链传动的机械效率是多少
Ka:工作情况系数
链传动的机械效率是根据你的工作情况而定的,平稳载荷:Ka=1.0—1.2,中等载荷:1.2-1.4,较大冲击:14.-1.7,还有你的链轮系数,排数系数,所以机械效率不定,参见机械设计手册第二版中册
链传动是由主动链轮、从动链轮和链条等组成(图2-4)。它是靠链条和链轮轮齿的啮合来传递平行轴间的运动和动力。
图2-4 链传动的组成
1—主动链轮2—从动链轮3—链条
(一)链传动的传动比和常用类型
1.链传动的传动比
链传动的传动比,是主动链轮的转速n1与从动链轮的转速n2之比,且等于两链轮齿数z1、z2的反比。即
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2.链传动的常用类型
链传动的类型很多,按用途不同,分为以下三类:
1)传动链传动。在一般机械中用来传递运动和动力。
2)起重链传动。用于起重机械中提升重物。
3)牵引链传动。用于运输机械驱动输送带等。
(二)链传动的工作特点及应用
1.链传动的特点
与同属挠性类(具有中间挠性件)传动的带传动相比,链传动具有下列特点:
1)能保证准确的平均传动比。
2)传递功率大,且张紧力小,作用在轴和轴承上力小。
3)传动效率高,一般可达0.95~0.98。
4)能在低速、重载和高温条件下,以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。
5)能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴转动。
6)由于链节的多边形运动,所以瞬时传动比是变化的,瞬时转速不是常数,传动中会产生动载荷和冲击,因此不适宜用于要求精密传动的机械上。
7)安装和维护要求较高。
8)链条的铰链磨损后,使链条节距变大,传动中链条容易脱落。
9)无过载保护作用。
链传动的传动比i≤6,一般在低速传动时,i可达10,两轴中心距口≤6m,最大中心距可达15m,传动功率P<100kW,链条速度v≤15m/s,高速时可达20~40m/s。
2.链传动的应用
链传动在一部分低速传动中得到应用。如:动力头式钻机升降机构等。
链传动与带传动相似,其主要特点是借助于中间挠性件——链,在距离较远的轴之间传递运动和动力,结构简单、价格低廉。链传动的常用功率范围为100kW以下,传动比≤6(滚子链),开式链传动效率90%~93,闭式链传动效率97%~98%。
链传动的特点:
1、与带传动相比,没有弹性滑动,能保持准确的平均传动比,传动效率较高;链条不需要大的张紧力,所以轴与轴承所受载荷较小;不会打滑,传动可靠,过载能力强,能在低速重载下较好工作;
2、与齿轮传动相比,可以有较大的中心距,可在高温环境和多尘环境中工作,成本较低;
3、缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的,传动平稳性较差,工作中有冲击和噪声,不适合高速场合,不适用于转动方向频繁改变的情况。
链传动的类型
链可分为传动链、起重链和曳引链。起重链和曳引链用于起重和运输机械,传动链在一般的机械传动中应用广泛。
希望能解决您的问题。
齿轮传动优点:
1、传动精度高。前面讲过,带传动不能保证准确的传动比,链传动也不能实现恒定的瞬时传动比,但现代常用的渐开线齿轮的传动比,在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。
2、适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽,可以从0.001W到60000kW;圆周速度可以很低,也可高达150m/s,带传动、链传动均难以比拟。
3、可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动,这也是带传动、链传动做不到的。
4、工作可靠,使用寿命长。
5、传动效率较高,一般为0.94~0.99。
6、制造和安装要求较高,因而成本也较高。
7、对环境条件要求较严,除少数低速、低精度的情况以外,一般需要安置在箱罩中防尘防垢,还需要重视润滑。
8、不适用于相距较远的两轴间的传动。
9、减振性和抗冲击性不如带传动等柔性传动好。
齿轮传动缺点:
1、运转中振动、冲击和噪声,并产生动载荷,制造和安装精度要求较高,价格昂贵,精度低时,振动和噪声较大。
2、无过载保护作用。
3、要求齿轮的切齿精度较高或具有特殊齿形时,需要高精度机床、特殊刀具和测量仪器来保证,制造工艺复杂,成本较高。
扩展资料:
