链传动设计案例
链传动教学设计1
课题：认识链传动授课老师：王宇学科：数控加工机械基础学校：杭州市萧山区第一中等职业学校一、设计理念本节课以“任务驱动，理实一体”为教学模式，课前利用链的静态组合图片吸引学生的注意力，课中利用动画演示滚子链的装配过程并使学生知道他们的名称，同时通过小组合作“做中学”学习链条的接头形式，突出本节课的难点，然后分析滚子链链节，知道各零件间的配合关系，突破本节课的重点，最后小组合作开阔思维，利用一个或多个链条零件作为元素画出精美图案。
二、教材分析本节课是项目二课题三任务二的内容，具体为链传动的组成、工作原理及链条的结构，链传动是机械传动中重要的一部分，在实际生活中链传动十分常见，是在“带传动”和“齿轮传动”的基础上探讨的，并为后续学习“链传动的安装和维护”奠定了基础。
三、学情分析借班上课,第四中等职业学校，高二年级数控班，本班共39名学生，男生较多，好动、有好奇心，喜欢专业课，但不喜欢照本宣科的理论课。
第 1 页共6 页四、教学目标知识与技能：1.能说出链传动的组成和工作原理；2.能说出滚子链的结构、各零件间的配合关系及链条的接头形式。
过程与方法：1.通过观察链传动的视频动画，自学总结归纳问题；2.通过对已拆好的链条分析，初步学会分析和解决问题的方法。
情感、态度与价值观：1.通过小组合作增强团队合作精神和语言表达能力，提升自信心；2.感受在实践中学习知识乐趣，喜欢到实践中去学习。
五、教学重点及难点教学重点：滚子链各零件间的配合关系。
教学难点：滚子链条奇数链的接头形式。
六、教学方法理实一体化教学，多媒体演示教学法、启发引导教学法等七、教学准备任务书每人一份多媒体课件链条和链轮实物将学生分八个小组进行教学第 2 页共6 页八、教学流程设计第 3 页共6 页奇数：第 4 页共6 页四、滚子链的装配关系第 5 页共6 页第 6 页共6 页。
机械设计ppt课件第7章 链传动
图7-10 链的紧边拉力和松边拉力
第7章 链传动
7.4滚子链传动的设计计算 1．链传动的失效形式 1、链板疲劳破坏：链板受变应力； （高速链v≥0.6m/s主要失效形式） 2、链条磨损：链回转副磨损后节距变长，易 脱链； （开式链失效形式 ）
第7章 链传动
3、销轴与套筒胶合：高速链或润滑不良， 限制链速； 4、套筒与滚子冲击：限制链速 5、链条过载拉断：低速链传动（v<0.6m/s ）主要失效形式
v1x R11 cos b 2 R2 cos g R2 cos g
第7章 链传动
链速变化规律：单个链节对应中心角：j1
j1 j 0 - 1 2 2 水平速度 v： v min v max v min 销轴位置角 b： + 铅垂速度 v' ： v 'max 0 - v 'max
第7章 链传动
如图7-10所示，f为垂度，为两个链轮中心 线和水平面的倾角。 按照计算 悬索拉力的方 法，可求出垂 度拉力Ff的表 达式为
Ff Kf qga
图7-10 链的紧边拉力和松边拉力
第7章 链传动
如图7-10所示，当链传动工作时， 紧边拉力F1和松边拉力F2分别为
F1 Fe + Fc + Ff F2 Fc + Ff
3 当要传递的功率较大时，可选用双排链
或多排链。
第7章 链传动
附表7-1列出了常用A系列滚子链的参数。 表中链号与国际链号一致，链号数乘以 25.4/16即为节距值。 滚子链标记 滚子链 链号—排数×链节数 标准号
滚子链 08A — 1 ×80 GB1243.1—83
第7章 链传动
附表7-1 滚子链的基本参数和尺寸（摘自GB/T 1243—1997）
精品中职 机械基础(汽车专业)案例04 链传动设计
链传动设计设计一带式输送机的滚子链传动。
已知电动机的额定转速n1=970r∕πιin,从动链轮转速n2=330r∕min,传递功率P=9.7kW,载荷平稳。
解：（1）选择链轮齿数z1、z2传动比i=n1∕n2=970∕330=2.94,按表取小链轮齿数z1=25,大链轮齿数z2=iz1=2.94X25=73.5,取z2=73°（2）确定中心距aθ及链节数1P初定中心距aθ=（30~50）p,取a0=30p°求1p：P2 ∖2χ/Ae一丝竺1+至抖+PNfJ1=no.94.（3）计算功率PC由表查得KA=1O,计算功率为P C=KAP=10X9∙7=9.7kW,取1P=I1oo（4）确定链条型号和节距P根据链速估计链传动可能产生链板疲劳破坏，由表查得小链轮齿数系数Kz=I.34,查得K1=1o2,考虑传递功率不大，故选单排链，由表查得KP=1。
所能传递的额定功率功=Pc∕KzK1Kp=9.7∕（1.34×1.02×1）=7.09kW o选择滚子链型号为10A,链节距p=15.875mm,由图证实工作点落在曲线顶点左侧，主要失效形式为链板疲劳，前面假设成立。
