CATIA关于三圆弧一直线链轮的参数化建模
CATIA关于三圆弧一直线链轮的参数化建模教程
先看看完成后的数模：
教程重点介绍参数的设置及建立，面对有一定实体建模基础的人。
链轮的轮体形式有很多种，选个简单的单体链轮，复杂的也是由简单的形式演化来的。
查手册“滚子链轮的基本参数和主要尺寸，GB/T1243-1997”：
分度圆直径：)
/180sin(/z P d ?=齿顶圆直径：)
/180cot(54.0(z p d a ?+=齿根圆直径：1
d d d f -=齿侧凸缘直径：76.004.1)/180cot(--? 查手册“轴向齿廓及尺寸，GB/T1243-1997”： 选单排，忽略B 型，因为不常用。 齿宽：)7.12(93.011≤=p b b f 或者) 7.12(95.011>=p b b f 1b ：链条内节内宽 齿侧半径：p r x =齿侧凸缘圆角半径：p r a 04.0=a b 参数建模时不需要，因为可以通过齿顶圆a d 和齿侧半径x r 确定 出来。 三圆弧一直线齿槽形状： 这里必须挑挑拣拣一下，建模的时候用不了这么多的参数。只要知道1r 、2r 、3r 、c b 和它们对应的角度2/α、β、2/γ、轮齿就可以生成了。手册上为什么给这么多的参数，我个人理解，应该是给当年用图板、圆规、直尺制图的时候准备的。 齿沟圆弧半径：05 .05025.011+=d r 1d ：滚子直径 齿沟半角：z ?-?=60552α工作圆弧半径：05 .03025.112+=d r 工作圆弧角：z ?-?=5618β齿形半角：z ?-?=64172γ齿顶圆弧半径：05 .0)3025.1cos 8.0)2cos(3.1(13--+=βγd r 工作直线长度：)) sin(8.0)2sin(3.1(1βγ-=d b c 先确定一个链条的基本参数，用来建立链轮数模： 齿数z ：20； 查手册选择20A 链条的参数： 节距p ：31.75mm ； 滚子直径d1:19.05mm ； 内节内宽b1:18.9mm ； 内链板高度h2:30.18； 其他的参数可以通过公式计算求得。 三圆弧一直线链轮画法 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 三圆弧一直线齿槽形状（摘自GB1244－85） 三圆弧一直线链轮相关参数说明 （这个word本来是在百度文库里面下载的，后来发现部分数据与设计手册有出入，且原word图片字迹不清，所以将其更改之后上传。部分公式由WPS2010编辑，表格数据无法查看请安装WPS2010） 名称符号计算公式 齿沟圆弧半径=+ 齿沟半角（°）a/2 a/2=55°-60°/z 工作段圆弧中心 O2的坐标 M M=*sin（a/2） T T=*cos（a/2） 工作段圆弧半径=+ 工作段圆弧中心 角（°） ββ=18°-56°/z 齿顶圆弧中心O3的坐标W W=*cos（180°/z）V V=*sin（180°/z） 齿形半角r/2 r/2=17°-64°/z 齿顶圆弧半径=dr[(r/2)+β] 工作段直线部分 长度=dr[(r/2)β] e点至齿沟圆弧 中心连线的距离 H 注：齿沟圆弧半径允许比表中公式计算的大+。 链轮的基本参数及主要尺寸: 链轮的基本参数是配用链条的节距p ，滚子直径d 1，排距p t 以及齿数z 。链轮的主要尺寸及 计算公式见下表。链轮毂孔最大许用直径见。 表： 滚子链链轮主要尺寸（mm ） 注：a d 、g d 取整数，其他尺寸精确到 三圆弧一直线画滚子链轮的方法 --------利用40-A 滚子链的尺寸举例画 一． 基本数据 1．查表可得的数据 40-A滚子链 ---- 滚子套直径dr= 连节距p= 我用的链轮齿数z=17 二．一边画一边算数据 1．分度圆直径d=p/sin（180°/z） = ÷sin(180°÷17)= 2.齿顶圆直径da=p（+ctg180°/z）=×+ctg180°÷17)= 3.画a-a圆弧。在分度圆正上方画一个十字作为定位用 圆弧a-a的半径r1=+=×+= 圆弧a-a的弧度a/2=55°－60°÷z=55°－60°÷17=° 4 M=××°= T=××°= 在CAD中利用偏移工具获得O2点 5.画圆弧a-b a-b圆弧直径r2=+=×+=（O2点到a点距离就是r2值） 中国第一重型机械集团公司标准 滚子链及链轮的选择计算 JB/ZQ 4176-2006代替JB/ZQ 4176-97 中国第一重型机械集团公司 2008-12-01批准 2008-12-31实施本标准适用于GB /T 1243-2006链传动的选择计算。1选择链传动的基本要求： 1.1链传动应考虑的主要因素： 1.1.1链板和销轴能承受传递的拉力。 1.1.2链轮所承受的工作负荷。 1.1.3衬套和销轴之间的铰接磨损，在要求寿命期限内应保持许用极限。1.1.4齿面的磨损在要求寿命期限内应保持许用极限。1.2为了得到链传动的满意寿命，必须做到：1. 2.1链轮有足够的润滑； 1.2.2链条伸长的补偿有张紧措施，空程垂度小于中心距1%。1.2.3空程和负荷程的振动或整个传动的扭转振动能得到制止。1.3链传动计算选择时有关参数的确定要求： 1.3.1滚子链以极低速度或动载运行时，动拉力按公式F d =F ·f 1来计算，不考虑离心力，其值不超过最小断裂力的0.15倍。 1.3.2选取链条至少必须知道所传递的功率、小链轮转速及估算出的附加动载荷等。 1.3.3链轮最小齿为17。在中、高速或最大允许载荷范围运行时，小链轮齿要淬火，齿数尽可能为21。链轮最大齿数为150齿。 下列齿数优先选择：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。1.3.4链传动的最佳中心距是链节距的30~50倍，小链轮最小包角为120°。 1.3.5当链传动方向与水平面倾斜角大于60°时，必须要用张紧轮、张紧轴或其它相应的方法把链张紧（见图1）。 