链条传动设计文档格式.docx

1、p/mm排距p1/mm滚子外径d1/mm内链节链宽b1/mm销轴直d2/mm内链板高度h2/mm极限拉 每米质伸载荷 量（单排）（单排） q/（kg/mQ/N ）05B06B08A08B10A12A16A20A24A28A32A40A48A8.009.52512.7015.87519.0525.4031.7538.1044.4550.8063.5076.205.6410.2414.3813.9218.1122.7829.2935.7645.4448.8758.5571.5587.935.006.357.958.5110.1611.9115.8822.2328.5839.6847.633.005

2、.727.857.759.4012.5715.7518.9025.2231.5537.8547.352.313.283.964.455.085.947.929.5311.1014.2719.2423.807.118.2612.0711.8115.0918.0824.1330.1836.2042.2448.2660.3372.394400 0.188900 0.4013800 0.6017800 0.7021800 1.0031100 1.5055600 2.6086700 3.80124600 5.60169000 7.50222400 10.10347000 16.10500400 22.6

3、0注：（1）极限拉伸载荷也可用 kgf 表示，取 1kgf=9.8N；2（2）过渡链节的极限拉伸载荷按 0.8Q 计算。把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，链的排数愈多， 承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大 大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过 4 排。当传动功率较大时，可采用两根或 两根以上的双排链或三排链。为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形式见图 12.4。当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销或弹簧 卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。

4、过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。图 链接头链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，尽量减少啮合时的链节的 冲击和接触应力，而且要易于加工。常用的链轮端面齿形见下图所示。它是由三段圆弧 aa 、ab、cd 和一段直线 bc 构 成，简称三圆弧一直线齿形。齿形用标准刀具加工，在链轮工作图上不必绘制端面齿 形，只需在图上注明“齿形按 3R GBT 1244-1985 规定制造”即可，但应绘制链轮的轴 面齿形，见图，其尺寸参阅有关设计手册。工作图中应注明节距 p 、齿数 z 、分度圆 直径 d （链轮上链的各滚子中心所在的圆）、齿顶圆直径 da、齿根圆直径 df

5、。图 滚子链链轮端面齿形 图 滚子链轴面齿形32.5.2 单排小链轮设计根据表 2-1 和表 2-2 得到小链轮的设计数据：齿数 Z1=19、分度圆直径 d=77.16、 分度圆舷高取 3、齿根圆直径 df=69.21、齿侧凸缘直径 dg=62.79、选用 08 A 型链条， 链条节距 P=12.7、滚子最大外径 dr=7.95、内链节内宽最小 7.85。表 2-1 链轮设计参数表 2-2 链轮设计数据（1）建立新文件。单击标准工具栏上的“新建”图标按钮 “零件”“确定” 。（2）绘制草图 1。从特征管理器中选择 ，进入草图绘制界面。 用“圆” 工具绘制出三个同心圆，圆心与原点重合。用“构造几

6、何线” 工具将三 个转换成构造线，如图 2-1 所示。用“中心线” 工具绘制出三条直线，他们的起点4都与原点重合，终点都与圆重合，右边的一条竖直约束，如图 2-2 所示。用“添加几 何关系” 工具，将图 2-3 中箭头所指的二个点和直线作“对称”约束。用“中心线”工具绘制三条直线，他们的起点终点都落在圆上，右边的直线作水平约束，如图 2-4 所示。用“添加几何关系” 工具，将图 2-5 中箭头所指的二条直线作“垂直”约束。 用“添加几何关系” 工具，将图 2-6 中箭头所指的二条直线作“相等”约束。用 “添加几何关系” 工具，将图 2-7 中箭头所指的二条直线作“垂直”约束。用“智 能尺寸”

7、工具标注出如图 2-48 所示的角度尺寸，在尺寸修改框中输入 360/19，然后 单击确定按钮。图 2-1 绘制草图 1图 2-2 绘制三条构造线图 2-3 加入对称约束 图 2-4 绘制三条构造线图 2-5 加入垂直约束图 2-6 加入相等约束5图 2-7 加入垂直约束图 2-8 标注角度尺寸用“智能尺寸” 工具标注出如图 2-9 所示的尺寸。用“圆” 工具绘制出一个圆， 圆心落在直线的端点上，如图 2-10 所示。用“添加几何关系” 工具，将图 2-10 中箭 头所指的二个圆作“相切”约束。用“三点弧” 工具，绘制出一条圆弧，起点落在 直线的端点上，终点落在圆上，如图 2-11 所示。用“

