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正文內(nèi)容

滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-10 05:49 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高 鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性,小鏈輪齒數(shù) 應(yīng)該稍微多 一些為好。但小鏈輪齒數(shù)也不宜過(guò)多,否則 i 會(huì)很大,從而使鏈傳動(dòng)較早發(fā)生跳齒失效。 鏈條工作一段時(shí)間后,磨損使銷軸變細(xì)、使套筒和滾子變薄,在拉伸載荷 F 的作用下,鏈條的節(jié)距伸長(zhǎng)。鏈條節(jié)距變 長(zhǎng)后、鏈繞上鏈輪時(shí)節(jié)圓 d 向齒頂移動(dòng)。 一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)以避免使用過(guò)渡接頭。為使磨損均勻,提高壽命,鏈輪齒數(shù)最好與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì),若不能保證互質(zhì),也應(yīng)使其公因數(shù)盡可能小。 鏈的節(jié)距 鏈的節(jié)距越大,理論上承載能力越高。但節(jié)距越大,由鏈條速度變化和鏈節(jié)嚙入鏈輪產(chǎn)生沖擊所引起的動(dòng)載荷 也 越大,反而使鏈承載能力和壽命降低。因此,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈,重載時(shí)選取小節(jié)距多排鏈的實(shí)際效果往往比選取大節(jié)距單排鏈的效果更好。 中心距和鏈長(zhǎng) 鏈傳動(dòng)中心距過(guò)小,則小鏈輪上的包角小,同 時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)就少;若中心距過(guò)大,則 容易 易使鏈條抖動(dòng)。一般可取中心距 a =(30~ 50)p ,最大中心距 ≤80p 。 鏈條長(zhǎng)度用鏈的節(jié)數(shù)表示。按帶傳動(dòng)求帶長(zhǎng)的公式可導(dǎo)出由此算出的鏈節(jié)數(shù)須圓整為整數(shù),最好取為偶數(shù)。 運(yùn)用上式可解得中心距 a 的公式 。 為便于安裝鏈條和調(diào)節(jié)鏈的張緊程度,一般應(yīng)將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的;或者應(yīng)有張緊裝置。 輪的結(jié)構(gòu) 鏈輪的主要尺寸 鏈輪的主要尺寸包括齒數(shù) z 、分度圓直徑 d 、齒頂圓直徑 ad 、齒根圓直徑fd、節(jié)距多浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 邊形以上齒高ah、齒寬1fb、齒側(cè)凸緣直徑gd等 圖 鏈輪的主要尺寸 鏈輪的形狀與結(jié)構(gòu) 通常,鏈輪是由齒圈、輪轂和輪輻三部分組成。常見(jiàn)鏈輪形狀有: 。 。 鏈輪的結(jié)構(gòu)大致有: 。一般應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈條 p =、雙排,單、雙凸緣鏈輪的加工。 。主要應(yīng)用在中、大規(guī)格單、雙凸緣鏈輪的加工 。加工時(shí),凸緣都采用棒料車成凸形。齒圈部分可采用板材切割后加工外徑與軸孔,孔一端車出焊接破口套入凸緣部分進(jìn)行焊接。焊接時(shí)要兩端焊。 。主要應(yīng)用在大型鏈輪的加工,加工時(shí)只加工齒圈、凸緣兩端面、外徑和內(nèi)徑及鍵槽,然后再加工齒形。環(huán)鏈輪都是鑄造的。鑄造鏈輪的材料一般有兩種,鑄鐵和鑄鋼如 HT150、 HT200和 ZG310570。 。主要應(yīng)用在受力較大的中、大規(guī)格鏈輪的生產(chǎn)上。鍛造時(shí),不管是單凸緣式或雙凸緣式,一般都鍛成凸形,軸孔留出足夠的加工余量,材料利用率較低,成本高 。 鏈輪的材料選用 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 鏈輪的材料應(yīng)具有足夠的耐磨性和強(qiáng)度。通常,小鏈輪用較好的材料。一般工況下,采用 4 50、 45Mn鋼,經(jīng)淬火、回火處理,齒面硬度 40~50HRC。重要工況下,采用 15Cr、20Cr材料,經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理,齒面硬度 55~60HRC?;?40Cr、 35CrMo材料,經(jīng)淬火、回火處理,齒面硬度 40~50HRC。