图1 1.3.6大节距单排链和小节距多排链经常采用，多排链在位置上受到限制，但可采用较小直径的链轮，这样在一定的条件下还可达到较高的转速。1 后退 返回分目录返回总目录 三圆弧一直线齿槽形状（摘自GB1244－85） 三圆弧一直线链轮相关参数说明 （这个word本来是在百度文库里面下载的，后来发现部分数据与设计手册有出入，且原word图片字迹不清，所以将其更改之后上传。部分公式由WPS2010编辑，表格数据无法查看请安装WPS2010） 名称符号计算公式 齿沟圆弧半径=0.5025dr+0.05 齿沟半角（°）a/2 a/2=55°-60°/z 工作段圆弧中心O2的坐标M M=0.8dr*sin（a/2）T T=0.8dr*cos（a/2） 工作段圆弧半 径 =1.3025dr+0.05 工作段圆弧中 心角（°） ββ=18°-56°/z 齿顶圆弧中心O3的坐标W W=1.3dr*cos（180°/z）V V=1.3dr*sin（180°/z） 齿形半角r/2 r/2=17°-64°/z 齿顶圆弧半径=dr[1.3cos(r/2)+0.8cosβ-1.3025]-0.05 工作段直线部 分长度 =dr[1.3sin(r/2)-0.8sinβ] e点至齿沟圆弧 中心连线的距 离 H 注：齿沟圆弧半径允许比表中公式计算的大0.0015+0.06mm。 链轮的基本参数及主要尺寸: 链轮的基本参数是配用链条的节距p，滚子直径d1，排距p t以及齿数z。链轮的主要尺寸及计 算公式见下表。链轮毂孔最大许用直径见表。 表：滚子链链轮主要尺寸（mm） 名称代号计算公式备注 注：a d 、g d 取整数，其他尺寸精确到0.01mm 三圆弧一直线画滚子链轮的方法 --------利用40-A 滚子链的尺寸举例画 一． 基本数据 第6章链传动 本章提示： 链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件-----链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。 本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围；重点分析了链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式；阐明了功率曲线图的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择；简要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。 基本要求 1)．了解链传动的工作原理、特点及应用 2)．了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。 3)．掌握滚子链传动的设计计算方法。 4)．对齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。 6.1 概述 链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图6.1，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。 在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型： 1．滚子链传动 滚子链的结构如图6.2。它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。 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，图6.3为双排链。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6.4。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。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。 链条相邻两销轴中心的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。 滚子链已标准化，分为A、B两种系列。A系列用于重载、高速或重要传动；B系列用于一般传动。表6.1列出了部分滚子链的基本参数和尺寸。 CAD画链轮 一、用AutoCAD绘制链轮首先要知道一些参数：d1为链条滚子直径（套铜直径）、p为节距（链条两孔中心的距离也是链轮的节距）、z为齿数、a为齿沟角、d为分度圆直径、ra为齿根圆弧半径、re为齿面圆弧半径、da为齿顶圆直径、df为齿根圆弧直径、ha为分度圆弦齿高。如图（单位mm） 二、链轮的计算公式 1.齿面圆弧半径 re最大值＝0.008d1(z2+180) re最小值＝0.12d1(z+2) 2.齿沟圆弧半径 ra最大值＝0.505d1+0.069×3 ra最小值＝0.505d1 3.齿沟角 a最大值＝140－90÷z a最小值＝120－90÷z 4.分度圆直径 d=p÷sin(180÷z) 5.齿顶圆直径 da最大值＝d+1.25p－d1da最小值＝d+(1－1.6÷z)p－d1 6.齿顶高 ha最大值＝（0.625+0.8÷z)p－0.5d1 ha最小值＝0.5（Ｐ－d1) 7.齿根圆直径 df=d－d1 三绘制链轮首先拿到客户提供的链轮样品，进行测量，d1滚子直径为5、p节距为9.5、z齿数为8，如图 第二步画滚子直径根据公式ra最大值＝0.505d1+0.069×3＝0.505×5+0.069×3＝2.98786607 ra最小值＝0.505d1＝0.505×5＝2.525 绘制链轮时最好取中间值不要超过最大值（否则与链条配合时会卡死），也不要小于最小值（骑过自行车的多知道链轮磨损了就会掉链就是这个道理）ra中间值＝（2.98786607-2.525）÷2+2.525＝2.75643303当然也可以是其它值只要在最大和最小之间。