8、添加几何关系” 工具，将图 2- 11 中箭头所指的圆弧和点作“重合”约束。用“添加几何关系” 工具，将图 2-12 中 箭头所指的圆和圆弧作“相切”约束。图 2-9 标注尺寸图 2-10 绘制圆图 2-11 加入重合约束图 2-12 加入相切约束6图 2-13 镜向草图图 2-14 修剪草图选择图 2-13 中箭头所指的圆弧和直线，选择时按住“Ctrl”键，然后在工具栏中单 击“镜向” 工具，将选中的草图镜向。用“剪裁实体” 工具修剪圆，修剪后的草 图如图 2-14 所示。用“三点弧” 工具，绘制出一条圆弧，圆弧的起点和落点分别落 在尺寸 11 直线的两端点上，如图 2-15 所示。用“智能

9、尺寸” 工具标注出分度圆的 直径从动尺寸 77.16，标注出齿顶圆的直径从动尺寸 83.16，这个数值在 85.08 到 80.84 之间，符合设计要求。标注链条滚子的最大外径从动尺寸 7.95，这个尺寸不能小于 7.95。如图 2-16 所示。单击图标 退出绘制草图。图 2-15 绘制图弧图 2-16 标注从动尺寸图 2-12 绘制草图 2图 2-13 镜向草图图 2-14 标注尺寸 （3）绘制草图 2。从特征管理器中选择 ，进入草图绘制界面。用“中心线” 工具绘制出一条竖线和三线水平线，竖线的起点与原点重合，上7面二水平线的右端点与竖线重合，下面一条水平线的左端点与原点重合。用“直线” 工

10、具绘制出二条水平线和一条竖线，上面一条水平线右端点与竖线端点重合，下面一条水平线右端点与原点重合，左端点与竖线下端点重合。如图 2-12 所示。选择刚画 的二条水平线和一条竖线再加一条中心线，选择时按住“Ctrl”键，然后在工具栏中单 击“镜向” 工具，将选中的草图镜向。如图 2-13 所示。用“智能尺寸” 工具标注 出如图 2-14 所示的尺寸。图 2-15 标注尺寸图 2-16 绘制二条圆弧用“智能尺寸” 工具标注出如图 2-15 所示的尺寸。用“三点弧” 工具，绘制 出二条圆弧，他们的起点和终点分别落在直线的端点上，如图 2-16 所示。用“添加几 何关系” 工具，将图 2-17 中箭头

11、所指圆弧和点作“重合”约束。用“添加几何关系”工具，将图 2-18 中箭头所指的二条圆弧作“相切”约束。绘制好的的草图 2 如图 2- 19 所示。注意尺寸 7.5，这个尺寸不能大于内链节内宽值 7.85。单击图标 退出绘制 草图。8图 2-17 加入重合约束图 2-18 加入相切约束（4）建立“旋转 1”。在特征管理器中选择草图 2，然后在特征工具栏中单击 “旋转” 图标，系统弹出“旋转”属性管理器，在“旋转轴” 输入框中输入水平 构造线作为旋转轴，在“旋转类型” 选择框中选择“单向”，在“角度” 输入框 中输入 360，其它采用默认设置如图 2-20 所示。单击“确定” 图标按钮完成建模。

12、图 2-19 镜向草图图 2-20 旋转属性管理器9图 2-21 切除拉伸 1 属性管理器（5）建立“拉伸切除 1”。在特征管理器选择草图 1，然后在特征工具栏中单 击“拉伸切除” 图标，系统弹出“拉伸切除”属性管理器，在“方向 1”栏的“终 止条件”选择框中选择“两侧对称”，在“深度” 输入框中输入 20，其它采用默认 设置，如图图 2-21 所示。（6）建立“圆周阵列”。将特征尺寸显示出来。在特征工具栏中单击“圆周阵列” 图标，系统弹出“圆周阵列”属性管理器，在“旋转轴” 输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区选择角度尺寸 18.9，勾选“等间距”选项，在“阵列数” 输入 框中输入 19，

