滚子链传动设计.docx

1、滚子链传动设计滚子链传动设计软件 是一款免费的滚子链设计和计算软件，具有链速验算、静力强度校核、功率计算等功能，可以根据对应的参数得出计算结果。是滚子链设计中一款不可或缺的工具，推荐有需要的朋友下载！滚子链传动的设计计算公式 一、失效形式和额定功率 链传动的失效形式有链的疲劳破环、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合以及链条的静力拉断。右图示为润滑良好的单排链的额定功率曲线图。由图可见，在中等速度的链传动中，链传动的承载能力主要取决于链板的疲劳强度 ;随着链轮转速的增高，链传动的多边形效应增大，传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度，转速越高，传动能力就越低，并会出现铰链胶合现象，使链条迅速失效

2、。二、 A 系列滚子链的额定功率曲线滚子链额定功率曲线1- 由链板疲劳强度限定 ;2-由滚子、套筒冲击疲劳强度限定3-由销轴和套筒胶合限定上图所示为 A 系列滚子链的额定功率曲线，它是在标准实验条件下得出的，设计时可根据小链轮的转速 n1 从图中查出这种型号的链条允许传递的额定功率 P0，额定功率曲线适合于链速 v0.6m/s 的场合。 滚子链的额定功率曲线是在以下标准实验条件下得出的 :1. 两链轮安装在水平轴上，两链轮共面 ;2.小链轮齿数 z1=19;3.链长 Lp=100 节 ;4.载荷平稳 ;5.按推荐的方式润滑 ;6.能连续 15000h 满负荷运转 ;7.链条因磨损引起的相对伸长

3、量不超过 3%。 当链传动的实际工作条件与标准实验条件不符时，应引入小链轮齿数系数 Kz、链长系数 KL、多排链系数 KP 和工作情况系数 KA 进行修正。额定功率曲线是在推荐的润滑方式下得到的，当不能满足推荐的润滑方式时，应降低额定功率 P0。P0 应降低到下列数值：1 、当 v 1.5m/s ，润滑不良时，允许传递的功率应降低至 (0.30.6)P0; 无润滑时，功率应降至 0.15P0( 寿命不能保证 15000h)2、当 1.5m/s3、当 v7m/s ，润滑不良时，则传动不可靠，不宜采用。当要求的实际工作寿命低于 15000h 时，可按有限寿命进行设计。这时允许传递的功率可提高一些。

4、三、滚子链传动的设计步骤和方法1. 链轮齿数小链轮齿数 z1 少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：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 。链节距增长量与节圆外移量的关系 当销轴和套筒磨损后，链节距的增长量 p 和节圆由分度圆的外移量 d 有如下关系：当节距 p 一定时，齿高就一定，也就是说允许的节圆外

5、移量 d 就一定，齿数越多，允许不发生脱链的节距增长量 p 就越小，链的使用寿命就越短。小链轮的齿数可根据链速选择。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。通常限制链传动的传动比 i 6，推荐的传动比 i=23.5 。2.确定计算功率计算功率是根据传递的功率，并考虑到载荷性质和原动机的种类而确定的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。考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同，引入修正系数 Kz， KL 和 KP，则链所需传递的功率为：链条节距 P 可根据功率 P0 和

6、小链轮转速 n1 由额定功率曲线选取。4.链传动的中心距和链节数链传动的中心距过大或过小对传动都会造成不利影响。 设计时一般取中心距 a0=(30 50)p ，最大取 a0max=80p 。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， 一般可选 a0=(3050)p 。 链条的长度以链节 Lp 数来表示，链节数为：计算出的

7、Lp 应圆整为整数，最好取为偶数，链传动的理论中心距为：为了保证链条松边有一个合适的安装垂度 f，实际中心距应比理论中心距小一些。5.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)6.链传动的压轴力 链传动的压轴力可近似取为：式中： Fe 为链传递的有效圆周力，单位为 N;KFp 为压轴力系数，对于水平传动 KFp=1.15 ，对于垂直传动 KFp=1.05 。7.低速链传动的静力强度计算对于链速 v0.6m/s 的低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大，

8、故常按 下式进行抗拉静力强度计算。计算安全系数式中： n 为链的排数 ;Flim 为单排链的极限拉伸载荷，详值查滚子链规格和主要参数表。Fl 为链的紧边工作拉力，单位为 kN滚子链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式有以下几种：(1)链板疲劳破坏 链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。(2)滚子套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。(3)销轴与套筒的胶合 润滑不当或速度

9、过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。(4)链条铰链磨损 铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。(5)过载拉断 这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。技 术计 算 链 条 传动 机构的 设计 1传动 能力的 选择本 产 品目 录记载 的 传动 能力表 (P.2696) 以下述各 项为 条件。1) 应 在 -10 +60 的空气 环 境中运行并且 应 无磨 损 性粉 尘 。2)应 无腐 蚀 性气体、高度潮湿气体等的不良影响。3) 进 行 传动 的 2 个 轴应 保持水平并且

10、 应进 行适当的配置与安装。4)应 使用推荐的 润 滑形式与 润 滑油。5)应为负载变动较 小的 传动 。多列系数由于施加在各列 链 条上的 负载 并未均匀分布因此多列滚 轮链 条的 传动 能力不能达到单 列滚 轮链 条的列数倍能力。因此多列滚 轮链 条的 传动 能力可通 过 1 列滚 轮链 条的传动 能力乘以多列系数求出。表 2. 多列系数表滚轮链条列数多列系数2列 1.73列 2.54列 3.35列 3.96列 4.6简易选型表3. 简易选型表kW 5kW、小链轮转速 300r/min 、 1 列链条时补偿 kW（纵轴 ）与转速 300r/min（ 横轴 ）的交点位于比 CHE 60的 2