画图如下 CAD链轮的画法-实用 CAD画链轮 一、用AutoCAD绘制链轮首先要知道一些参数：d1为链条滚子直径（套铜直径）、p为节距（链条两孔中心的距离也是链轮的节距）、z为齿数、a为齿沟角、d为分度圆直径、ra为齿根圆弧半径、re为齿面圆弧半径、da为齿顶圆直径、df为齿根圆弧直径、ha为分度圆弦齿高。如图（单位mm） 二、链轮的计算公式 1.齿面圆弧半径 re最大值＝0.008d1(z2+180) re最小值＝0.12d1(z+2) 2.齿沟圆弧半径 ra最大值＝0.505d1+0.069×1d ra最小值＝0.505d1 3.齿沟角 a最大值＝140－90÷z a最小值＝120－90÷z 4.分度圆直径 d=p÷sin(180÷z) 5.齿顶圆直径 da最大值＝d+1.25p－d1 da最小值＝d+(1－1.6÷z)p－d1 6.齿顶高 ha最大值＝（0.625+0.8÷z)p－0.5d1 ha最小值＝0.5（Ｐ－d1) 7.齿根圆直径 df=d－d1 三\绘制链轮首先拿到客户提供的链轮样品，进行测量，d1滚子直径为5、p节距为9.5、z齿数为8，如图 绘制的第一步画分度圆根据公式d=p÷sin(180÷z)＝9.5÷sin （180÷z）＝24.82如图 第二步画滚子直径根据公式ra最大值＝0.505d1+0.069×1d 0.505×5+0.069×5 2.98786607 ra最小值＝0.505d1＝0.505×5＝2.525 绘制链轮时最好取中间值不要超过最大值（否则与链条配合时会 卡死），也不要小于最小值（骑过自行车的多知道链轮磨损了就会掉链就是这个道理）ra中间值＝（2.98786607-2.525）÷2+2.525＝2.75643303当然也可以是其它值只要在最大和最小之间。画图如下 第三步画齿沟角根据公式a最大值＝140－90÷z＝140－90÷8＝128.75 a最小值＝120－90÷z＝120－90÷8＝108.75 画图时取a中间值＝（128.75－108.75）÷2+108.75＝118.75如图 滚子链传动设计计算步骤 已知p=10KW ，小链轮的转速n1=720r/min ，传动比i=，载荷平稳，两班工作制，两链轮中心距a=500~600mm 范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于35o ，小链轮孔径40m m d k =。 计算： （1）小链轮齿数z1 z1、z2取奇数，则链条节数p L 为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。 （2）大链轮齿数z2 Z2=iz1=*23= 取整z2=65 （3）实际传动比i=83.223 65z z i 1 2=== （4）设计功率P k p A d = A k 工况系数，查表1k A =，10KW P k p A d == （5）单排链条传递功率m Z d 0k k P P = ，查表和，齿数系数23.1k Z =，排数系数m k =1 1 23.110P 0?= = （6）链节距p 根据13.8P 0=，n1=720r/min ，查图功率曲线0P 和n1确定的点，应在所选型号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。结果为10A ，节距p=， （7）验算小链轮轴直径k d 查链轮中心孔最大许用直径40m m 65d k max >= （8）初定中心距0a p )50~30(a 0=为优，无张紧轮时取25p a 0< 80p a 0max = 6m m .555875.153535p a 0=?== （9）确定链条节数0 2 12210p a p )2z z (2 z z p 2a L π -+++= 35p p )22365(26523p 35p 22π-+++?= = 取116L p = （10）链条长度84m .11000 875 .151161000 p L L p =?= = （11）计算（理论）中心距'a 当21z z ≠时，a 21p 'k )z z 2L (p a --= 当21z z =时，)z L (2 p a p '-= 根据2143.223 6523116z z z L 1 21p =--=--，查表，若有必要可使用插值。 24559 .0k a = 42.56124559.0)65231162(875.15k )z z 2L (p a a 21p '=?--?=--= (12)实际中心距a a a a '?-=，一般'a )004.0~002.0(a =? 559.74mm 561.420.003-561.42a a a '=?=?-= (13)链速s /38m .41000 60875.157******** 60p n z v 11=???=?= (14)有效圆周率1N .228338 .4101000v 1000P F t =?== (15)作用在轴上的力F 水平或倾斜的传动t A F K )2.1~15.1(F ≈ 接近垂直的传动t A F 05K .1F ≈ A K 工况系数，见表 F=×1×= (16)润滑方式。 (17)链条标记：10A-1-116 GB 1243-1997 1表示排数，116表示节数 (18)链轮的几何尺寸 滚子直径16m m .10d 1= p= 竭诚为您提供优质文档/双击可除inventor链轮的模板基本画法 篇一：inventor中齿轮的绘制 inventor中齿轮的绘制 1、新建文件 运行inventor，新建文件，选择【standard.ipt】，确定后进入草图界面。 2、建立旋转草图 通过【直线】 工具绘制截面轮廓，并用【通用尺寸】 工具进 行尺寸标注（其中“216.25”为齿根圆半径，数据以测量数据为准），得到如下草图： tips：标注前可以先通过【固定】工具以从左至右的顺序标注。 ，将草图最左端的边固定住，再 图：【固定】工具的位置 3、旋转生成齿轮主体 点击工具栏的 ，退出草图。点击左上角的 ，在弹出列表中选择“零，选择草图最下端的边为“旋件特征”，再点击其下面板中的【旋转】工具 转轴”，确定，得到如下实体： 4、建立减重孔草图 选中减重孔所在平面，点击工具栏上的 ，进入草图绘制环境，绘制如下草图： 5、拉伸创建一个减重孔 退出草图环境，选择“零件特征”下的【拉伸】工具 ，选择刚绘制的圆草图， 布尔方式设置为【切削】，终止方式设置为【贯通】，注意选择合 适的拉伸方向。确认后生成如下实体： 6、环形阵列创建多个减重孔 点击零件特征下的 ，选中减重孔特征。旋转轴选择：点击任意圆柱 面。输入减重孔个数，确认后生成多个减重孔，如下图： 7、建立拉伸键槽草图 选择齿轮中心凸台的端面为草图平面，进入草图环境，绘制如下草图： 8、拉伸键槽 退出草图环境，选择“零件特征”下的【拉伸】工具 ，选择刚绘制的圆草图， 布尔方式设置为【切削】，终止方式设置为【贯通】，注意选择合 适的拉伸方向。确认后生成如下实体： 9、建立草图绘制轮齿轮廓 点击“零件特征”下的 ，“添加”以下三个参数：模数m、齿数z、压力角a （本例中的参数与测量数据有出入，以小组数据为准）。 选择未倒角一面的齿轮外缘的端面，创建草图。绘制6条过圆心的直线，将竖直线“固定”，再将两直线间的角度标注为10度。 过直线与齿根圆的交点作圆的切线，从右至左的切线长度分别为： 2ul*pi*m*(z-2.5ul)/2ul*10deg/(360deg)2ul*pi*m*(z-2. 5ul)/2ul*2*10deg/(360deg)2ul*pi*m*(z-2.5ul)/2ul*3*1 0deg/(360deg)2ul*pi*m*(z-2.5ul)/2ul*4*10deg/(360deg )tips ：标注时选用 ，点击切线的两端点，应用后生成与直线平行的尺 寸，再将尺寸修改为如上公式的值，值不需计算，直接拷贝公式即可。 链轮计算公式汇总 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ? 第6章链传动 本章提示:?链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件---－-链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。 本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围;重点分析了链传动的运动不均匀性(即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式;阐明了功率曲线图的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择;简要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。 基本要求 1)．了解链传动的工作原理、特点及应用?２）.了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。 ３).掌握滚子链传动的设计计算方法。 ４).对齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。 6.１概述 链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图６.1,以链作中间挠性件,靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。 在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型： １.滚子链传动 滚子链的结构如图6．２。它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒４和滚子５组成。链传动工作时,套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动,可以减轻链和链轮轮齿的磨损。 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,图6.３为双排链。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。 CAD 中链轮画法 一、链轮参数表 滚子直径（套铜直径） 节 距 齿 数 齿沟角 分度圆直径 8.71=d 7.12=p 8=Z α d 齿沟圆弧半径 齿面圆弧半径 齿顶圆直径 齿根圆弧直径 齿顶高 a r e r a d f d a h 二、链轮的计算公式表 名 称 公 式 齿面圆弧半径e r )180(008.021max +=Z d r e )2(12.01min +=Z d r e 齿沟圆弧半径a r 069.03505.01max ?+=d r a 1min 505.0d r a = 齿 沟 角α Z 90140max - =α Z 90120min -=α 分度圆（节圆）直径d Z p d 180sin = 齿根圆直径f d 1d d d f -= 齿顶圆直径a d 1max 25.1d p d d a -+= 1min )6 .11(d p Z d d a -?- += 齿 顶 高a h 1max 5.0)8 .0625.0(d p Z h a -?+ = )(5.01min d p h a -= 三、计算、绘图 绘制链轮时最好取中间值，不要超过最大值和小于最小值，否则链轮与链条配合时会卡死或掉链，中间值可以是最大和最小之间的值。 