（5）计算链速Vn】力叫25X15.875X970 ,”, V= ---------- ----- = ---------------- ----------- =6.41m∕s e60×1OOO60X1OOO（6）确定链长1和中心距a链长中心距1⅛,一中）+/（「中）1E1-i≡［（110-≡ψi）,.一空）1（美月］・468.47mm.（7）计算作用在轴上的力工作拉力F=IoOOP∕v=1000X（9.7÷6.41）=1513No因载荷平稳,取FQ=12F=12×1513=1815.GN0（8）选择润滑方式根据链速v=6.41m∕s,节距p=15.875mm,选择油浴或飞溅润滑方法。
机械设计课程设计二级减速器链传动
机械设计课程设计---二级减速器链传动1传动简图的拟定1.1技术参数：输送链的牵引力： 9 kN ，输送链的速度：0.35 m/s，链轮的节圆直径：370 mm。
1.2 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差±5%。
链板式输送机的传动效率为95%。
1.3拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。
减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。
外传动为链传动。
方案简图如图。
方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列） 2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率w P (kw):w P =w w v F /(1000w η)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率η：η=1η×32η×3η×4η×5η×6η=0.99×399.0×0.97×0.98×0.96×0.96=0.841（1η为联轴器的效率，2η为轴承的效率，3η为圆锥齿轮传动的效率，4η为圆柱齿轮的传动效率，5η为链传动的效率，6η为卷筒的传动效率） 2.2.3 所需电动机的功率d P (kw): d P =w P /η=3.316Kw/0.841=3.943kw 2.2.4电动机额定功率:d m P P ≥2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中m P =4kN ，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。
由此选择电动机型号：Y112M —4 电动机额定功率m P =4kN,满载转速=1440r/min工作机转速筒n =60*V/(π*d)=18.0754r/min电动机型号 额定功率 (kw) 满载转速 (r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩Y112M1-4414402.22.3选取B3安装方式caP=AKzK3P=1.0×2.5×3.61=9.025kW5.3 选择链条型号和节距根据caP9.025kW和主动链轮转速3n=95.681（r/min），由图9-11得链条型号为24A，由表9-1查得节距p=38.1mm。
链传动设计实例
9、设计润滑、张紧等装置 略。
14
机械设计教学课件
链传动设计实例
作业 P151 9.11
15
3、根据功率曲线拟定链型号
由表9.2查得 K A 1 按图9.8估计链工作在曲线顶点的左下侧,由表9.3查得 由图9.9查得 KL 1.11(由曲线1查得) 采用单排链,由表9.4得 Km 1
Kz 1.34
5
机械设计教学课件
链传动设计实例
6
机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
机械设计教学课件
链传动设计实例
1
机械设计教学课件
链传动设计实例
功率P 10kW , 电动机转速n1 950r / min, 从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
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机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
4、验算链速
v z1 pn1 2515.875 950 6.28m / s
60 1000
60 1000
v在3 ~ 8m / s范围内与估计相符.
9
机械设计教学课件
链传动设计实例
电动机额定功率P 10kW ,电动机转速n1 950r / min,从动轴转速n2 250r / min, 单班制工作, 载荷平稳.