簡(jiǎn)單工況下,采用 35鋼經(jīng)正火處理,齒面硬度160~200HBS;或 1 20鋼經(jīng)表面滲碳、淬火和回火處理,齒面硬度 50~60HRC。 鏈輪齒形的幾何形狀與設(shè)計(jì)原則 :常見(jiàn)鏈輪的 幾何形狀有三圓弧一直線形、兩圓弧一直線形、兩圓弧凸齒形、一圓弧一直線形、齒槽中心有偏移的直線齒形和直線齒形。 :鏈輪齒形設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿足三方面要求:即嚙合要求、使用要求、工藝性與精度要求。 (1)保證鏈條能順利的嚙入與嚙出,不會(huì)有干涉現(xiàn)象。 (2)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)的能力。 (3)具有合理的作用角。 (4)齒廓曲線與鏈傳動(dòng)工況相適應(yīng)。 (5)有利于嚙入和防止因鏈條跳動(dòng)而掉鏈。 (6)加工工藝性好。 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑至關(guān)重要。 好的 潤(rùn)滑能顯著降低 鏈條鉸鏈的磨損,延長(zhǎng)使用壽命。 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式 大致 有四種: (1)人工定期用油壺或油刷給油 。 (2)用油杯通過(guò)油管向松邊內(nèi)外鏈板間隙處滴油 。 (3)油浴潤(rùn)滑或用甩油盤將油甩起,以進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑 。 (4)用油泵經(jīng)油管向鏈條連續(xù)供油,循環(huán)油可起潤(rùn)滑和冷卻的作用。 鏈傳動(dòng)的布置張緊 鏈傳動(dòng)兩軸應(yīng)平行,兩鏈輪應(yīng)位于同一平面;一般 應(yīng) 采用水平或接近水平的布置,并使松邊 處 在下邊。 鏈傳動(dòng)的張緊方法很多,最常見(jiàn)的是通過(guò)改變中心距來(lái)調(diào)整張緊程度。采用張緊輪張浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 緊。 圖 鏈傳動(dòng)的張緊裝置 因?yàn)殒準(zhǔn)怯蓜傂枣湽?jié)通過(guò)銷軸鉸接而成,當(dāng)鏈繞在鏈輪上時(shí),其鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后,這些鏈節(jié)將曲折成正多邊形的一部分,該正多邊的邊長(zhǎng)等于鏈條的節(jié)距 p ,邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù) z 。鏈輪每轉(zhuǎn) 一周,隨之轉(zhuǎn)過(guò)的 鏈長(zhǎng) 為pz,所以鏈的平均速度 v (m/s)為 1 1 2 2z n p z n pv = =6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0?? ( 31) 式中 1z 、 2z 分別為主、從動(dòng)鏈輪的齒數(shù); 1n 、 2n 分別為主、從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)數(shù) ( min/r ); p為鏈的節(jié)距 (mm)。 121221nzi = = ( 32) 式中( 31)和( 32)計(jì)算的鏈速和傳動(dòng)比是平均值。事實(shí)上,即使主動(dòng)鏈輪的角速度 1w =常數(shù),其瞬間鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是變化的,而且是按每一鏈節(jié)的嚙合過(guò)程 都 作周期性的變化。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 鏈傳動(dòng)的速度分析 鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繞在鏈輪的鏈條,只有其鉸鏈的銷軸 A的軸心是沿著鏈輪分度圓運(yùn)動(dòng)的,而鏈節(jié)其余部分的運(yùn)動(dòng)軌跡均不在分度圓上。若主動(dòng)鏈輪以角速度 1w 轉(zhuǎn)動(dòng),該鏈節(jié)的鉸鏈銷軸 A的軸心作等速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)鏈輪分度圓半徑為 1r ,則其圓周速度 1v =1r 1w 。 設(shè)鏈傳動(dòng)在工作時(shí),主動(dòng)邊始終處于水平位置。這樣 1v 可分解為沿著鏈條前進(jìn)方向的水平分速度 v 和作橫向運(yùn)動(dòng)的垂直分速度 39。