绘制链轮前，应对有关参数进行计算，本例参数参照链轮参数表，计算参照链轮计算表。 第一步 计算分度圆（节圆）直径d 185.333827.07 .125 .22sin 7.128 180sin 7.12180sin ===== Z p d 第二步 计算齿沟圆弧 146.4069.038.7505.0069.03505.01max =?+?=?+=d r a 939 .38.7505.0505.01min =?==d r a 0425.4939.32 939 .3146.4=+-= 中间值a r 第三步 绘制分度圆和齿沟圆弧（齿沟圆弧取中间值），如图1。 图1 第四步 计算齿沟角α 5.1288 9014090140max =-=-=Z α CAD 中链轮画法 一、链轮参数表 二、链轮的计算公式表 三、计算、绘图 绘制链轮时最好取中间值，不要超过最大值和小于最小值，否则链轮与链条配合时会卡死或掉链，中间值可以是最大和最小之间的值。 绘制链轮前，应对有关参数进行计算，本例参数参照链轮参数表，计算参照链轮计算表。 第一步 计算分度圆（节圆）直径d 185.333827.07 .125 .22sin 7.128 180sin 7.12180sin ===== Z p d 第二步 计算齿沟圆弧 146.4069.038.7505.0069.03505.01max =?+?=?+=d r a 939.38.7505.0505.01min =?==d r a 0425.4939.32 939 .3146.4=+-= 中间值a r 第三步 绘制分度圆和齿沟圆弧（齿沟圆弧取中间值4.0425），如图1。 图1 第四步 计算齿沟角α 5.1288 9014090140max =-=-=Z α 75.1088 9012090120min =-=-=Z α 75.11875.1082 75.108-75.128=+=中间值 α 第五步 绘制齿沟角（齿沟角取中间值118.75°），如图2。 图2 第六步 计算齿面圆弧半径e r )180(008.021max +=Z d r e 2256 .15)1808(8.7008.02=+??= 36 .9)28(8.712.0)2(12.01min =+??=+=Z d r e 2938.1236.92 36 .92256.15=+-= 中间值e r 第七步 绘制齿面圆弧（齿面圆弧半径取中间值12.2938），如图3。 图3 第八步 计算齿顶圆直径a d 1 max 25.1d p d d a -+= 26.418.77.1225.1185.33=-?+= 1min )6 .11(d p Z d d a -?-+= 545 .358.77.12)8 6 .11(185.33=-?-+= 26.39545.352 545 .3526.41=+-= 中间值a d 步骤九 绘制齿顶圆（齿顶圆直径取中间值39.26），如 图4。 图4 第十步 修剪多余的线段，留出齿面圆弧段，如图5。 图5 第十一步 镜像齿面圆弧段，如图6。 图6 第十二步 环形阵列齿形（阵列总数为8），如图7。 图7 链轮不讲模数,讲节距,有国标的,以英制为单位 一.滚子链轮主要尺寸及基本参数 配用链条的 常用P=12.7 15.875 19.05 25.4 dr=7.92 10.16 11.91 15.88 链轮齿数Z 节距P 滚子外径dr 排距pt 分度圆直径d d=p/sin（180°/z） 齿顶圆直径da da=d＋1.25p－dr或da=p(0.54＋cot180°／z) 齿根圆直径df df=d－dr 二.外啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸计箅 名称代号直齿轮斜齿(人字齿)轮 模数m (mn) 按国标选取 齿数z 分度圆柱螺旋角β β=0° Cosβb=cosαn／cosαt 齿顶圆压力角αa (αat) αa=arccosdb／da αat= arccosdb／da 分度圆直径 d d=zm d=zmn 基圆直径db db=dcosα db=dcosαt 齿距p p=πm pn=πmn 齿顶高ha ha=ha’m ha=han’mn 齿根高hf hf=(ha’＋c’)m hf=(han’＋cn’)mn 齿高h h=ha+hf h=ha+hf 齿顶圆直径da da=d＋2ha da=d＋2ha =(z＋2ha’)m =(z／cosβ＋2han’)mn 齿根圆直径df df=d－2hf df=d－2hf 中心距 a a=(d1+d2)/2=(z1+z2)/2m 斜齿(人字齿)轮中心距 a a=(d1＋d2)/2 =(z1＋z2)mn／2cosβ 注释: α=αn=20°(分度圆压力角) ha’=han’=1 (齿顶高系数) c’=cn’=0.25(径向间隙系数) tanαt=tanαn／cosβ hat’=han’cosβ ct’=cn’cosβ 一般普通标准圆标齿轮主要计算二个尺寸在图上标注:(精度高另外)当然模数、齿数等常规尺寸也要标上. 1. 分度圆直径 2. 齿顶圆直径 3. 齿根圆直径(通常不须计箅与标注) .. CAD 中链轮画法 一、链轮参数表 滚子直径（套铜直径） 节 距 齿 数 齿沟角 分度圆直径 8.71=d 7.12=p 8=Z α d 齿沟圆弧半径 齿面圆弧半径 齿顶圆直径 齿根圆弧直径 齿顶高 a r e r a d f d a h 二、链轮的计算公式表 名 称 公 式 齿面圆弧半径e r )180(008.021max +=Z d r e )2(12.01min +=Z d r e 齿沟圆弧半径a r 069.03505.01max ?+=d r a 1min 505.0d r a = 齿 沟 角α Z ο ο90140max -=α Z ο ο 90120min -=α 分度圆（节圆）直径d Z p d ο180sin = 齿根圆直径f d 1d d d f -= 齿顶圆直径a d 1max 25.1d p d d a -+= 1min )6 .11(d p Z d d a -?