产品管理-链条产品的设计计算及常用材料88页 精品
尺寸链的分析计算 ppt课件
尺寸链
B3
• 线性尺寸链
B0
B1
B2
• 角度尺寸链
7尺 寸 链 的 分 析 计 算
d
X
D
尺寸链
• 平面尺寸链
• 空间尺寸链
L1 L2
α L0
L1 L2
α L0
8尺 寸 链 的 分 析 计 算
尺寸链中，每一个尺寸简称为环 环分为封闭环和组成环
9尺
寸
尺寸链链的 环分
lin析计k
算
尺寸链中，决定其他环的精度或 者被其他环的精度所影响的环
Ti = 6σi
μi = (ESi + EIi ) /2
L0 = f (L i)
26 尺
寸
尺寸链链的 尺寸概率分布分析
计 算
L0 = f (L i)
T0606 Ci2 i2 Ci2Ti2 0 Cii
ES0 = μ0 + T0 /2 EI0 = μ0 - T0 /2
L ES 0 0 EI 0
CiLi m in
i增环
i减环
L0min
CiLi m in
CiLi max
i增环
i减环
T0 CiTi
22 尺
寸
尺寸链链的 WC计算分析
计 算
L3
L0 = L3 – L1 – L2
C3 =1
C2 =C1 =-1
L0max = L3max – L1min – L2min
L0min = L3min – L1max – L2max
- 假设尺寸是符合统计分布规律
- 计算简单，节约生产成本
- 尺寸环多于4个
- 对生产工艺非常熟悉
蒙特卡洛模拟法 Monte Carlo Simulation
链条选型计算
链条选型计算摘要：一、链条选型的重要性1.链条在机械传动中的作用2.链条选型的影响因素二、链条选型的计算方法1.确定链条的类型2.计算链条的尺寸3.选择链条的材料4.计算链条的强度三、链条选型计算的案例分析1.案例一：小型机械传动链条选型2.案例二：大型工业链条选型四、链条选型计算的注意事项1.确保链条的可靠性和耐用性2.考虑链条的安装和维护3.遵循国家和行业标准正文：链条选型计算在机械传动系统中具有重要意义。
链条作为一种常见的传动元件，承担着动力传输的任务，其选型的合理性直接影响到整个传动系统的工作性能。
因此，在进行链条选型计算时，需要充分考虑各种影响因素，确保选型的科学性和准确性。
一、链条选型的重要性1.链条在机械传动中的作用链条作为一种连续的传动元件，主要用于传递动力和运动。
在各种机械传动系统中，链条都有着广泛的应用。
例如，在自行车、摩托车、汽车等交通工具中，链条承担着驱动车轮转动的重要任务。
此外，链条还在工业生产中有着广泛的应用，如输送带、起重机、风力发电等。
2.链条选型的影响因素链条选型计算需要考虑多种因素，包括传动比、工作环境、载荷、速度、安装空间等。
此外，还需要根据机械传动系统的具体要求，选择合适的链条类型、尺寸和材料。
二、链条选型的计算方法1.确定链条的类型根据传动比和工作条件，选择合适的链条类型。
目前市面上有多种类型的链条，如滚子链、套筒链、齿形链等。
滚子链和套筒链是常见的链条类型，分别适用于高速和低速传动。
2.计算链条的尺寸根据传动比和载荷，选择合适的链条尺寸。
链条尺寸主要包括节距、链轮齿数和链条长度。
其中，节距是链条上相邻两个链轮齿之间的距离；链轮齿数是链轮上齿的数量；链条长度是链条在松弛状态下的长度。
3.选择链条的材料根据工作环境和载荷，选择合适的链条材料。
常见的链条材料有钢、不锈钢、工程塑料等。
钢链条具有较高的强度和耐磨性，适用于高载荷、高扭矩的传动；不锈钢链条具有良好的耐腐蚀性，适用于潮湿、多尘的工作环境；工程塑料链条具有轻便、低噪音的优点，适用于低载荷、低速传动。
链传动设计计算及参数表
节距转数中心距链条节数链条速度小链轮22137大链轮ISO链号节距P 滚子直径d 1内节内宽b 1销轴直径d 2套筒孔径d 3链条通道高度h 116A25.415.8815.757.947.9624.3920A31.7519.0518.99.549.5630.48ISO链号齿数节距齿沟圆弧半径r 1(mm)齿沟半角α/2(º)工作段圆弧中心O 2坐标M(mm)工作段圆弧中心O 2坐标T(mm)16A1725.48.029751.4705889.9381930667.9135285820A 1731.759.62262551.47058811.922076699.493244298ISO链号齿数节距分度圆直径(d)齿顶圆直径d a 齿根圆直径d f 分度圆弦齿高h a 16A 1725.4138.23166149.594122.3516553 6.85820A 1731.75172.78957186.9925153.73956918.5725链轮基本参数和主要尺寸链条计算链轮链条参数三圆弧-直线齿槽形状齿数11 1.27592666725.4ISO链号齿数节距齿宽b f1（p ≤12.7)齿宽b f1（p ＞12.7)齿宽b f2、bf3（p ≤12.7)齿宽b f2、bf3（p ＞12.7)16A1725.414.647514.962514.332514.647520A 1731.7517.57717.95517.19917.577ISO链号齿数节距轮毂厚度h 轮毂长度l 轮毂直径d h 齿宽b f 16A1725.414.5156547.90164579.0312997720A 1731.7514.86122949.04205679.72245805齿面轮廓尺寸齿面轮廓尺寸见上表传递功率功率(Kw)有效圆周力(N)作用在轴上的力3023512.3230728214.78768内链板高度h 2外或中链板高度h 3排距P t24.1320.8329.2930.1826.0435.76工作段圆弧半径r 2(mm)工作段圆弧中心角β(º)齿顶圆弧中心O 3坐标W(mm)齿顶圆弧中心O 3坐标V(mm)齿形半角γ/2(º)齿顶圆弧半径r 3(mm)工作段直线部分长度bc(mm)20.733714.7058823520.29249667 3.79332504613.235311.649794 1.5014526624.86262514.7058823524.34332881 4.55055680913.235313.985332 1.801175892≤齿侧凸缘直径d g (≤)轴孔直径d k 110.0228137.700350αβγº特殊符号链轮齿总宽bfn 齿侧半径r x齿侧倒角b a齿侧凸缘圆角半径r a排数 n14.962525.4 3.302 1.016117.95531.75 4.1275 1.271d＜5050-100100-150＞150K 3.2 4.8 6.49.5常数K。