11、3T（23 齿 ）小、比17T（17 齿 ） 大的范围内。根据交点位置判断，可使用 19T。冲击的种类原动机的种类使用机械事例马达透平机内燃机带流 体 机构无流 体机构负载变动较小的皮带输送机、 鼓风机、一般纤维机械、负载变动较小的一般机械链条输送机、 离心泵、 离心 1.0 1.0 1.2离心压缩机、 炉、干燥机、粉碎机、一般加工机械、压缩机、一般土建 机械、一般造纸机械船用推进器、 负载轻微变动的输送机、 自动 1.3 1.2 1.4冲压机、 橡胶搅拌机、 一般机械碎石机、 土木矿山机械、 振动机械、 石油钻探机、压路机、 输送辊道、 反转或施加冲击负载的 1.5 1.4 1.7选 型方法

12、1. 把握使用条件选择 滚 轮链 条 时应 把握以下 7 个条件。1.使用的机械2.冲 击 的种类3.原 动 机的种类4.传动 力（ kW）5.高速 轴 的 轴 径与 转 速6.低速 轴 的 轴 径与 转 速7.轴间 距2.确定使用系数根据要 进 行 传动 的机械以及原 动 机的种类通 过 使用系数表 （表 1）确定使用系数。3.确定 补偿传动 力（ kW ） 利用使用系数 补偿传动 力 （kW） 。 单 列 链 条 时 补偿传动 力 （kW）= 传动 力（ kW）使用系数多列 链 条 时 根据多列系数表 （表 2）确定多列系数。4.选择链 条与 链轮齿 数利用 简 易 选 型表 （表 3）

13、或 传动 能力表求出 满 足高速 轴转 速与 补偿传动 力 （kW） 的 链 条与小 链轮 的 齿 数。此 时 选择 具有所需 传动 能力的最小 节 距的 链 条。此 时应 尽可能 选择 小 节 距 链 条以 获 得低噪音的平滑 传动 。 （如果 单 列 链 条能力不足 则请选择 多列 链 条。另外安装 场 所有空 间 限制、 轴间 距 较 小并且想尽可能减小 链轮 外径 时 请 使用小 节距多列 链 条。）另外小 链轮 与 链 条的卷 绕 角度 应为 120 以上。5.选择 大 链轮 的 齿 数大 链轮 的 齿 数 = 小 链轮 的 齿 数速度比确定小 链轮 的 齿 数后再乘以速度比 则 可

14、确定大 链轮 的 齿 数一般来 说 小 链轮 的 齿数 为 17 齿 以上高速 时为 21 齿 即可低速 时为 12 齿 即可但大 链轮 的 齿 数最好不要超 过 120 齿 。另外速度比 为 1:1 或 2:1 时 请 尽可能 选择 大 齿 数 链轮 。通常使用时 请 将速度比 设 定 为 1:7 以下最好是在 1:5 左右。6.检查轴 径 检查 所 选 小 链轮 是否可在所需的 轴 径下使用。 请 参 阅产 品目 录 中相 应页 的 规 格表。相对 于 轮毂 直径 较 大 时 请 增加 齿 数或 选择较 大的 链 条。7.链轮 的 轴间 距最短 轴间 距当然是以 2 个 链轮 不相互接触

15、为 好但 请选择 120 以上的小 链轮 卷 绕 角度。一般来 说 较为 理想的 轴间 距 为 所用 链 条 节 距的 30 50 倍脉 动负载发 生作用 时 请选择 在 20 倍以下。8.计 算 链 条的 长 度与 链轮 的 轴间 中心距离 确定 链 条以及两 链轮 的 齿 数、 轴间 距后根据 链节 数 计 算公式来确定 长 度。Lp： 用 链节 数表示的 链 条 长 度N1 ： 大 链轮 的 齿 数N2： 小 链轮 的 齿 数Cp： 用 链节 数表示 轴间 中心距离 ： 3.14（ 1 ） 计 算 链 条的 长 度 （ 已确定 链轮 的 齿 数 N1 、 N2 与 轴间 中心距离 Cp

16、时 ） 请 将 Lp 的小数点以下的 值 四舍五入。2 ) 计 算 轴间 中心距离 ( 已确定 链轮 的 齿 数 N1 、 N2 与 链 条 长 度 Lp 时 )只能求利用一般 选 型方法的 选 型范例利用 3.7kW 、 1,000r/min 的 电动 机 (马 达 )传动压缩 机 时 1 把握使用条件1) 使用的机械 压缩 机、运行 10 小 时2)冲 击 的种类 平滑 传动3) 原 动 机的种类 电动 机4)传动 力( kW) 3.7kW5)转 速 1,000r/min 2 确定使用系数根据表 1 将使用系数定 为 1.2 。 3 确定 补偿传动 力( kW )补偿传动 力 (kW)= 传动 力 (kW) 使用系数 3.7kW 1.2 4.44kW 4 选择链 条与 链轮齿 数有关 1,000r/min 、 4.44kW 如果 查 看表 3 的 简 易 选 型表可确 认链 条 为 CHE40 链轮为 17T 左右。现 在通 过 CHE40 链 条的 传动 能力表 进 行确 认 齿 数 为 13T 、 1,000r/min 时 的 传动能力 为 4.09kW 不能 满 足 补偿传动 能力因此 选择齿 数 为 19T 的 链轮 因其 传动 能力 为 4.6kW 可 进 行 传动 。因此 选择该链轮 即可。结 果 选择链 条 CHE40小 链轮齿 数 19T