- += 齿 顶 高a h 1max 5.0)8 .0625.0(d p Z h a -?+ = )(5.01min d p h a -= 三、计算、绘图 绘制链轮时最好取中间值，不要超过最大值和小于最小值，否则链轮与链条配合时会卡死或掉链，中间值可以是最大和最小之间的值。 绘制链轮前，应对有关参数进行计算，本例参数参照链轮参数表，计算参照链轮计算表。 第一步 计算分度圆（节圆）直径d 185.333827.07 .125 .22sin 7.128 180sin 7.12180sin ===== ο οοZ p d 第二步 计算齿沟圆弧 146.4069.038.7505.0069.03505.01max =?+?=?+=d r a 939 .38.7505.0505.01min =?==d r a 0425.4939.32 939 .3146.4=+-= 中间值a r 第三步 绘制分度圆和齿沟圆弧（齿沟圆弧取中间值4.0425），如图1。 图1 第四步 计算齿沟角α οοοοο 5.1288 9014090140max =-=-=Z α οοο οο 75.1088 9012090120min =-=-=Z α 链轮的CAD制图一直都是业内比较困难的事情，而这方面的人才也是很稀少的，因为一款新的图纸的制作不单单需要的是你熟练使用CAD，还要能按照当时的情况和机械的需求来绘制，这是考验一个专业链轮图纸制作人员的综合方面。 我们都知道，图纸的制作需要的不仅仅是技术，还需要的是经验，对各种传动机械的了解，以及对每种材质特性的掌控，链齿的形状也决定于机械的功能和需求，就像三圆弧一直线和三圆弧的齿头是对应不同环境的需求的，在设计图纸前，要明确的询问清楚客户用这些机械设备做些什么，速度和承重如何，设备周围的环境是怎样的，还要严格的检测一下设备的各个部件的一些功能和特性，甚至是材质也是需要注意的，对这些有了一定的了解之后，需要工程师在心中有了一定的掌控，有了大致的方向和草图，然后才能开始着手绘制，绘制的图表中，需要包含链轮的整体分析，链齿的精确比例，定位和形状，还需要一些侧面剖析图，比例对比图等一系列的图像，而想要把这些都按照实际标准来执行，是一件比较大的工程，图纸完成后还要多方比对，参考各项数据，经过认真修改才能确定下来。 链轮在现代工业中很重要，不同的机械需要的尺寸和规格是不尽相同的，这就需要我们根据不同的机械类型，设计出合适的产品，还要根据不同行业的机械设备来选择不同材质，其中最为关键的是链轮的设计环节，而想要设计出最符合的产品，就一定要分析机械的尺寸和用途，如果是用来传输产品的话，在设计的时候就要注意其承重的能力，而如果是用作连接作用的话，对精准度的要求要比一般的高。 在设计前，一些基本参数我们还是需要了解的，链条的节距一般用p表示，套筒的最大外径为d，排距是p，齿数z，一般的执行步骤为，机械设计-常用件设计-链轮典型结构图，填写数据。实际上链轮典型结构图的画法较简单，手工画也较快，设计图画好后，还要跟厂家协商敲定，反复比对是不是符合机械要求，精准度是否达到标准，齿轮之间的间距是否合适，如果都没有问题了，那么就可以根据要求来生产制造了，要严格把控好生产中的各个环节，产品完成后，还要对其进行相关方面的质检，保证产品的性能各方面都达标，最后再把产品送到客户手中，安装在机械上进行调试，运转正常后才算是完成了这项工作，当然了，后期还要跟进，提供售后服务。 图纸核对没有问题后接下来是生产加工，材质的选择，这些只要交给专业的生产厂家就没有问题。 第九章 链传动 大纲要求：了解链传动的工作特性及应用；熟悉链传动的设计计算方法；掌握链轮结构 设计方法。 （4＋1 学时） 重点内容：链传动的特点。链传动的失效形式。链传动运动不均匀性及动载荷产生的原 因。链传动设计计算、参数选择。 §9－1 链传动的特点及应用 带、链传动特点比较： 1.带-摩擦传动； 链-啮合传动 2.传动平稳、噪声小，能缓和冲击， 传动有冲击、噪声，不平稳， 用于高速级； 常用于低速重载； 3.皮带打滑， 传动比不严格， 但起 平均传动比严格， 瞬时传动比变化， 过载保护作用； 过载能力强； 4.中心距可调，可远距离输送，轮廓尺寸大； 同左； 5.皮带易磨损，寿命短； 寿命较带长；制造费用较高； 6.带必须张紧，轴上径向力大。 初张力小，轴上径向力小。 链传动的应用：适用于轴距较远、传动效率较高、工作条件较差或较恶劣、瞬时传动比 不精确但平均传动比准确、平稳性和噪声要求不高、低速、载荷变化不剧烈、无急速反向、 两轴同向转动的场合。 §9－2 传动链的结构特点 （重点内容） 一、滚子链结构 p164 1. 组成： 滚子 、套筒 、销轴 、内链板 、外链板 2. 链接头：节数为奇数时，采用过度链节，链板将受附加弯矩作用。 3. 规格、基本参数 节矩 p，A 型常用 p165 表 链号（国标），如 08A，自行车链，；节矩 p = 链号×25.4/16 =12.7mm 10A，摩托车链，p =15.875mm， 滚子链标记：08A-1×86 GB1243.1-83，表示：链号 08A，单排，86 节滚子链。 4. 材料及热处理：强度、耐磨性、耐冲击性等要求。 二、齿形链：无声链 p165 （简介） §9－3 滚子链链轮的结构和材料 (自学) 1. 链轮—齿形标准化： 基本参数：节矩 p，齿数 z，分度圆直径： z p d 0 180 sin = ，按标准制造。 三圆弧一直线齿形（凹齿形），标注：齿形按 3R GB/T1244-1985 规定制造。 2. 链轮结构：分为整体式、孔板式、装配式等。 3. 链轮材料：钢， 无冲击时，35 正火，45 淬火、回火等，40-50HRC。 有冲击时，渗碳淬火，15，20，15cr，20cr，50-60HRC。 链轮设计公式 链轮是链传动中的重要零件，链轮齿形、节距等与链条相关尺寸加工是否正确，将直接关系到链条的使用寿命。