2、拟定链节数
初定中心距a0=40p，得链节数Lp为
Lp
2a0 p
z1
z2 2
链轮设计-实例
第一级传动主传动及二级传动链第二级传动一、链轮Z1的设计计算：1） 材料选择：采用45#调质处理表面硬度40-50HRC2） 分度圆直径：d=p/(sina180°/z)=19.05/(sina180°/25)=151.995(mm) 3） 齿顶圆直径：d ad amax =d+1.25p-d 1=151.995+1.25×19.05-11.91=163.8975(mm) (查表：d 1=11.91) d amin =d+(1-1.6/z 1)p-d 1=151.995+(1-1.6/25) ×19.05-11.91=157.9158(mm)取d a =1600-0.03(mm) 4） 齿根圆直径d f:d f =d-d 1=151.995-11.91=140.085(mm) 5） 分度圆弦齿高：h ah amax =(0.625+0.8/z 1)p-0.5d 1=(0.625+0.8/25)×19.05-0.5×11.91=6.561(mm) h amin =0.5(p- d 1)=0.5×(19.05-11.91)=3.570(mm) 取h a =4.5(mm) 6） 最大齿根距离：L xL x =dcos(90°/z 1)-d 1=151.995×cos(90°/25)-11.91=139.785(mm) 7） 齿侧凸缘直径：d g （查表：h 为链的内连扳高度；h=18.08）d g =pcot(180°/z 1)-1.04h-0.76=19.05×cot(180°/25)-1.04×18.08-0.76=131.233(mm); 取d g =131mm 8） 齿侧圆弧半径：r er emax =0.008d 1(180+z 12)=0.008×11.91×(180+252)=76.7004(mm) r emin =0.12d 1(2+z 1)=0.12×11.91×(2+25)=38.5884(mm) 9） 滚子定位圆弧半径：r ir imax =0.505d 1+0.069 31d =0.505×11.91+0.069×3√11.91=6.172(mm) r imin =0.505d 1=0.505×11.91=6.015(mm) 10） 滚子定位角：ααmax =140°-90°/z 1=140°-90°/25=136.4° αmin =120°-90°/z 1=120°-90°/25=116.4° 11） 齿宽：b f1 （b 1内链节内宽）b f1=0.95b 1=0.95×12.57=11.9415(mm) 12） 齿侧倒角：b ab a =0.13p=0.13×19.05=2.4765(mm) 13） 齿侧半径：r xr x =p=19.05(mm) 14） 齿全宽:b fm (m 排数)b fm =(m-1)p t + b f1=(1-1)p t +11.9415=11.9415(mm) 15） 轴毂厚度：h （假设轴孔为50mm,<152mm 范围内取值）h=K+d k /6+0.01d=9.5+ d k /6+0.01×151.995=19.353(mm) 16） 轮毂长度：ll max =3.3h=3.3×19.353=63.866(mm) l min =2.6h=2.6×19.353=50.319(mm) 17） 轮毂直径：d hd h =d k +2h=50+2×19.353=88.706(mm) 二、 Z 1对应轴的设计计算1) 材料选45#，[]30=τMp(空心轴)2) 按需用应力计算轴的直径:d (T=9550P/n=9550×0.24/30=76.4(Nm),M=考虑链传动在轴上产生的弯矩)3][5τT d ≥()3411v -=2.648×1.3=3.5(mm) ()3411v -查表得1.3。
链传动设计习题
13、验算滚子链的静强度
静强度安全系数： Q n 6.32 n p (n p＝3～6) f1 Ft Fc F f
式中： • Q—链条的极限拉伸载荷，查表12A链条为31300N • f1—工况系数，取1.4 • Ft—有效圆周力，为3476.3N • Fc—离心力引起的拉力， Fc＝qυ2 =12.33 • Ff—垂直力， Ff=(Kf+sin40) ×q×a/100=75.6
链传动设计实例
传动功率P 5.5kW , 转速n1 750r / min,从动轴转速n2 260r / min, 传动布置倾角α 40o ,中等冲击,中心距可调 .
1、确定链轮齿数z1，z2. 传动比
i=n1/n2=750/260=2.88
估计链速v=3~8m/s，
根据表9.5选取小链轮齿数
链传动设计实例
传动功率P 5.5kW , 转速n1 750r / min,从动轴转速n2 260r / min, 传动布置倾角α 40o ,中等冲击,中心距可调 .
14、验算耐疲劳工作能力
疲劳强度限定的额定功 率(其传递功率为 5.5kW ) : p 30.0028 p 1.08 0.9 P0' 0.003z1 n1 ( ) 14.696kW 5.5kW 25.4 fP 而且 1 26.67 P0' KP 故：疲劳强度满足。
链传动设计实例
传动功率P 5.5kW , 转速n1 750r / min,从动轴转速n2 260r / min, 传动布置倾角α 40o ,中等冲击,中心距可调 .