齿轮传动的不同失效形式在一对齿轮上面不大可能同时发生,但却是互相影响的。例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损,而严重的磨损又会导致轮齿折断。在一定条件下,由于轮齿折断、齿面点蚀失效形式是主要的。因此,设计齿轮传动时,应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式,以确定相应的设计准则。
对于闭式软齿面(硬度≤350HBW)齿轮传动.润滑条件良好,齿面点蚀将是主要的失效形式,在设计时通常按齿面接触疲劳强度设计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
对于闭式硬齿面(硬度>350HBW)齿轮传动,抗点蚀能力较强,轮齿折断的司能性大,在设计计算时.通常按齿根弯曲疲劳强度设计,再按齿面接触疲劳强度校核。
开式齿轮传动,主要失效形式是齿面磨损。但由于磨损的机理比较复杂,尚无成熟的设计计算方法,故只能按齿根弯曲疲劳强度计算,用增大模数10%~20%的办法加大齿厚,使它有较长的使用寿命,以此来考虑磨损的影响。
特点与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比;需要的张紧力小,作用于轴的压力也小,可减少轴承的摩擦损失;结构紧凑;能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低;中心距较大时其传动结构简单。瞬时链速和瞬时传动比不是常数,因此传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。
链传动平均传动比准确,传动效率高,轴间距离适应范围较大,能在温度较高、湿度较大的环境中使用;但链传动一般只能用作平行轴间传动,且其瞬时传动比波动,传动噪声较大。 由于链节是刚性的;
因而存在多边形效应(即运动不均匀性),这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动,在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。
链轮齿数
为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多,否则 =i 会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。链条工作一段时间后,磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷F的作用下,链条的节距伸长。
链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。
该搅拌机是针对生产要求设计的非标设备。搅拌机的搅拌部分,全部使用不锈钢制造,机械传动部分安装在搅拌器的下部。空间较小,不宜选用齿轮减速器或摆线针轮减速器。如选用功率与电机匹配 WPO-20型蜗轮减速器,一是体积过大,二是价格过高。鉴于此情况,专门为该陶瓷搅拌机设计了链轮减速器。该链轮减速器的制造成本是WPO-15型蜗轮减速器的50%,经过1年多的使用,目前仍运转正常。
1 链轮减速器的结构设计 链轮减速器采用二级传动的结构,其结构示意图见图1所示。一级传动由61A、8齿的一级链轮1和49节的一级滚子链盘2组成,其传动比为8:49二级传动由24A、6齿的二级链轮 3和 39节的二级滚子链盘 4组成,其传动比为6:39,总传动比约为1:40。 2 链轮减速器的工作原理及结构特点 2.1 工作原理 链轮减速器的工作原理如图1所示。其传动过程为:一级链轮 1的轴为输入轴,通过一级链轮与一级滚子链盘2的啮合,实现一级减速。二级链轮与二级滚子链盘4的啮合,实现二级减速。
1 一级链轮;2 一级滚子链盘;3 二级链轮;4 二级滚子链盘
图1 链轮减速器的结构示意图 2.2 创新之处 一般的链条传动是由分别安装在彼此平行的主、从动轴上的两个链轮,和跨绕两链轮的闭合链条组成的。而在链轮减速器设计中,采用了链轮与链盘啮合传动,将链条变成了链盘,取代了链条和从动链轮,设计了新型的链轮减速器。 链轮减速器和齿轮减速器都是通过啮合来传递动力和运动,其传动比的计算相同。但链轮减速器的啮合是链轮的轮齿与链盘的滚子的啮合,属非共轭啮合而齿轮减速器的啮合是轮齿间的啮合,属共轭啮合。 2.3 结构特点 链轮减速器将链条的传动变成了链轮与链盘间的啮合传动,但其并不具有齿轮的传动特性,链轮减速器和齿轮减速器有着本质上的不同: (1)由于链轮减速器的啮合是非共轭啮合,因此,链轮减速器的加工、安装精度要求较低,对工作条件要求不高。 (2)链轮减速器的瞬时传动比不精确但平均传动比准确,而齿轮减速器的传动比为固定值。因此,链轮减速器的传动不平稳,产生动载荷,噪声较大,传动速度不高。