因此，必须给于足够的重视。 一、常见链轮的形状与结构 通常，链轮是由齿圈、轮毅和轮幅三部分组成。常见链轮形状有: 1．单片式单双排链轮。2.单凸缘式单双排链轮。3。双凸缘式单双排链轮。 链轮的结构大致有:1.整体结构。一般应用在标准链条P=38.1以下的单、双排，单、双凸缘链轮的加工。 2.焊接结构。主要应用在中、大规格单、双凸缘链轮的加工。加工时，凸缘部分采用棒料车成凸形。齿圈部分可采用板材切割后加工外径与轴孔，孔一端车出焊接坡口套入凸缘部分进行焊接。焊接时要两端焊，采用低氢焊条如T506焊条等。 3．铸造链轮。主要应用在大型链轮的加工，加工时只加工齿圈、凸缘两端面、外径和内径及键槽，然后再加工齿形。环链轮都是铸造的。铸造链轮的材料一般有两种，铸铁和铸钢如HTl5O、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。 4. 锻造链轮。主要应用在受力较大的中、大规格链轮的生产上。锻造时，不管是单凸缘式或双凸缘式，一般都锻成凸形，轴孔留出足够的加工余量，材料利用率较低，成本高。 二、链轮材料的选择 对于不需要热处理的片式链轮，可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20钢制造。一般硬度在HBl40以下，适于中速、中等功率、较大的链轮加工。要求热处理的链轮一般选用45钢、45钢锻造、45铸钢或4OCr钢加工，适用于受力较大重要场合与高强度链条配套的主、从动链轮的加工。铸铁链轮主要应用在精度要求不高或外形复杂的链轮，如环链轮等。 三、链轮的基本参数 l、Z-齿数，2、P-链条节距，3、d-滚子直径，4、d分一分度圆直径，5、d顶一顶圆直径，6、d根一齿根圆直径，7、一节距角8、Q一压力角，R一齿沟圆弧半径。前三个参数为用户提供的重要数据，后序参数为链轮设计参数可参照有关标准计算。 四、链轮齿形的几何形状与设计原则 1. 链轮齿形的几何形状:常见链轮的几何形状有三圆弧一直线形、两圆弧一直线形、两圆弧凸齿形、一圆弧一直线形、齿槽中心有偏移的直线齿形和直线齿形。 2.设计原则:链轮齿形设计主要应满足三方面要求：即啮合要求、使用要求、工艺性与精度要求。 (1)保证链条能顺利的啮入与啮出，不会有干涉现象。 (2)具有足够的容纳链条节距伸长的能力。 (3)具有合理的作用角。 (4)齿廓曲线与链传动工况相适应。 (5)有利于啮入和防止因链条跳动而掉链。 （6）加工工艺性好。 目前我国所执行的链轮标准为GBl244-85齿形。 五、链轮设计与加工 1、链轮设计:对于节距12.7-38.1标准链条的链轮各厂家己采用 标准滚刀在滚齿机上生产。加工时，用户只需提供链轮齿数、节距和滚子直 滚子链传动设计计算步骤 已知p=10KW ，小链轮的转速n1=720r/min ，传动比i=2.8，载荷平稳，两班工作制，两链轮 中心距a=500~600mm 范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于35o ，小链轮孔径40mm d k =。 计算： （1）小链轮齿数z1 z1、z2取奇数，则链条节数p L 为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。 （2）大链轮齿数z2 Z2=iz1=2.8*23=64.4 取整z2=65 （3）实际传动比i=83 .223 65z z i 1 2== = （4）设计功率P k p A d = A k 工况系数，查表 5.4-31k A =，10KW P k p A d == （5）单排链条传递功率m Z d 0 k k P P = ，查表5.4-4和5.4-5，齿数系数23 .1k Z =，排数系数m k =1 1 23.110P 0?= =8.13kw （6）链节距p 根据13.8P 0 =，n1=720r/min ，查图 5.4-1功率曲线0P 和n1确定的点，应在所选型号链的 功率曲线下方附近（不超过直线）。结果为10A ，节距p=15.875mm ， （7）验算小链轮轴直径k d 查5.4-7链轮中心孔最大许用直径40mm 65d k max >= （8）初定中心距0a p )50~30(a 0=为优，无张紧轮时取25p a 0< 80p a 0max = 6m m .555875.153535p a 0=?== （9）确定链条节数0 2 1 22 10p a p ) 2z z ( 2 z z p 2a L π -+++ = 35p p ) 22365( 2 6523p 35p 22 π -+++ ?= =115.3 取116 L p = （10）链条长度84m .11000 875 .151161000 p L L p =?= = （11）计算（理论）中心距' a 当21z z ≠时，a 21p ' k )z z 2L (p a --= 当21z z =时，)z L (2 p a p ' -= 根据2143 .223 6523116z z z L 1 21 p =--= --，查表5.4-9，若有必要可使用插值。 24559 .0k a = 42 .56124559.0)65231162(875.15k )z z 2L (p a a 21p ' =?--?=--= (12)实际中心距a a a a ' ?-=，一般' a )004.0~002.0(a =? 559.74mm 561.420.003-561.42a a a ' =?=?-= 渐开线圆柱直齿轮计算制作:D.R Feng 模数 m21.06任意圆压力角αk#NUM! 齿数 z15齿顶圆齿厚 Sa13.82362731分度圆压力角α°20任意圆齿厚 Sk#NUM! 压力角(弧度值0.34906585分度圆半径 r157.95分度圆直径 d315.9任意圆半径 r k148变位系数 x0齿顶圆半径 r a179.01齿顶圆直径 d a358.02齿顶圆压力角 αa0.593227771齿根圆直径 d f263.25基圆半径 rb148.4244495基圆直径 d b296.8488989渐开线函数invαk#NUM! 