1v ,其值分別為 x 1 1 1v =v c os =r w s i n?? ( 33) 1 1 1 1v 39。=v si n =r w si n?? ( 34) 式中 ? 是主動(dòng)鏈輪上進(jìn)入嚙合的鏈節(jié)鉸鏈銷軸 A的圓周速度 1v 與水平線的角度,從銷軸 A圓周速度 1v 與水平線的夾角,從銷軸 A進(jìn)入鏈輪嚙合位置到銷軸 B也進(jìn)入鏈輪嚙合位置為止,? 角也是從 12???????到 1+2???????之間變化 。 (1? =360176。 /1z 是主動(dòng)鏈輪上鏈節(jié)距 p 對(duì)應(yīng)的中心角 )。 當(dāng) 1=2?? ?時(shí), m in 1 1 1180c o sv v r w z ??? ( 35) 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 1 1 m i n 1 1 118039。 39。 s inv v r w z ??? ( 36) 當(dāng) 0?? 時(shí), 1 1m in 1 1v v r w?? ( 37) 1 1 m in39。 39。 0vv?? ( 38) 由此可知,主動(dòng)鏈輪雖然作等角速度回轉(zhuǎn),而鏈條前進(jìn)的瞬時(shí)速度卻周期性地由小變大,又有大變小。每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)鏈節(jié),鏈速的變化就重復(fù)一次,鏈輪的節(jié)距越大,齒數(shù)越少,? 角的變化范圍就越大,鏈速的變化也就越大。于此同時(shí),鉸鏈銷軸作橫向運(yùn)動(dòng)的垂直分速度 39。1v 也在周期性的變化,導(dǎo)致鏈沿鉛垂方向產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)。 同理 可知 ,每一鏈節(jié)在從動(dòng)鏈輪輪齒嚙合的過(guò)程中,鏈節(jié)鉸鏈在從動(dòng)鏈輪的相位角 ? ,也在不斷的在 2180 /z??的范圍內(nèi)變化,所以從動(dòng)鏈輪的角速度為 112 22 c o sc o s c o srwvw rr ????? ( 39) 鏈從動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為 1221coscoss wri wr ???? ( 310) 可見(jiàn),隨著 ? 角和 ? 角不斷變化,鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是不斷變化的。當(dāng)主動(dòng)鏈輪以等速度回轉(zhuǎn)時(shí),從動(dòng)鏈輪的角速度將周期性地變動(dòng)。只有在 1z =2z (即 1r =2r ),且傳動(dòng)的中心距恰好為節(jié)距 p 的整數(shù)倍時(shí)(這時(shí) ? 和 ? 角的變化才會(huì)時(shí)時(shí)相等),傳動(dòng)比才能在全部嚙合過(guò)程中保持不變,即恒 等于 1,鏈條的送進(jìn)速度恒定,但鏈條的垂直分速度 39。1v 總是周期性變化的。 上述鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不均勻性的特征,是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點(diǎn)造成的, 所以 稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。 鏈傳動(dòng)在工作過(guò)程中,鏈條和從動(dòng)鏈輪都是作周期性的變速運(yùn)動(dòng),因而造成和從動(dòng)鏈浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 輪相連的零件也產(chǎn)生周期性的速度變化,從而引起了動(dòng)載荷。鏈傳動(dòng)的多邊 形效應(yīng)是產(chǎn)生動(dòng)載荷的根本原因。動(dòng)載荷的大小與回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量及加速度的大小有關(guān)。 鏈條前進(jìn)加速度引起的動(dòng)載荷1()dFN為 1dF mac? ( 311) 式中 m 為緊邊鏈條的質(zhì)量( kg ); c a 為鏈條加速度( m /2s ) 。 21 1 1 1= = r w c o s = r w si nvc ttdda dd ?? ( 312) 當(dāng) 1= 180 / z? ??時(shí) , 22 1m a x 1 1 1180s in 2c wpa r w z ??? ( 313) 式中 p 為鏈節(jié)距 112 si n( 180 / )p r z?? ( 3
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