(3)链轮减速器只能在平行轴之间传递运动和动力。
(4)链轮减速器的链轮最小齿数为6齿,而齿轮减速器的链轮最小齿数为17齿。因此,在传递同等的功率下,链轮减速器比齿轮减速器的结构更紧凑。链轮减速器的结构特点决定了链轮减速器不能象齿轮减速器那样广泛使用,只适用于安装空间受限,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、两轴平行转动,例如搅拌、物料输送等场合。链轮减速器的啮合是链轮的轮齿与链盘滚子的啮合,与链传动中链轮轮齿与链节滚子的啮合的工作原理相同,因此,链轮减速器具有链传动的大部分优点:
(1)速度无滑动损失,传动效率可达98%一卯%。
(2)允许较大传动比。
(3) 能在低速下传递较大的动力。
(4) 能在较高温度或其他恶劣的条件下工作(受气候条件变化影响小)。
(5)结构紧凑,传递同样的功率,轮廓尺寸较小。
链轮减速器也具有链传动的部分缺点: (1)传动比不是常数,圆周速度有波动,不平稳(链轮齿数越少,波动越大),在高速下易产生较大的冲击载荷。
(2)传动有噪声。
(3) 只能用于平行轴之间的传动。
图2 链盘结构 如图2所示,链条变成了链盘后,没有了链板及套筒,只有两轮辐间销轴和滚子,没有了链板伸长后节距变大所引起的失效形式,在同等规格的链轮下,其轴销直径可以比链条的轴销做得更大,链轮齿宽不受链条宽度的限制,因此,链轮减速器具有链条传动所不具有的优点: (1)结构更紧凑,在相同的链轮规格下传递更大的功率。
(2)维修成本低,链轮减速器磨损失效后只需要更换小链轮、销轴和滚子。
(3)链轮减速器既可以做成开式传动,也可以很方便设计成封闭装置。 3 链轮减速器设计时需考虑的一些因素 3.1 小链轮的齿数和节距 小链轮的齿数对链轮减速器的工作寿命有很大的影响。齿数过少时,传动的不均匀性和动载荷增大,同时,链轮的直径小,链轮轴的直径也小,链轮轴的许用功率就小,链盘所传递的圆周力随着链轮的齿数减少而增大,加速了链轮链盘的磨损。 小链轮的齿数增大,链盘所传递的圆周力减小,多边效应减少,链轮啮人链盘节间的转角减小,磨损减小。但尺寸大,重量增大。 链轮减速器是为了更紧凑的传动空间而设计的,因此链轮的最小齿数可以取zmin=06链轮减速器的第一级由于小链轮的转速高,小链轮齿数可以为812齿,链轮减速器的第二级由于小链轮的转速相对较低,小链轮齿数一般可取68齿。如果链轮减速器的安装空间允许,可以选取更大一些的小链轮齿数,以提高链轮减速器的使用寿命。 链轮减速器适合于单件产生,为了便于加工,链轮一般采用偶数齿,链盘采用奇数齿,以使链轮链盘磨损均匀。 节距ρ的大小决定着链盘链轮尺寸大小,节距越大,链轮减速器各部分尺寸越大,承载能力也随之提高,但传动的不均匀性、动载荷也越严重。 要选取合适的节距,首先要进行链轮减速器设计功率的计算,在计算出设计功率后,按图3选取相应的链轮节距,如果所选取链轮节距的额定功率与设计功率有较大偏差,可以改变链轮的齿数重新计算设计功率,再选取相应的链轮节距,在满足传递功率的情况下,尽可能取得较小的链轮节距,以求得最紧凑的链轮减速器结构。 小链轮齿数系数Kz=(z1/19)1.08 因此,小链轮齿数越少链轮减速器的设计功率就越大,所需的节距就越大。 小链轮要选取不同的齿数反复计算,以求得较少的小链轮齿数和较小的链轮节距。 3.2 链轮的转速 由于链轮减速器具有链传动的运动特性,因此,链轮的极限转速受到动载荷的限制。图3为滚子链的额定功率曲线图,图中为01种型号单列套筒滚子链的额定功率曲线,从图中可以看出,套筒滚子链的额定功随着小链轮的转速增加而增加,当链轮的转速达到某个数值后,套筒滚子链的额定功率随着小链轮的转速增加而迅速下降。因此,链轮减速器链轮的转速不宜超过套筒滚子链额定功率曲线中高峰值所对应的转速。 3.3 链轮的齿宽 由于不受链条的限制,理论上,链轮可以做成任意宽度,随着链轮齿宽的增加,链轮链盘的磨损减小,寿命增加,传递功率增大。但销轴也随着链轮齿宽的增加而增长,过长的销轴会使其刚度下降,易使链盘的销轴、滚子发生疲劳破坏。 由于链轮减速器的链轮齿数少,直径小,往往需要和链轮轴加工成一体,如图4所示。为了延长轴的使用寿命,一般推荐链轮减速器链轮的齿宽为标准链轮齿宽的2倍。 3.4 链轮的齿形 链轮减速器链轮与链盘的啮合和链传动中链轮与滚子链条的啮合一样,属非共轭啮合。其轮齿形的设计可以有较大的灵活性,BG/T1243-1997中没有规定具体的链轮齿形,仅规定了最大和最小的齿槽形状及其极限参数。在链轮减速器中,链轮是易损件,往往又和轴做成一体,因此,推荐使用GB/T1243-58规定的三圆弧一直线齿形,它具有接触应力小,磨损轻,冲击小,齿顶较高等优点。4 链轮减速器的设计计算 4.1 链轮减速器的失效形式 (1)链盘上的销轴、滚子在润滑良好情况下,疲劳破坏是其主要的失效形式润滑不当或转速过高时,发生胶合破坏。