链条参数计算范文
链条参数计算范文链条是由多个链节组成的连续的环形物体，广泛应用于机械传动、运输、吊装和悬挂等领域。
链条参数的计算对于设计和选择合适的链条材质、尺寸和结构非常重要。
以下是链条参数的计算方法和相关知识。
1.链节尺寸计算：链节尺寸是链条的基本参数，通常包括链节长度、链节宽度、链节高度等。
尺寸计算方法如下：-链节长度：链节长度一般等于链条尺寸的链节距离。
链节距离是相邻链节中心之间的距离，通常需要根据实际需求和设计要求确定。
-链节宽度：链节宽度一般等于链条尺寸的链节宽度。
链节宽度是链节横截面的宽度，通常根据所需承载力、工作环境、材料选择等因素确定。
-链节高度：链节高度一般等于链条尺寸的链节高度。
链节高度是链节横截面的高度，通常根据所需承载力、工作环境、材料选择等因素确定。
2.链条材料选择：链条材料的选择需要考虑多个因素，包括所需承载力、工作环境、使用寿命、耐磨性等。
常见的链条材料包括钢链、不锈钢链、合金链等。
选择适合的链条材料可以保证链条的使用寿命和可靠性。
3.链条强度计算：链条的强度计算与链条材料的选择密切相关。
链条的强度通常包括链节的抗张强度、链节的表面硬度和链节的弯曲强度等。
链节的抗张强度取决于链条材料的抗拉强度，链节的表面硬度取决于链条材料的硬度和热处理工艺，链节的弯曲强度取决于链节材料的韧性和弯曲半径。
4.链条寿命计算：链条的寿命计算通常涉及到链条疲劳寿命、链节的承载能力和链条的磨损等。
链条的疲劳寿命取决于链节材料的疲劳极限和工作条件，链节的承载能力取决于链节的尺寸和材料强度，链条的磨损取决于链节材料的耐磨性和工作环境。
5.链条配套计算：链条的配套计算通常涉及到链条的齿轮和链条的齿轮比。
链条的齿轮选择和齿轮比主要由工作条件、所需传动比和输出转矩决定。
综上所述，链条参数的计算涉及到链节尺寸计算、链条材料选择、链条强度计算、链条寿命计算和链条配套计算等方面。
链条参数的准确计算可以确保链条在工作过程中具有良好的可靠性和使用寿命。
链条的选型计算及安装
链条选型计算链传动的应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。
中低速传动：传动比≤8，P≤100KW，V≤12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）一、链传动的理论基础1链传动的构成（图A）主动轮、从动轮、链条2链传动的工作原理靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力有中间挠性件的啮合传动图A3、链条的运动特性具有刚性链板的链条呈多边形绕在链轮上如同具有柔性的传动带绕在正多边形的带轮上，多边形的边长和边数分别对应于链条的节距p和链轮的齿数z。
4、与其他传动方式比较与带传动相比:1.传动比准确；无滑动，效率高（ = 0.950.98）无滑动有时也是属于缺点2.在同样条件下，结构比较紧凑；（能传递更大的功率）3.对轴的压力小；4.能在高温、低速及恶劣环境下工作。
与齿轮传动相比:中心距大；制造、安装精度低成本低链传动的主要缺点:瞬时传动比不是常数，传动平稳性差；（处于多边形效应导致的传动不平稳）工作时有冲击、振动和噪音；适用于低速.无过载保护作用。
（是无滑动所以不能过载保护）5链条的分类传动链——一般机械传动，v≤20m/s起重链——提升重物，v≤0.25m/s输送链——移动重物，v=2-4m/s传动链起重链起重链滚子链的介绍分为：外链板、销轴、内板链、套筒、滚子外链板内板链排数滚子链可制成单排链和多排链排数越多，承载能力越高，但各排链受载不均现象越严重，故排数不宜过多.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小节距和多齿数的链传动比大节距少齿数的链传动产生的噪声和振动要小故尽可能选用小节距多齿数的链传动长度：链条长度以链节数来表示链条的连接链节数为偶数时，刚好内、外链板相连，再用开口销或弹簧锁住活动销轴。
在选着链节数时尽量选着偶数、如果是奇数就要用到过渡链节，会导致链条的承载能力下降。
链条产品的设计计算及常用材料(PPT88页)
产品的设计计算及常用材料选用
二.尺寸设计
对于《精密滚子链》还应指出，A系列滚子链采取 了内外链板等厚不等高的原则，B系列滚子链采取了内 外链板等高不等厚的原则；同时A系列滚子链的基本参 数与节距成一定比例关系，见表2-1，但B系列无此规 律。
表2-1
项目 内节内 宽b1
参数 5/8P
滚子直径 销轴直 内链板高 外链板 链板厚
产品的设计计算及常用材料选用
一.设计输入以及设计任务
1.按相关标准确定链条的基本参数。计算确定链条 的尺寸及公差。
2.计算确定零件合理的配合公差,以保证零件装配成 链条后获得符合要求的连接牢固度和链节灵活性
3.合理地确定链板孔心距尺寸,以保证链条的链长精 度要求
产品的设计计算及常用材料选用
一.设计输入以及设计任务