13、在“要阵列的特征” 输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区展开 特征树选择“切除拉伸 1”特征，其它采用默认设置。如图 2-22 所示。单击“确定”图标按钮完成圆周阵列。图 2-22 圆周阵列属性管理器 图 2-23 绘制草图 3图 2-24 加入相切约束图 2-25 标注尺寸（7）绘制草图 3。 用“圆” 工具绘制出一个圆，圆心与原点重合。用“矩形” 工具绘制出一个矩形。 用“中心线” 工具绘制出一条水平线，水平线的起点和终点分别落在矩形竖边的中 点上。如图 2-23 所示。用“添加几何关系” 工具，将图 2-24 中箭头所指的水平线和10圆作“相切”约束。用“智能尺寸” 退出绘制草图。工具

14、标注出如图 2-25 所示的尺寸。单击图标图 2-26 切除拉伸 2 属性管理器（8）建立“拉伸切除 2”。在特征管理器选择草图 3，然后在特征工具栏中单 击“拉伸切除” 图标，系统弹出“拉伸切除”属性管理器，在“方向 1”栏的“终 止条件”选择框中选择“两侧对称”，在“深度” 输入框中输入 20，单击“所选轮 廓” 输入框，输入框变成红色，将鼠标移到圆轮廓上单击选中，再将鼠标移到矩 形轮廓上单击选中。其它采用默认设置，如图图 2-26 所示。单击“确定” 图标按钮 完成建模。图 2-27 倒角属性管理器（9）建立“倒角”。在特征工具栏中单击“倒角” 图标，系统弹出“倒角”属 性管理器，在“倒

15、角参数”输入框中输入模型的 8 条边。选择倒角类型为“角度距离” ，在“距离 1” 输入框中输入 1，在“角度” 输入框中输入 45，其它采用默认设 置如图 2-27 所示。单击“确定” 图标按钮。11图 2-28 圆角属性管理器图 2-29 建好的小链轮模型（10）建立“圆角”。在特征工具栏中单击“圆角” 图标，系统弹出“圆角” 属性管理器，选择“圆角类型”为“等半径”，在“圆角半径” 输入框中输入 0.5， 在“边线、面、特征和环” 输入框中输入模型的二条边，其它采用默认设置如图 2- 28 所示。建好的小链轮模型如图 2-29 所示。2.5.3 单排大链轮设计根据表 2-1 和表 2-2

16、 得到大链轮的设计数据：齿数 Z1=57、分度圆直径 d=230.54、分度圆舷高取 3.5、齿根圆直径 df=222.59、齿侧凸缘直径 dg=216.88、选用 08 A 型链条，链条节距 P=12.7、滚子最大外径 dr=7.95、内链节内宽最小 7.85。 草图 1 的绘制方法和小链轮草图 1 绘制方法相同。在这里只说明一下不同的地方，标 注角度尺寸时在弹出的修改尺寸对话框中输入 360/57，如图 2-30 所示。分度圆舷高的 尺寸为 3.5，标注出三个从动尺寸：7.95，要求这个尺寸不能大于 7.95，这是链条滚子 的最大外径。分度圆尺寸 230.54，齿顶圆尺寸 237.54（要

17、求在 238.47 到 234.93 之间）， 符合设计要求。如图 2-31 所示。12图 2-30 标注角度尺寸图 2-31 绘制好的草图 1（3）绘制草图 2。从特征管理器中选择 ，进入草图绘制界 面。草图 2 的绘制方法与小链轮草图 2 的绘制方法相同在这里不再叙述。用“智能尺 寸” 工具标注出如图 2-32 所示的尺寸。图 2-32 绘制好的草图 213其方法和小链轮一样。（5）建立“切除拉伸 1”。参照小链轮建模。变成红色，在绘图区选择角度尺寸 6.3，勾选“等间距”选项，在“阵列数” 输入框 中输入 57，在“要阵列的特征” 输入框中单击，输入框变成红色，在绘图区展开特 征树选择“