(2)链轮的齿面过渡磨损
(3)低速重载或受冲击载荷时,链盘的销轴、滚子破损。
4.2 链轮减速器的额定功率 链轮减速器的失效形式与链传动的失效形式相比,少了链条因磨损而引起的节距变长的失效形式外,其他失效形式相同,因此,可以采用如图3的滚子链的额定功率曲线图来确定链轮减速器的额定功率。根据小链轮的转速,按图3选取相应的链轮节距,使链轮减速器的各级额定功率大于或等于设计功率。 Pd = KaP / KzKm (1) 式中,Pd为设计功率,kW;P为传递功率,kW;Kz为工况系数;Kz为小链轮齿数 Kz=(z1/19)1.08;Km为链轮齿宽系数,链轮齿宽为标准链轮齿宽时:Km=1;链轮齿宽为标准链轮齿宽的2倍时:Km=1.7;链轮齿宽为标准链轮齿宽的3倍时:Km=2.5;链轮齿宽为其它倍数时,可采用插入法求出Km。 4.3 链盘轴销剪切强度的校核 链盘圆周速度5 链轮减速器的另一结构形式 在一些低速的传动机构中,可以采用如图5所示的结构,将主动轮设计成链盘,将从动轮设计成链轮的结构形式。这种结构最大优点是维修成本较低。主动链盘的销轴和滚子是易损件,一旦损坏,可以借助简单工具,迅速更换。 但由于这种结构的链轮减速器只有一个滚子与链轮的链齿啮合,一旦轴销断裂,会使从动链轮失去动力,在设计时必须予以考虑。 6 链轮减速器的推广价值 (1)在一些安装空间受到限制、低速重载、工作环境较差的场合,适用链轮减速器。
(2)链轮减速器的设计简单、加工方便、维修容易、成本较低,适用单件生产。
(3)可形成新的链轮减速器系列。http://www.51ps.com/classlist.aspx
1、链轮齿数
为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多,否则=i会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。链条工作一段时间后,磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷F的作用下,链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。
2、链的节距
链的节距越大,理论上承载能力越高。但如上节所述:节距越大,由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大,反而使链承载能力和寿命降低。因此,设计时应尽可能选用小节距的链,重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。
3、中心距和链长
链传动中心距过小,则小链轮上的包角小,同时啮合的链轮齿数就少;若中心距过大,则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30~50)p,最大中心距≤80p。链条长度用链的节数表示。按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数须圆整为整数,最好取为偶数。运用上式可解得由求中心距a的公式:为便于安装链条和调节链的张紧程度,一般应将中心距设计成可调节的;或者应有张紧装置。
链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。
齿轮传动的特点:1.效率高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%,有很大的经济意义。2.结构紧凑。齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。3.工作可靠,寿命长。齿轮传动寿命一般可长达一、二十年。4.传动比稳定。
与齿轮传动相比,链传动的制造与安装精度要求较低,成本较低;在远距离传动时,其结构比齿轮传动轻便得多;对工作环境的要求较低。
n=(1000*60*v)/(z*p)
其中v为链的速度,z为链齿数,p为链的节距。
链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。