2.盘片（光盘、影像） 3.E-mail（图片、文字） 4.Fax（传真） 5.实样（链条、零件） 6.其他（样本等）
产品的设计计算及常用材料选用
一.设计输入以及设计任务
链条标准：行业标准（JB/T），国家标准(GB/T)，
国际标准（ISO），美国标准(ASME)，
德国标准（DIN），日本标准(JIS)，
ISO 13203 – 2005 链条．链轮，术语
产品的设计计算及常用材料选用
一.设计输入以及设计任务
国际标准号
代号
标准序 号
符 号
年份号
标准名称
ISO 487 – 1998 S型和C型钢制滚子链条，附件和链轮
ISO 10190 – 1992 摩托车链条,技术条件和试验方法
ISO 3512 – 1992 重载传动用弯板滚子链和链轮
4.合理地确定链条联接强度，根据链条联接强度要 求计算链节零件的配合过盈，并确定铆合方式。
链条的选型计算及安装
链条的选型计算及安装1. 引言链条作为机械传动系统中常用的一种元素，被广泛应用于各种设备和机械装置中。
正确的链条选型计算和安装对于机械传动系统的正常运行和寿命具有重要影响。
本文将介绍链条选型计算和安装的基本原理和步骤，并提供一些实用的技巧和注意事项。
2. 链条选型计算链条选型计算是指根据传动系统的工作条件和要求，选取合适的链条类型和规格。
链条的选型计算需要考虑以下几个因素：2.1. 传动功率传动功率是链条选型中最基本的参数之一。
传动功率的大小取决于传动系统的负载条件和工作速度等因素。
根据传动功率的大小，选取合适的链条强度等级。
2.2. 链条速度链条速度是链条选型计算中的重要参数，它影响链条的磨损和寿命。
根据链条速度的大小，选取合适的链条的线速度限制。
2.3. 转动轴的转速链条选型计算中需要考虑转动轴的转速。
转动轴的转速和链条的传动比之间存在一定的关系。
根据转动轴的转速，选取合适的链条的齿轮传动比。
2.4. 轴线距离链条选型计算还需要考虑轴线距离。
轴线距离影响链条的拉紧程度和工作效率。
根据轴线距离的大小，选取合适的链条的中心距离。
3. 链条的安装链条的安装是链条选型后的重要步骤。
正确的链条安装可以保证链条传动系统的良好运行和寿命。
下面介绍链条的安装步骤：3.1. 清洗链条在安装前，需要将链条进行清洗，去除链条表面的杂质和污垢。
可以使用刷子或者溶剂进行清洗。
3.2. 安装链条在安装链条前，需要将链条正确放置于链轮上。
首先，将链条环绕在链轮上，然后用链条连接器将链条两端连接起来。
3.3. 调整链条张紧度链条的张紧度对于传动系统的运行和寿命至关重要。
在安装链条后，需要通过调整链条张紧轮来达到合适的张紧度。
3.4. 润滑链条在链条安装完成后，需要对链条进行润滑，使用适当的润滑剂进行润滑。
润滑可以减少链条和链轮之间的摩擦，并提高传动效率。
4. 注意事项在链条选型计算和安装过程中，需要注意以下几个事项：•确保选取的链条符合传动系统的工作条件和要求。
链传动设计计算介绍资料.doc
链传动设计计算介绍资料.doc链传动设计计算一､原始数据传递的功率P,转速n1､n2(或n1､传动比i),原动机种类､载荷性质､传动用途等｡二､设计计算内容链轮齿数､链节距､传动中心距､链节数､链轮毂孔直径､压轴力等三､设计步骤和方法设计类型中､高速(v>=0.6m/s)链传动的设计[步骤] [内容(按功率曲线设计)]1 ◇假定链速,按表3选择小链轮齿Z1◇确定从动轮链轮齿数Z2=Z1n1/n2 (Z2必须≤120) 2 ◇按表4取工作情况系数KA◇确定计算功率:Pca=KAP3 ◇按表5查取小链轮齿数系数KZ､链长系数KL;按表6查取多排链系数Kp(查Kz､KL要先估计工作点在功率曲线顶点的左侧还是右侧)◇计算单根链条所需的额定功率P0P0=Pca/(KZKLKp)4 ◇按图1(功率曲线)查取链节距p(同时核实原工作点位置的估计是否合适)◇按图2确定润滑方式5 ◇初定中心距ao=(30-50)p◇计算链条长度(链节数)Lp,圆整并尽量取偶数6 ◇计算理论中心距◇计算保持合适的安装垂度所需的中心距减小量△a=(0.002-0.04)a◇确定实际安装中心距a'=a-△a7 验算链速,核实原假定是否恰当8 ◇按表7确定链轮各部分尺寸◇按表8验算小链轮榖孔直径dkmax9 ◇确定链传动有效圆周力:Fe=1000Pca/v◇取压轴力系数:KFP=1.15(水平传动)或1.05(垂直传动)◇计算压轴力:Fp≈KFPFe10 写出滚子链标记:链号-排数×整链节数标准号设计类型低速(v<0.6m/s)链传动的设计[步骤] [内容(按静强度设计)]1.2 同中､高速链传动的设计步骤1.23 估取链节距p(无法估取时,可参考上述步骤3初定一个节距p)4 计算链的有效圆周力:Fe=1000Pca/v5 ◇按表1查取单位长度链条质量q◇计算链的离心拉力:6 ◇确定中心距a(方法同中､高速链传动的设计步骤5､6)◇取两轮中心线与水平面的夹角α◇按图3查取垂度系数Kf◇计算链的悬垂拉力Ff,取以下两式中的大者:7 计算链的紧边拉力F1=Fe+Fc+Ff8 ◇选择静强度许用安全系数[S]=4-8,令:◇计算单排链极限拉伸载荷Flim,按表1检验原估计的链号是否合适9 按图2确定润滑方式四､设计计算说明1､小链轮齿数Z1小链轮的齿数可根据链速按表3选择｡Z1少可减小外廓尺寸,但齿数过少,将导致: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｡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｡Z2=iZ1,通常限制链传动的传动比i≤6,推荐的传动比i=2~3.5｡2､工作情况系数查表4,当工作情况特别恶劣时,值较表值要大得多｡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｡