液壓式汽缸珩磨機(jī)鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)

段明亮

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 161005）

鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)。與摩擦型帶傳動(dòng)相比，無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸?。凰鑿埦o力小，作用與軸上的壓力小；能在高溫、多塵、潮濕、有污染等惡劣環(huán)境中工作。與齒輪傳動(dòng)相比，易于實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動(dòng)或多軸傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)輕便；制造和安裝要求較低，成本低廉。

鏈傳動(dòng)主要缺點(diǎn)是瞬時(shí)的鏈速和傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，有噪聲，不宜用于載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中。

鏈傳動(dòng)應(yīng)用廣泛。中心距較大有要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的傳動(dòng)、環(huán)境惡劣的開式傳動(dòng)、低速重載傳動(dòng)、潤滑良好的高速傳動(dòng)，都可以成功的應(yīng)用鏈傳動(dòng)。通常，鏈傳動(dòng)傳遞的功率P≤100kW，鏈速v≤15m/s，傳動(dòng)比 i＜8，傳動(dòng)中心距 a≤5～6m。目前，鏈傳動(dòng)最大的傳遞功率可達(dá)5000kW，鏈速可達(dá)40m/s，傳動(dòng)比可達(dá)15，中心距可達(dá)8m。

按用途不同鏈可分為：傳動(dòng)鏈、起重鏈和牽引鏈。起重鏈和牽引鏈主要用于起重和輸送機(jī)械中。在一般機(jī)械傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的鏈傳動(dòng)裝置中，常用的是傳動(dòng)鏈，其形式主要有短節(jié)距精密滾子鏈和齒形鏈兩種。其中滾子鏈產(chǎn)量最多，應(yīng)用廣泛。鏈的使用壽命在很大程度上取決于鏈的材料及熱處理方法。因此，組成鏈的所有元件均需經(jīng)過熱處理，以提高強(qiáng)度、耐磨性和耐沖擊性。

1 滾子鏈設(shè)計(jì)

1.1 確定鏈輪齒數(shù)z1、z2

由設(shè)計(jì)估計(jì)鏈速v=3～8m/s，希望結(jié)構(gòu)緊湊，由文獻(xiàn)[2]中表13-9選取小鏈輪齒數(shù)z1=21;取i=3，從動(dòng)大鏈輪齒數(shù) z2=i×z1=63（z2＜120，合適）。

1.2 確定鏈條鏈節(jié)數(shù)LP

初定中心距ao=40P，則鏈節(jié)數(shù)

取LP=124節(jié)

1.3 計(jì)算單排鏈所能傳遞的功率P0及鏈節(jié)距P

由文獻(xiàn)[2]查得工作情況系數(shù)KA=1，故

按小鏈輪鏈速估計(jì)，鏈工作在功率曲線凸峰左側(cè)時(shí)，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破損。由表13-10[2]查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)Kz=1.11；查得鏈長系數(shù)KL=1.07；選但排鏈，由表13-11[2]查得KP=1.0，故得所需傳遞功率為P0≥Pcα/KzKLKP=1.431kW

根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1=1050r/min及功率P0=1.431kW，由文獻(xiàn)[2]查得鏈節(jié)距P=12.70mm。選擇鏈號為8A-1×124 GB1243.1-83。同時(shí)也證實(shí)原估計(jì)鏈工作在額定功率曲線凸峰左側(cè)是正確的。

1.4 確定鏈實(shí)際長度L及中心距α

1.5 驗(yàn)算鏈速

與原估計(jì)鏈速相符。

1.6 驗(yàn)算小鏈輪轂孔

由表13-4[2]查得小鏈輪轂孔許用最大直徑dkmax=47mm，大于電動(dòng)機(jī)軸徑D=28mm，合適。

1.7 作用在軸上的壓軸力Q

圓周力 F=1000P/V≈370（N）

按水平布置取壓軸力系數(shù)KQ=1.15，有

Q=KQF≈426（N）

2 鏈輪設(shè)計(jì)

鏈輪是鏈傳動(dòng)的主要零件，其齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鏈輪設(shè)計(jì)主要是確定其結(jié)構(gòu)和尺寸、選擇材料及熱處理方法。

鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸與其直徑有關(guān)。小尺寸的鏈輪一般做成整體結(jié)構(gòu)，中等尺寸的鏈輪則制成孔板式結(jié)構(gòu)，大尺寸的鏈輪常采用齒圈式的焊接結(jié)構(gòu)或裝配結(jié)構(gòu)，具體的結(jié)構(gòu)尺寸查有關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可得。

2.1 小鏈輪的設(shè)計(jì)

小鏈輪幾何尺寸可按文獻(xiàn)[2]表13-3公式計(jì)算。

分度圓直徑 d=p/sin(180°/z1)=94（mm）

齒頂圓直徑 dα=P[0.54+cot(180°/z1)=100.61（mm）

齒根圓直徑 df=d-d0

d0為滾子外徑查表 13-1[1]可得 d0=7.95（mm）

所以 df=94-7.95=86.05（mm）

由相關(guān)手冊可以查出p=12.7mm單排鏈輪的軸面齒形幾何參數(shù)，鏈輪毛坯公差和輪齒尺寸公差，形狀位置公差。根據(jù)使用條件為，采用45號鋼經(jīng)淬火處理，輪齒表面硬度為HRC40-45。

由上述設(shè)計(jì)結(jié)果，可繪出小鏈輪的零件圖1。

2.2 大鏈輪（參照小鏈輪設(shè)計(jì)）

3 鏈輪傳動(dòng)的布置、張緊和潤滑

圖1 小鏈輪的零件圖

鏈傳動(dòng)的布置是否合理，對傳動(dòng)的工作能力及使用都有較大影響。鏈傳動(dòng)張緊的目的在于調(diào)節(jié)鏈條松邊的垂度，增大包角和補(bǔ)償鏈條磨損后的伸長，使鏈條和鏈輪嚙合良好，減小沖擊和振動(dòng)。鏈傳動(dòng)的潤滑十分重要，對高速、重載的鏈傳動(dòng)更為重要。良好的潤滑可緩和沖擊，減輕磨損，避免鏈鉸鏈的早期嚙合，延長鏈條的使用壽命，提高傳動(dòng)效率。根據(jù)許用功率曲線圖查出此鏈輪需用油浴和飛濺潤滑。