分度圆齿厚 S33.080971标准公法线长度 Wk97.96612687渐开线函数(分度圆0.014904384测量值 Wk' 跨测齿数 k2计算变位系数-6.800422431 只需输入绿色部分 压力角为 14.5°,20°,22.5°,25° 标准模数:1,1.25,1.5,(1.75,2,(2.25,2.5,(2.75,3,(3.5,4,(4.5,5, (5.5,6,(7,8,(9,10,12,(14,16,18,22,28,(30,36 标准径节 p=25.4/m: 1,1-1/4,1-1/2,1-3/4,2,2-1/2,2-3/4,3,3-1/2,4, 5,6,7,8,9,10,12,14,16,18,20 螺旋齿轮几何尺寸计算 法面模数 m n配对齿数 Z2 齿数 z1螺旋角β(8-20 分度圆压力角∮°螺旋角β(弧度值0分度圆直径 d10基圆直径 db0齿顶圆直径da10压力角(弧度值0齿根圆直径 df10端面齿距 Pt0法面齿距 Pn0当量齿数0端面模数 m t0中心距0 CATIA关于三圆弧一直线链轮的参数化建模教程 先看看完成后的数模： 教程重点介绍参数的设置及建立，面对有一定实体建模基础的人。 链轮的轮体形式有很多种，选个简单的单体链轮，复杂的也是由简单的形式演化来的。 查手册“滚子链轮的基本参数和主要尺寸，GB/T1243-1997”： 分度圆直径：) /180sin(/z P d ?=齿顶圆直径：) /180cot(54.0(z p d a ?+=齿根圆直径：1 d d d f -=齿侧凸缘直径：76.004.1)/180cot(--? 查手册“轴向齿廓及尺寸，GB/T1243-1997”： 选单排，忽略B 型，因为不常用。 齿宽：)7.12(93.011≤=p b b f 或者) 7.12(95.011>=p b b f 1b ：链条内节内宽 齿侧半径：p r x =齿侧凸缘圆角半径：p r a 04.0=a b 参数建模时不需要，因为可以通过齿顶圆a d 和齿侧半径x r 确定 出来。 三圆弧一直线齿槽形状： 这里必须挑挑拣拣一下，建模的时候用不了这么多的参数。只要知道1r 、2r 、3r 、c b 和它们对应的角度2/α、β、2/γ、轮齿就可以生成了。手册上为什么给这么多的参数，我个人理解，应该是给当年用图板、圆规、直尺制图的时候准备的。 齿沟圆弧半径：05 .05025.011+=d r 1d ：滚子直径 齿沟半角：z ?-?=60552α工作圆弧半径：05 .03025.112+=d r 工作圆弧角：z ?-?=5618β齿形半角：z ?-?=64172γ齿顶圆弧半径：05 .0)3025.1cos 8.0)2cos(3.1(13--+=βγd r 工作直线长度：)) sin(8.0)2sin(3.1(1βγ-=d b c 先确定一个链条的基本参数，用来建立链轮数模： 齿数z ：20； 查手册选择20A 链条的参数： 节距p ：31.75mm ； 滚子直径d1:19.05mm ； 内节内宽b1:18.9mm ； 内链板高度h2:30.18； 其他的参数可以通过公式计算求得。 PROE链轮参数化画法 和大家一样，想要一个PROE画的参数化的链轮，找了很久，难找;于是去找画法，还是难找。没办法，只能自己画一个了，以下是我以ISO08A型链条画的一个链轮，如果你想要其它型号的，没关系，改几个参数即可（有人说我想要单排的或三排的，呵呵，画出了下面的，你可以画N排的），现在我们开始。 一．先用草绘画三个圆（其中有圆在绘图中是没用的，但可以用它验证） 二．打开工具/参数，按“+”号添加以下参数，其中P、Z、DR是需要手动输入的，具体代表什么，我在说明栏里有介绍，如果你要画其它型号的只需改这三个参数和第七步中的阵列个数即可 三．打开工具/关系，建立以下关系式，其中d4、d5、d6分别是第一步中的sd0、sd1、sd2。 不想自己输？我给你： d=p/sin(180/z) /*分度圆直径 da=p*(0.54+1/tan(180/z)) /*齿顶圆直径 df=d-dr /*齿根圆直径 d4=df d5=d d6=da 不会建关系式？很简单： 1.打开工具/关系 2.前面的三行手动输入 3.点一下第一步我们画的三个圆的草绘，会出现尺寸，点最里面的一个圆的尺寸，于是在关系式对话框中会出现如 D4样的文字，点对话框左侧的“=”号，后面手动输入 4.以下和3一样，会了吧？ 四．以第一步中的三个圆中最大的一个圆我参考，画下图左侧的实体圆柱，须注意的是须选两侧拉伸 五．以第四步所画圆柱的一面为草绘平面画下图中左侧的草绘部分，并建立右侧的关系式，这一步是关键，我会多用几个图来说明，在绘制的时候尽量接近我图中的尺寸，以免画不出来，这是我的经验，请仔细对照后面三个图中的尺寸和关系式，还有约束关系，一定要有耐心，我画的时候可是下了不少功夫的 sd3=0.5025*dr+0.05 /*R1 sd28=180/z B=18-56/Z /*工作段圆弧中心角 y2=17-64/z /*齿形半角 sd108=1.3025*DR+0.05 /*R2 sd107=dr*(1.3*cos(y2)+0.8*cos(b)-1.3025)-0.05 /*R3 sd5=2*(55-60/z) /*sd85=y2 /*sd89=0.27*p /*Ha sd68=1.3*dr*sin(180/z) /*V /*sd69=1.3*dr*cos(180/z) /*W /*sd67=0.8*dr*cos(sd5/2) /*T /*sd66=0.8*dr*sin(sd5/2) /*M sd92=B三圆弧一直线链轮画法
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