链条节距p可根据功率P0和小链轮转速n1由额定功率曲线选取｡4､修正系数式P0=Pca/(KZKLKp)表明单排链的额定功率为P0KZKLKP,这是考虑到链传动的实际工作条件与标准实验条件的不同而引入系数KZKL和KP对P0进行修正｡5､链传动的中心距和链节数中心距过小,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,一般可初选a0=(30~50)p,最大取a0max=80p｡6､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)｡7､设计计算类型对于链速v<0.6m/s的低速链传动,因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大,故常按下式进行抗拉静力强度计算｡§6-5 链传动设计实例例6-1 设计一拖动某带式运输机的滚子链传动｡已知条件为:电动机型号Y160M-6(额定功率P=7.5kW,转速n1=970r/min),从动轮转速n2=300rpm,载荷平稳,链传动中心距不应小于550mm,要求中心距可调整｡解:1､选择链轮齿数链传动速比:由表6-5选小链轮齿数z1=25｡大链轮齿数z2=iz1=3.23×25=81,z2<120,合适｡2､确定计算功率已知链传动工作平稳,电动机拖动,由表6-2选KA=1.3,计算功率为Pc =KAP=1.3×7.5kW=9.75kW3､初定中心距a0,取定链节数Lp初定中心距a0=(30~50)p,取a=40p｡取Lp=136节(取偶数)｡4､确定链节距p首先确定系数KZ ,KL,KP｡由表6-3查得小链轮齿数系数KZ=1.34;由图6-9查得KL=1.09｡选单排链,由表6-4查得KP=1.0｡所需传递的额定功率为由图6-7选择滚子链型号为10A,链节距p=15.875mm｡5､确定链长和中心距链长L=Lpp/1000=136×15.875/1000=2.16m中心距a>550mm,符合设计要求｡中心距的调整量一般应大于2p｡△a≥2p=2×15.875mm=31.75mm实际安装中心距 a'=a-△a=(643.3-31.75)mm=611.55mm6､求作用在轴上的力链速工作拉力F=1000P/v=1000×7.5/6.416=1168.9N 工作平稳,取压轴力系数KQ=1.2轴上的压力 FQ =KQF=1.2×1168.9N=1402.7N7､选择润滑方式根据链速v=6.416m/s,链节距p=15.875,按图6-8链传动选择油浴或飞溅润滑方式｡设计结果:滚子链型号10A-1×136GB1243.1-83,链轮齿数z1=25,z2=81,中心a＇=611.55mm,压轴力FQ=1402.7N｡链传动设计计算举例(附录)设计一小型带式运输机传动系统的链传动,传动示意图如下图所示｡已知小链轮轴传动功率P=6kW,=720r/min,i=3,载荷平稳,链传动中心距应在0.6m左右,两轮中心连线与水平面夹角不超过30°.解:(1) 确定链轮齿数,小链轮的齿数=29-2i=29-2×3=23大链轮的齿数=i z1=3×23=69<120, 允许(2) 确定设计功率Pd式中KA--工况系数,查表, KA=1.0-----小链轮齿数系数,查表,=1.23--多排链排数系数,查表,=1.0(3) 确定链节距p如图虚线所示,查得(720r/min,4.88Kw)坐标点在链号10A和08A的区域内,显然,取链号08A是不安全的,因为坐标点已超出了08A的工作区,因此只有取链号10A｡由表查得,链条节距p=15.875mm｡(4) 初定中心距由题意,初定中心距为=600mm(5)计算链节数(7)确定实际中心距a′a′=a-△a,通常△a=(0.002~0.004)a ,考虑到中心距可调,取△a=0.004=0.004×627=2.5mm,则a′=624.5mm(8)验算链速v合适｡(9)确定润滑方式由P､v查表,知可采用油浴或飞溅润滑｡(10)链轮的设计(略)第四节滚子链传动的设计计算链是标准件,因而链传动的设计计算主要是根据传动要求选择链的类型､决定链的型号､合理地选择参数､链轮设计､确定润滑方式等｡一､链运动的主要失效形式1.铰链磨损链节在进入和退出啮合时,相邻链节发生相对转动,因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动动,引起磨损,使链的实际节距变长,啮合点沿链轮齿高方向外移｡当达到一定程度后,就会破坏链与链轮的正确啮合,导致跳齿或脱链,使传动失效｡链条磨损后节距变长的情况如图8–12a所示｡图中D p 为链节距的平均伸长量｡铰链磨损后实际上只是外链节节距伸长了2D p,即p2=p+2D p｡而内链节距是不变的,即p1=p｡如图8–12b所示,可知链轮节圆直径的增量为D d=D p/sin(180°/z)｡由此可见,若D p一定(通常许用伸长率D p/p≤3%),则D d随链轮齿数z的增多而增大｡因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生跳齿或脱链,除应满足规定的润滑状态外,还有必要限制链轮的最大齿数｡a)b)图8–12 链条磨损铰链磨损,过去是链传动的主要失效形式｡近年来,由于链和链轮的材料､热处理工艺､防护与润滑状况都有了很大的改进,链因铰链磨损而失效的形式已经退居次要地位｡只有那些不能保证所要求的润滑状态或防护装置不当的传动,磨损才会成为主要的失效原因｡2.疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变,因而链是在变应力状态下工作的｡经过一定循环次数后,链的元件将产生疲劳破坏｡