11、润滑方式
根据链号12A，链条速度为5.48m/s，选择润滑方式 为油池润滑或油飞溅润滑。
机械设计—学做一体化课件：链传动设计
链传动设计
4.4.3 链传动设计计算 一般链速v<0.6m/s称为低速链传动,v=0.6~8m/s称为中速
链传动,v>8m/s称 为高速链传动。链传动的设计计算包括选 定链条节距、排数和节数,决定链轮齿数及中心距, 选择链轮 材料并绘制零件图,决定张紧及润滑方式等。
链传动设计
4.5 链 轮 的 结 构
1.滚子链的链轮齿形(或齿槽形状) 链轮齿形应满足下列要求: (1)保证链节能平稳而顺利地进入和退出啮合。 (2)与链节啮合时的冲击和接触应力应尽可能小。 (3)便于加工。 国家标准(GB/T1243—2006)规定的链轮端面齿形(或齿 槽形状)如图4－9所示。齿形的 各部分几何尺寸可查有关国 家标准。
链传动设计 链长度常以链节数 Lp0 (节距 p 的整数倍)来表示。与带
传动的带长计算相似,将 式 (3 15)中的d 用 代入,两端除 以p,则得链节数:
计算的链节数 Lp0 应圆整为整数 Lp,并且最好是偶数。
链传动设计 当链节数圆整为Lp 后,中心距也作相应的改变,改变后的
实际中心距a 可用式(4－5)解得
滚子链分为 A、B 两种系列。A 系列 用 于 重 载、高 速 和 重 要 的 传 动;B 系 列 用 于 一 般传动。
根据GB/T 1243—2006的规定,套筒滚子链的标记为:链 号、排数、整链链节数及标准 编号。例如节距38.1mm、A 系列、双排、60节的套筒滚子链,其标记为:24A-2×60GB/ T 1243—2006。标记中,B 级不标等级,单排链不标排号。
链传动设计
图4－3 单排滚子链
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5
根据链速范围，由表5可知z1≥21，现选z1=21（奇数齿）
z 2 iz1 2.5 21 52.5
选z2=53（奇数），故平均传动比 i 2、确定计算功率PC 由表4查得使用系数KA=1，则
z2 2.52 ，符合题意。 z2
PC K A P 9kW
机械设计
3、确定链节数LP
取a=636mm 6、验算链速
v
n1z1 p
60 1000
4.17m / s
与假设链速v=0.6～8m/s相符。
机械设计
7、计算压轴力
9
有效圆周力
F1
1000P
v
2158.3N
根据 FQ 1.2K A F1 ，得 8、润滑方式
FQ 2590N
根据p=15.875mm和v=4.17m/s，查附图，选油浴或飞溅润滑
机械设计
选取单排链，查表3得多排链系数KP=1，故链传动所需额定功率为
7
Pc 9 p0 8.11kW K z K p 1.111
根据n1=750r/min及P0=8.11kW，选取链号10A的单排 链（同时与KZ计算公式前提一致），再由表1查得该链号的链节 p=15.875mm。 5、确定中心距a
z1 z2 z1 z2 2 z2 z1 2 p a ( Lp ) ( Lp ) 8( ) =637.81mm 4 2 2 2
机械设计
中心距减少量
8
a (0.002～0.004) a 1.276～2.551mm
实际中心距
a a a 636.534～635.259mm
机械设计
润滑范围选择图（GB/T18150-2006）
18
机械设计
张紧装置示例
19
机械设计
20
机械设计
1
08-5
链传动设计案例
机械设计
2
题型一：承载能力校核 某单排滚子链传动，已知主动链轮转速n1=800r/min，齿数z1=23，
从动链轮齿数z2=57，Lp=125，链条为A系列，链条的抗拉强度 Fu=55.6kN，使用系数KA=1.2。试求该链条所能传递的功率P。
机械设计
根据链条的Fu=55.6kN，查表1得p=25.4mm，型号为16A。根据 链号及转速n1=800r/min查额定功率P0曲线（附图），可知在该
机械设计
表4 使用系数KA
13
机械设计
14
表5 小链轮最少齿数的选择
机械设计
单排滚子链的额定功率曲线（GB/T18150-2006）
15
ANSI美国国家标 准：25、35、41 链号为较小、较 轻系列的型号Fra bibliotek机械设计
16
机械设计
润滑范围选择图（GB/T18150-2006）
17
X—A系列/A加重系列或B系列链号 Y—链条速度v（m/s）
9、链条标记：10A—1×118GB/T1243—2006 10、链轮几何尺寸及工作图（略）
机械设计 附录集
表1 滚子链主要尺寸和抗拉强度(部分型号)（GB/T1243-2006）
10
机械设计
11
GB/T1243—2006H系列重载单排链条查相关手册
机械设计
表2 小链轮齿数系数KZ
12
表3 多排链系数Kp
3
图中对应的P0=30kW。通过查表2得KZ=1.23，查表3得，Kp=1。 所以链传动的传递功率
讨论
P0 K Z K P 30 1.23 1 P 30.75kW KA 1.2
因为GB/T1243—2006曲线的试验条件，齿数z1=19，而本例中齿 数z1=23>19，故提高了传递功率。
机械设计
4
题型二：选择性设计
设计用于某运输机传动系统中低速级的滚子链传动。已知该传动系 统采用交流电动机驱动，载荷平稳。链传动的输入功率P=9kW，
水平布置，链速v=0.6～8m/s（中速传动），主动链轮转速 n1=750r/min，传动比i≈2.5，中心距a=600～700mm。
机械设计
1、选择链轮齿数z1、z2
6
一般取a0=（30～50）P，初定中心距a0=40P，则链节数为
LP
2a0
p
z1 z 2
2
p z 2 z1 2 ( ) 117.65 a0 2
链节数应取偶数，取LP=118 4、确定链条节距p 对于中速传动的链条，一般情况下链板疲劳破坏为主要失效形式， 由表2查得小链轮齿数系数 z K Z ( 1 )1.08 1.11 19