18、切除拉伸 1”特征，其它采用默认设置。如图 2-33 所示。图 2-33 圆周阵列属性管理器（7）绘制“草图 3”。方法和绘制小链轮草图 3 一样。 （8）建立“切除拉伸 2”。 参照小链轮建模。（9）建立“倒角 1”。（10）建立“圆角 1”。建好的大链轮模型如图 2-34 所示。图 2-35 是链轮的标注。14图 2-34 建好的大链轮模型图 2-35 链轮的标注2.5.4 链条的建模滚子链的结构由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。在 SolidWorks 中，分 别将这几个零件单独建立模型，然后再进行装配。如图所示，新建零件，在前视面上绘制图示草图，根据 08 A 型链条，链条节距

19、P=12.7mm。建立拉伸特征。拉伸高度为 1mm，得到内链板零件。15图 内链板拉伸草图图 建立拉伸特征依次绘制外链板，销轴，套筒和滚子等零件，这些零件的建模过程比较简单，均 采用拉伸特征即可。在此略过介绍建模过程。零件尺寸可以查阅相关机械手册。图 导入装配体环境新建一个装配体文件，导入两套零件（即组成一个链节）。“内链板”与“外链 板”的相应孔为同轴心装配关系。在本例中，利用 SolidWorks 2006 新增加的宽度配合， 能够使各个零件的装配更为便捷。如图所示。滚子位于两块内链板的中间对称位置， 选择两块内链板面作为“要配合的实体面”，滚子的两个端面作为“标签面”。图 建立宽度配合图

20、 装配好的链节16装配好的单个链节如图所示。部分关键尺寸见图。图 部分关键尺寸下面介绍链条的整体装配。链条的整体装配需要很高的精度，将所有的链节导入装配体环境后，整个机构具 有大量自由度，各个链节的空间位置不容易控制。此时可以采用导入一个辅助零件帮 助链节的定位。如图所示新建一个零件，在前视面上绘制草图，这个草图的尺寸按照实际链条装 配后的运动轨迹而得，注意执行“套合样条”的命令，使所有的圆弧段组成一条样条 曲线。拉伸之后得到一个单面。按照设计要求，链条的滚子沿着这条轨迹进行运动。图 绘制草图 图 拉伸曲面17新建一个装配体。导入该“链条轨迹”零件，将其设置为固定。导入一个“链节” 子装配体。

21、将链节子装配体的前视面和新建装配体的前视面设置为重合。打开“销轴”零件，在“销轴”的端面绘制一个草图点。这个点的位 置位于端面圆的圆心。点在拉伸曲面上，通过设置“点重合在面上”的装配关系，能 够使“链节”良好地进行定位。图 面面重合 图 绘制点草图转入装配体环境。选择“销轴”上的草图点与“链条轨迹”的拉伸曲面，设置其 为“重合”的装配关系。这样，各个链节的空间位置就能根据设计要求来确定。此时 若用鼠标拖动各个链节，可以看到链节沿着既定的轨迹进行移动。18图 设置重合的装配关系注意，在设置点与面重合的装配关系之前，还需要将“链节”子装配体设置为灵 活，即使原先装配体中存在的自由度仍然有效。右键单

22、击装配体设计树中的“滚子链节”，选择“零部件属性”，在弹出的对话 框中，如图所示，选择求解为“灵活”。设计树中“滚子链节”前的图标也变为 。 如图所示。图 灵活子装配体 图 设计树中的图标变化在装配体中导入所有的“链节”，按照同样的方法进行装配。装配完成的链条如 图所示。在装配的过程中，必要时可以将部分装配关系进行压缩，以减少程序的计算 量。19图 链条整体装配完成后的链条如图所示。在本例中，省去了链节头的制作。图 装配完成的链条链条的整体装配关系较为复杂，本例中采取了导入全部链节进行装配，这种方式 要求计算机具有较高的硬件配置，且操作比较繁复。容易出现装配关系过定义的情况。20在建模过程中，对于这类标准件，可以忽略链条的一些细节。装配链节中的部分 零部件可以整合在一起，例如套筒和销轴，或者也可以将链条作为一个零件，在绘制 一个链节单元后，采用曲线阵列的方法，对此有兴趣的读者可以自行尝试。21