滚子链在中､低速时,链板首先疲劳断裂;高速时,由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加,因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏｡在润滑充分和设计､安装正确的条件下,疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素｡3.铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时,都要承受较大的载荷和产生相对转动,当链轮转速超过一定数值时,销轴与套筒之间的承载油膜破裂,使金属表面直接接触并产生很大的摩擦,由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合｡在这种情况下,或者销轴被剪断,或者导致销轴､套筒与链板的紧配合松动,从而造成链传动迅速失效｡试验表明,铰链胶合与链轮转速关系极大,因此,链轮的转速应受胶合失效的限制｡4.链被拉断在低速(v<0.6m/s)､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡二､链传动的承载能力链传动在不同的工作情况下,其主要的失效形式也不同,如图8–13所示就是链在一定寿命下,小链轮在不同转速下由于各种失效形式限定的极限功率曲线｡1是在良好而充分润滑条件下由磨损破坏限定的极限功率曲线;2是在变应力作用下链板疲劳破坏限定的极限功率曲线;3是由滚子套筒冲击疲劳强度限定的极限功率曲线;4是由销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线;5是良好润滑情况下的额定功率曲线,它是设计时实际使用的功率曲线;6是润滑条件不好或工作环境恶劣情况下的极限功率曲线,在这种情况下链磨损严重,所能传递的功率比良好润滑情况下的功率低得多｡如图8–14所示为A系列滚子链的实用功率曲线图,它是在z1=19､L=100p､单排链､载荷平稳､按照推荐的润滑方式润滑(见图8–15)､工作寿命为15000h､链因磨损而引起的伸长率不超过3%的情况下由实验得到的极限功率曲线(即在如图8–13所示的2､3､4曲线基础上作了一些修正得到的)｡根据小链轮转速n1由此图可查出该情况下各种型号的链在链速v>0.6m/s情况下允许传递的额定功率P0｡当实际情况不符合实验规定的条件时,如图8–14所示,查得的P0值应乘以一系列修正系数,如小链轮齿数系数K Z､链长系数K L､多排链系数K P和工作情况系数K A等(系数值见下节图表)｡当不能按如图8–15所示的方式润滑而使润滑不良时,则磨损加剧｡此时,链主要是磨损破坏,额定功率P0值应降低,当v≤1.5m/s且润滑不良时,为图值的30%~60%;无润滑时为15%(寿命不能保证15000h);当1.5m/s<v≤7m/s且润滑不良时,为图值的15%~30%｡当v>7m/s且润滑不良时,该传动不可靠,不宜采用｡图8-14 A系列滚子链实用功率曲线图8-15 推荐的润滑方式Ⅰ—人工定期润滑Ⅱ—滴油润滑Ⅲ—油浴或飞溅润滑Ⅳ—压力喷油润滑当v<0.6m/s时,链传动的主要失效形式是过载拉断,此时应进行静强度校核｡静强度安全系数S应满足下式要求≥(8–8)链的极限拉伸载荷Q n=nQ,n为排数,单排链的极限拉伸载荷Q见表8–1;工况系数K A见表8–5;链的总拉力F1按式(8–6)计算｡当实际工作寿命低于15000h时,则按有限寿命进行设计,其允许传递的功率可高些｡设计时可参考有关资料｡三､链传动主要参数的选择链传动设计需要确定的主要参数有:链节距､排数及链轮齿数､传动比､中心距､链节数等,下面就这些参数的选择进行分析｡1.链的节距和排数链的节距大小反映了链节和链轮齿的各部分尺寸的大小,在一定条件下,链的节距越大,承载能力越高,但传动不平稳性､动载荷和噪声越严重,传动尺寸也增大｡因此设计时,在承载能力足够的条件下,尽量选取较小节距的单排链,高速重载时可采用小节距的多排链｡一般载荷大､中心距小､传动比大时,选小节距多排链;中心距大､传动比小,而速度不太高时,选大节距单排链｡链条所能传递的功率P0可由下式确定≥(8–9)P c=K A P(8–10)式中P0–––在特定条件下,单排链所能传递的功率(kW)(见图8–14);P c––––链传动的计算功率(kW);K A––––工况系数(表8–5),若工作情况特别恶劣时,K A 值应比表值大得多;表8–5 工况系数K A载荷种类输入动力种类内燃机-液力传动电动机或汽轮机内燃机-机械传动平稳载荷中等冲击载荷较大冲击载荷1.01.21.41.01.31.51.21.41.7K Z–––小链轮齿数系数(表8–6),当工作在如图8–14所示的曲线顶点左侧时(链板疲劳),查表中的K Z,当工作在右侧时(滚子套筒冲击疲劳),查表中的K¢Z;K P–––多排链系数(表8–7);K L–––链长系数(见图8–16),链板疲劳查曲线1,滚子套筒冲击疲劳查曲线2｡根据式(8–9)求出所需传递的功率,再由图8–14查出合适的链号和链节距｡表8–6 小链轮齿数系数K ZZ191011121314151617K Z0.4460.5000.5540.6090.6640.7190.775 0.8310.887K¢Z 0.3260.3820.4410.5020.5660.6330.7010.7730.846Z1192123252729313335 K Z 1.00 1.11 1.23 1.34 1.46 1.58 1.70 1.82 1.93K¢Z1.00 1.16 1.33 1.51 1.69 1.892.08 2.29 2.50表8–7 多排链系数K P排数123456 K P1 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6图8-16 链长系数2.