~4
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5~6
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>6
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齿数
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27~31
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25~33
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17~21
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17
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但小链轮齿数也不宜过多。如选得太大,大链轮齿数则将更大,除了增大传动尺寸和重量外,也会因链条节距的伸长而发生脱链,导致降低使用寿命。确定后,从动轮齿数=,通常=120。链传动速比通常小于6,推荐=2~3.5,但在<3m/s,载荷平稳外形尺寸不受限制时,可达到10。
(2)选择型号,确定链节距和排数
链节距的大小直接决定了链的尺寸、重量和承载能力,而且也影响链传动的运动不均匀性(也称多边形效应),产生冲击、振动和噪声。为了既保证链传动有足够的承载能力,又减小冲击、振动和噪声,设计时应尽量选用较小的链节距。在高速重载时,宜用小节距多排链;低速重载时,宜用大节距排数较少的链。
链的型号由和小链轮转速由图6-7确定链条型号、链节距。
(3)确定中心距和链节数
中心距的大小对传动有很大影响。中心距小时,链节数少,链速一定时,单位时间内每一链节的应力变化次数和屈伸次数增多,因此,链的疲劳和磨损增加。中心距大时,链节数增多,吸振能力高,使用寿命长。但中心距太大时,又会发生链的颤抖现象(尤其在松边上),使运动的平稳性降低。
设计时如无结构上的特殊要求,一般可初定中心距=(30~50)。最大中心距80,最小中心距可按下式取值:
当3时,
=(+)+(30~50) (mm)
当>3时,
=(+) (mm)
式中:、分别为小、大链轮的顶圆直径(mm)。
链节数利用带传动中带长的计算公式
将该式除以链节距,经整理后得链条的节数
应取整数,且最好为偶数。故应按圆整的计算中心距:
为了保证链条有一定的垂度,不致安装太紧,实际安装中心距应比计算值小
0.2~0.4%。若要求中心距可调整,则其调整范围一般应大于或等于2,即△2,这时实际安装中心距为
=-△
对于中心距固定又无张紧装置的链传动,应注意中心距的准确性。
(4)计算作用在轴上的轴压力
由于链传动是啮合传动,勿需很大的张紧力,故作用在轴上的压力也较小,可取
=(1.2~1.3),为链传动的工作拉力。
=1000/ (N)
2、低速(<0.6m/s)链传动设计方法
对于链速<0.6m/s的低速链传动,其主要失效形式是链条受静力拉断,故应进行静强度校核。静强度安全系数应满足下式要求:
式中:为链的极限拉伸载荷,=,为链的排数;为单排链的极限拉伸载荷(表6-1)。
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