传动比i链传动的传动比一般应小于6,在低速和外廓尺寸不受限制的地方允许到10,推荐i=2~3.5｡传动比过大将使链在小链轮上的包角过小,因而使同时啮合的齿数少,这将加速链条和轮齿的磨损,并使传动外廓尺寸增大｡3.链轮齿数z链轮齿数不宜过多或过少｡齿数太少时,1)增加传动的不均匀性和动载荷;2)增加链节间的相对转角,从而增大功率消耗;3)增加链的工作拉力(当小链轮转速n1､转矩T1和节距p一定时,齿数少时链轮直径小,链的工作拉力增加),从而加速链和链轮的损坏｡但链轮的齿数太多,除增大传动尺寸和重量外,还会因磨损而实际节距增长后发生跳齿或脱链现象机率增加,从而缩短链的使用寿命｡通常限定最大齿数≤120｡从提高传动均匀性和减少动载荷考虑,建议在动力传动中,滚子链的小链轮齿数按表8–8选取｡表8–8 滚子链小链轮齿数z1链速v(m/s0.6~33~8>8z1≥17≥21≥25从限制大链轮齿数和减小传动尺寸考虑,传动比大､链速较低的链传动建议选取较少的链轮齿数｡滚子链最少齿数为z min=9｡4.链节数L P和链轮中心距a在传动比i¹1时,链轮中心距过小,则链在小链轮上的包角小,与小链轮啮合的链节数少｡同时,因总的链节数减少,链速一定时,单位时间链节的应力变化次数增加,使链的寿命降低｡但中心距太大时,除结构不紧凑外,还会使链的松边颤动｡在不受机器结构的限制时,一般情况可初选中心距a0=(30~50)p,最大可取a max=80p,当有张紧装置或托板时,a0可大于80p｡最小中心距a min可先按i初步确定｡当i≤3时当i>3时式中d a1､d a2–––两链轮齿顶圆直径｡链的长度常用链节数L P表示,L P=L/p,L为链长｡链节数的计算公式为(8–11)计算出的L p值应圆整为相近的整数,而且最好为偶数,以免使用过渡链节｡根据链长就能计算最后中心距(8–12)为了便于链的安装以及使松边有合理的垂度,安装中心距应较计算中心距略小｡当链条磨损后,链节增长,垂度过大时,将引起啮合不良和链的振动｡为了在工作过程中能适当调整垂度,一般将中心距设计成可调,调整范围D a≥2p,松边垂度f=(0.01~0.02)a｡§8-4链传动的设计1 .链传动的主要失效形式(1)铰链磨损链节在进入和退出啮合时,相邻链节发生相对转动,因而在铰链的销轴与套筒间有相对转动,引起磨损,使链的实际节距变长,啮合点沿链轮齿高方向外移｡当达到一定程度后,就会破坏链与链轮的正确啮合,导致脱链,使传动失效｡链条磨损后节距变长的情况如图8 -12a 所示｡图中为链节距的平均伸长量｡由图8-12b 可知链轮节圆直径的增量为( 8 - 17 )若一定(通常许用伸长率/ p ≤3% ), 随链轮齿数z 的增多而增大｡因此,为了保证链的使用寿命,不致过早产生跳齿和脱链,除应满足规定的润滑状态外,还有必要限制链轮的最大齿数｡( a ) ( b )图8-12 链条磨损(2) 疲劳破坏由于链在运转过程中所受载荷不断改变,因而链是在变应力状态下工作的｡经过一定循环次数后,链的元件将产生疲劳破坏｡滚子链在中､低速时,链板首先疲劳断裂;高速时,由于套筒或滚子啮合时所受冲击载荷急剧增加,因而套筒或滚子先于链板产生冲击疲劳破坏｡在润滑充分和设计､安装正确的条件下,疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素｡(3) 铰链胶合铰链在进入主动轮和离开从动轮时,都要承受较大的载荷和产生相对转动,当链轮转速超过一定数值时,销轴与套筒之间的承载油膜破裂,使金属表面直接接触并产生很大的摩擦,由摩擦产生的热量足以使销轴和套筒胶合｡在这种情况下,或者销轴被剪断,或者导致销轴､套筒与链板的紧配合松动,从而造成链传动迅速失效｡试验表明,铰链胶合与链轮转速关系极大,因此,链轮的转速应受胶合失效的限制｡(4)链被拉断在低速( v < 0.6m /s )､重载或尖峰载荷过大时,链会被拉断｡链传动的承载能力受链元件静拉力强度的限制｡2 .链传动的设计准则少量的轮齿磨损或塑性变形并不产生严重问题｡但当链轮轮齿的磨损和塑性变形超过一定程度后,链的寿命将显著下降｡通常,链轮的寿命为链条寿命的2~3 倍以上｡故链传动的承载能力是以链的强度和寿命为依据的｡3 .滚子链传动的额定功率(1) 滚子链极限功率曲线图滚子链各种失效形式将使链传动的工作能力受到限制｡在选择链条型号时,必须全面考虑各种失效形式产生的原因及条件,从而确定其能传递的额定功率P 0 ｡图8-13 是通过实验作出的单排滚子链的极限功率曲线｡ 1 )是在正常润滑条件下,铰链磨损限定的极限功率曲线; 2 )是链板疲劳强度限定的极限功率曲线; 3 )是套筒､滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线; 4 )是铰链(套筒､销轴)胶合限定的极限功率曲线｡图中阴影部分为实际使用的许用功率(区域)｡若润滑不良及工作情况恶劣,磨损将很严重,其极限功率大幅度下降｡如图8-13 中虚线 5 所示｡图8-13 极限功率曲线(2) 滚子链额定功率曲线图图8-14 是部分型号滚子链的额定功率曲线｡它是在特定条件下制定的,即: 1 )小轮齿数z 1 =25 ,链传动比i = 3 ; 2 )链长L p =120 节; 3 )载荷平稳; 4 )润滑充分,按图8-15 推荐的方法润滑; 5 )链条因磨损而引起的相对伸长量不超过; 6 )工作寿命为15000h ;图8-14 A 系列单排滚子链的额定功率曲线图8-14 表明,当采用推荐的润滑方式时,链传动所能传递的功率P 0 ,小轮转速n 1 和链号三者之间的关系｡图8-15 推荐的润滑方式若实际润滑条件与图8-15 推荐的润滑方式不同时,由图8-14 查得的P 0 值应予适当降低: v ≤1.5 m /s 时,如润滑条件不良取(0.3 ~ 0.6) P 0 ,如无润滑则取0.15 P 0 ;当1.5m /s < v ≤7m /s 时, 如润滑条件不良取(0.15 ~ 0.3) P 0 ;当v > 7m /s 时,如润滑不良, 传动不可靠,不宜采用链传动｡(3)设计条件下单排链条传递的功率P ca,单排链传动的计算功率应按下式确定:( 8-18 )式中,P 是为链传动设计功率, kW ;KA是工况系数,见表8-2,K z 是小链轮的齿数系数,见图8-16; K p 为多排链系数,见表8-3 ｡表8-2 工况系数K A从机械特性主要机械特性平稳运转轻微冲击中等冲击电动机､汽轮机和燃气轮机､带有液力耦合器的内燃机6 缸或6 缸以上带机械式联轴器的内燃机､经常启动的电机动(一日两少于 6 缸带机械式联轴器的内燃机次以上)平稳运转液体搅拌机,中小型离心式鼓风机,发电机离心式压缩机,谷物机械,均匀载荷输送机,均匀载荷不反转一般机械｡1.0 1.1 1.3中等冲击半液体搅拌机,三缸以上往复压缩机,大型或不均匀载荷输送机,中型起重机和升降机,重载天轴传动,金属切削机床,食品机械,木工机械,印染纺织机械,大型大型风机,中等载荷不反转一般机械｡1.4 1.5 1.7严重冲击船用螺旋桨,单､双缸往复压缩机,挖掘机,振动式输送机,破碎机,重型起重机,石油钻井机械,锻压机械,线材拉拔机械,冲床,严重冲击､有反转的机械｡1.8 1.92.1图8-16 小链轮齿数系数K z表8-3 多排链系数K P排数 1 2 3 4 5 6K P 1 1.75 2.5 3.3 4 4.64 . 滚子链传动的一般设计计算内容和应注意的问题1) 滚子链传动的一般设计计算内容在设计滚子链传动时,计算依据是滚子链的额定功率曲线,已如前所述它是在特定条件下制定的｡设计时已知条件为: 1 )传递功率; 2 )小链轮､大链轮的转速; 3 )传动用途､载荷性质以及原动机种类｡设计计算的主要内容是: 1 ) z 1 ､z 2 ; 2 )确定链的型号､确定链节距和链排数; 3 )确定中心距 a 和链节数L p ; 4 ) 计算中心距 a c ､实际中心距 a ; 5 ) 作用在轴上的力 F p ｡步骤:1. 确定链轮的齿数和传动比链轮齿数z 1 ､z 2 ｡为减小链传动的动载荷,提高传动平稳性,小链轮齿数不宜过少,可参照传动比i 选取( 见表8-4)｡传动比i ｡通常链传动传动比i ≤7 ,推荐i =2 ~ 3.5 ｡当工作速度较低( v < 2m / s) 且载荷平稳､传动外廓尺寸不受限制时, 允许i ≤10 ｡表8-4 齿数推荐值传动比i 1 ~ 2 3 ~ 4 5 ~ 6 >6齿数z 1 31~27 25 ~ 23 21 ~ 17 17当z 1 确定后,则大链轮齿数z 2 = iz 1 ,并圆整为整数｡为避免跳齿和脱链现象,减小传动外廓尺寸和重量, 大链轮齿数不宜太多,一般应使z 2 ≤120 ｡从减小传动速度不均匀性和动载荷考虑,小链轮齿数z 1 应受到链速的限制;而从限定大链轮齿数和减小传动尺寸出发,小链轮齿数z 1 亦受到传动比的制约｡由于链节数常为偶数,考虑到链条和链轮轮齿的均匀磨损, 链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数｡链轮齿数优选数列: 17 ､19 ､21 ､23 ､25 ､38 ､57 ､76 ､95 ､114 ｡2. 确定计算单排链的计算功率: 按式8-18确定3 .确定链条型号和节距链节距p 和排数｡在一定条件下,链节距越大,承载能力越高,但传动平稳性降低,动载荷及噪音随之加大｡因此设计时应尽量选用小节距的单排链,高速重载时可选用小节距的多排链｡适宜选用的链节距p ｡链条的型号可根据单排链的计算功率P ca 和小链轮转速n 1 从图8-14 查出｡4 .计算链节数和中心距: 中心距a 和链节数L p ｡中心距的大小对链传动的工作性能也有较大的影响｡中心距过小,链在小链轮上的包角减小, 且链的循环频率增加而影响传动寿命;中心距过大,传动外廓尺寸加大,且易因链条松边垂度太大而产生抖动｡一般初选中心距 a 0=(30 ~ 50) p ,最大可为 a max=80 p ｡按下式计算链节数为过渡链节,应将计算出的链节数Lp0圆整为偶数Lp｡链传动的最大中心距为:f ――中心距计算系数,见表8-5表8 - 5 中心距计算系数 f 15. 计算链速,确定润滑方式根据链速v,由图8-15选择合适的润滑方式｡6. 计算链传动作用在轴上的压轴力FP链传动和带传动相似,在安装时链条也有一定的张紧力,其目的是使链条工作时松边不致过松,防止跳齿和脱链现象｡由于张紧力的存在,所以链条对轴也存在作用力FP,一般取F p = K fp F eF e -有效圆周力, NK fp - 压轴力系数对于水平传动, =1.15 ,对于垂直传动 =1.052) 在进行滚子链传动设计计算时要注意几个问题(1)传动比i 受链轮最小齿数和最大齿数的限制,且传动尺寸也不能过大,因此传动比一般不大于 7 ｡传动比过大时,小链轮上的包角a 1 将会太小,同时啮合的齿数也太少,将加速轮齿的磨损｡因此,通常要求包角a1 不小于120 ° ｡推荐;当m/s ､载荷平稳, i 可达 10 ｡(2)齿数过多,不仅会造成链轮尺寸､质量过大,而且会发生因链条磨损链条节距伸长而发生跳齿和脱链的现象,这同样会缩短链条的使用寿命｡滚子链传动的小链轮齿数z 1 应根据传动比i 来选择｡因链节数常取偶数,故链轮齿数最好取奇数,以使链条和链轮磨损均匀｡。
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– 2008 传动及输送用双节距精密滚子链和链轮 板式链，连接环和槽轮尺寸,测量力和抗拉强
– 2006 度
GB/T 8350 – 2008 输送链，附件和链轮．
GB/T 9785 – 2007 链条．链轮，术语
GB/T 10855 – 2003 齿形链和链轮
一.设计输入以及设计任务
国家标准号
代号
标准序 号
ISO 10823 – 2004 滚子链传动选择指导
ISO 6971 – 2002 曳引用焊接结构弯板链,附件和链轮
ISO 15654 – 2004 传动用精密滚子链条,疲劳试验方法
一.设计输入以及设计任务
1.2设计任务：
因标准中只给出一些互换性参数、其它特性参数 的极限尺寸(如节距、内节内宽、内节外宽等），以 及链条的链长精度和强度要求。如果仅有这些数据， 企业还不能组织生产，因此还需提供以标准规定为依 据、经专门设计的产品图纸。这里的专门设计主要是 指确定各组成零件的形状和尺寸、公差，以保证按图 纸生产的零件在装配后符合标准的规定。
一.设计输入以及设计任务
当然，作为产品图纸的重要组成参数，各零件的 材质、热处理工艺以及装配要求等也需列入。并且， 为了提高链条的耐磨性能和疲劳强度而提出一些特殊 的工艺要求，如套筒定向装配、滚子和链板的抛丸处 理等以及因链条商品化而提出的一些链条外观质量， 如打印标记、防蚀处理甚至铆接方法等也可纳入设计 范围。
年份号 2002 2005 1992
1999 1997 2010 2010 2010 2010 2010
标准名称
摩托车用齿形链条 不锈钢短节距滚子链和套筒链 保护拖链,型式尺寸
悬挂输送机链和链轮 双铰接输送链 油田链条和链轮 链条产品分类方法 自动扶梯梯级链,附件和链轮 多板销轴链 链条压出力试验规范
符号
年份 号
标准名称
GB/T GB/T
GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T
10857 – 2005 S型和C型钢制滚子链条，附件和链轮 14212 – 2003 摩托车链条,技术条件和试验方法
5858 – 1997 重载传动用弯板滚子链和链轮 15390 – 2005 工程和焊接结构弯板链，附件和链轮 17482 – 1998 输送用模锻易拆链 18150 – 2006 滚子链传动选择指导 19927 – 2005 曳引用焊接结构弯板链,附件和链轮
行业标准号 标准序号 符号 年份号
标准名称
8883 – 5397 – 5398 – 7364 – 8820 – 8920 – 9152 – 9154 – 10215 –
2001 2006 2005 2004 1998 1999 1999 1999 2000
农业机械用夹持输送链 滚子链和套筒链图形简化表示法 钢制套筒链,附件和链轮 倍速输送链和链轮 摩托车传动链条,磨损性能试验规范 工程塑料内链节轻型输送链 滑片式无级变速链 埋刮板输送机用叉型链,刮板和链轮 垂直循环类机械式停电设备
产品的设计计算及常用材料选用
目录
一.设计输入以及设计任务 二.尺寸设计 三.强度计算 四.链条零件材料及热处理的选择
一.设计输入以及设计任务
1.1设计输入主要包含外来资料及对应链条标准 外来资料：1.文件（图片、文字）
2.盘片（光盘、影像） 3.E-mail（图片、文字） 4.Fax（传真） 5.实样（链条、零件） 6.其他（样本等）
国际标准号
代号
标准序 号
符 号
年份号
标准名称
ISO 487 – 1998 S型和C型钢制滚子链条，附件和链轮
ISO 10190 – 1992 摩托车链条,技术条件和试验方法
ISO 3512 – 1992 重载传动用弯板滚子链和链轮
ISO 6972 – 2002 工程和焊接结构弯板链，附件和链轮
ISO 6973 – 1986 输送用模锻易拆链
一.设计输入以及设计任务
1.按相关标准确定链条的基本参数。计算确定链条 的尺寸及公差。
2.计算确定零件合理的配合公差,以保证零件装配成 链条后获得符合要求的连接牢固度和链节灵活性
3.合理地确定链板孔心距尺寸,以保证链条的链长精 度要求
一.设计输入以及设计任务
4.合理地确定链条联接强度，根据链条联接强度要 求计算链节零件的配合过盈，并确定铆合方式。
一.设计输入以及设计任务
代号 JB/T JB/T JB/T
JB/T JB/T SY/T JB/T JB/T JB/T JB/T
行业标准号 标准序号 符号
10348 – 10539 – 6367 – 9016.1～
2– 8546 – 5595 – 6368 – 8545 – 10969 – 10970 –
一.设计输入以及设计任务
国家标准（GB/T）
国家标准号 代号 标准序号 符号 年份号
标准名称
GB/T 1243
传动用短节距精密滚子链,套筒链,附件和链 – 2006 轮
GB/T 3579 – 2006 自行车链条，技术条件和试验方法
GB/T 4140 – 2003 输送用平顶链和链轮
GB/T 5269 GB/T 6074
ISO 4348 – 1983 输送用平顶链和链轮
ISO 1275 – 2006 传动及输送用双节距精密滚子链和链轮
ISO 4347 – 2004 板式链，连接环和槽轮尺寸,测量力和抗拉强度
ISO 1977 – 2000 输送链，附件和链轮．
ISO 13203 – 2005 链条．链轮，术语
一.设计输入以及设计任务
一.设计输入以及设计任务
链条标准：行业标准（JB/T），国家标准(GB/T)，
国际标准（ISO），美国标准(ASME)， 德国标准（DIN），日本标准(JIS)，
一.设计输入以及设计任务
行业标准（JB/T）
代号
JB/T JB/T JB/T JB/T JB/T JB/T JB/T JB/T JB/T
GB/T GB/T
20736 – 2006 传动用精密滚子链条,疲劳试验方法 18759 – 2001 高碳铭轴承钢丝
一.设计输入以及设计任务
国际标准（ISO）
国际标准号
代号
标准序 符 号号
年份号
标准名称
ISO 606 – 2004 传动用短节距精1 自行车链条，技术条件和试验方法