Analyse der Konstruktionsberechnung des Rollenkettenantriebs

1. Fehlerform des Kettenantriebs

1) Ermüdungsbruch der Kette

Wenn die Kette arbeitet, werden die Ketten auf beiden Seiten des Kettenrads gespannt und entspannt.Die Kette bewegt sich kontinuierlich von der losen Kante zur festen Kante, sodass alle ihre Komponenten unter der Einwirkung unterschiedlicher Belastungen arbeiten.Nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen erleidet die Kettenplatte einen Dauerbruch oder die Oberfläche der Hülse und Rolle tritt auf ermüdet Lochfraß (Aufprallermüdung durch Polygoneffekt).Daher wird die Dauerfestigkeit der Kette zum Hauptfaktor, der die Tragfähigkeit des Kettenantriebs bestimmt.Tests haben gezeigt, dass eine Kette, die mit einer gut geschmierten mittleren Geschwindigkeit läuft, zuerst einen Ermüdungsbruch an der Kettenlasche zeigt.Je kürzer die Kette, desto höher die Geschwindigkeit und desto schwerer der Ermüdungsschaden, wenn der Zyklus schnell ist.

2) Verschleiß der Kettenscharniere

Wenn die Kette arbeitet, stehen das Scharnier und die Hülse unter relativ großem Druck und drehen sich während der Übertragung relativ zueinander, wodurch das Scharnier verschleißt und die Scharnierteilung verlängert wird, während die Zahnteilung durch den Verschleiß kaum beeinträchtigt wird , was zu einem Eingriffspunkt führt.Wenn es sich herausbewegt, kommt es in schweren Fällen zu Kettensprüngen und Kettenabrissen.

Abbildung 9-15, nachdem das Scharnier verschlissen ist, nimmt die Teilung von p auf p+Δp zu und der Eingriffspunkt steigt von d auf d+Δd. Die Kettenteilungszunahme Δp hat die folgende Beziehung zur Auswärtsverschiebung des Eingriffskreises Δd : Wenn die Teilung konstant ist, ist die Zahnhöhe konstant, das heißt, die zulässige externe Verschiebung des Eingriffskreises ist konstant.Je größer die Zähnezahl z ist, desto größer ist die Auswärtsverschiebung Δd des Eingriffskreises und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Kette vom Kettenrad fällt Um die Lebensdauer der Kette zu gewährleisten, sollte die Zähnezahl geringer sein. .

3) Kleben von Stift und Hülse

KettenradWenn die Rotationsgeschwindigkeit zu hoch ist, nimmt die vom Kettenglied aufgenommene Aufprallenergie zu, die gespeicherte Wärme ist groß und der Schmierölfilm zwischen dem Bolzen und der Hülse wird zerstört, so dass die Arbeitsflächen der beiden direkt ausgesetzt sind hohe Temperatur und hoher Druck Kontakt, was zum Kleben führt.Die Verklebung bestimmt gewissermaßen die Grenzdrehzahl des Kettentriebs. "Maschinenbauliteratur", die Tankstelle des Ingenieurs.

4) Die Kette wird durch statische Kraft gebrochen

niedrige Geschwindigkeit (v

2. Nennleistung des Rollenkettenantriebs

Verschiedene Ausfallformen des Kettentriebs schränken dessen Tragfähigkeit unter bestimmten Bedingungen ein.Daher müssen bei der Auswahl des Kettentyps die Ursachen und Bedingungen verschiedener Ausfallarten vollständig berücksichtigt werden, um die Nennleistung P0 zu bestimmen, die sie übertragen kann.

Die Abbildung rechts ist ein Diagramm der Nennleistung einer einreihigen Kette, das durch Experimente erstellt wurde.Aus der Abbildung ist ersichtlich: Beim Kettentrieb mit guter Schmierung und mittlerer Drehzahl hängt die Tragfähigkeit des Kettentriebs hauptsächlich von der Dauerfestigkeit der Kettenlasche ab, mit zunehmender Drehzahl vom Polygoneffekt des Kettentriebs steigt, und die Übertragungskapazität hängt hauptsächlich von der Hülse ab.Und die Stoßermüdungsfestigkeit der Rolle, je höher die Geschwindigkeit, desto geringer die Übertragungskapazität, und das Phänomen des Scharnierklebens tritt auf, was dazu führt, dass die Kette schnell versagt.

图为A系列滚子链的额定功率曲线,它是在标准实验条件下得出的:1)两链轮安装在水平轴上,两链轮共面;2)z1=19;3)Lp=100节;4)载荷平稳;5)按推荐方式润滑;6)能连续15000小时满负荷运转;7)链条因磨损引起的相对伸长量不超过3%。根据小链轮转速,由此图可查出各种链条链速在大于0.6m/s情况下允许传递的额定功率P0。若所设计的链传动与上述实验条件不符时,由图查得的P0值应乘以一系列修正系数。

In der Formel: KA - Arbeitsbedingungskoeffizient, Tabelle 9-9.

Kz – der Koeffizient der Zähnezahl des kleinen Kettenrads.Tabellen 9-10.

KL - Kettenlängenfaktor, Tabelle 9-10.

Kp – mehrsträngiger Kettenkoeffizient, Tabelle 9-11.

Wenn die im Diagramm empfohlene Schmiermethode nicht garantiert werden kann, sollte der P0-Wert im Liniendiagramm auf die folgenden Werte reduziert werden:

当,润滑不良时,降至(0.3~0.6)P0;无润滑时,降至0.15 P0(寿命不能保证15000小时)。

Wenn die Schmierung schlecht ist, fällt sie auf (0.15 ~ 0.3) P0;

Wenn die Schmierung schlecht ist, ist das Getriebe unzuverlässig und sollte nicht verwendet werden.

Wenn die tatsächlich erforderliche Lebensdauer weniger als 15000 Stunden beträgt, wird sie gemäß der begrenzten Lebensdauer ausgelegt.Zu diesem Zeitpunkt kann die zu übertragende Leistung höher sein.

3. Auslegungsberechnung Rollenkettenantrieb

Bekannt; Übertragungszweck, Arbeitsbedingungen, Art der Antriebsmaschine, übertragene Leistung P, Kettenraddrehzahl n1, n2 (oder i), Anforderungen an die Baugröße usw.

Konstruktionsinhalt: Kettenteilung p, Reihenzahl, Kettengliederzahl Lp, Getriebeachsabstand a, große und kleine Kettenradzähnezahl z1, z2, Axialdruck Q, Schmierverfahren.

Entwurfsschritte:

1)KettenradZähnezahl z1, z2 und Übersetzung i

Die Zähnezahl des kleinen Kettenrades z1 hat großen Einfluss auf die Stabilität und Lebensdauer des Kettentriebes.Die Anzahl der Zähne ist klein, die Umrissgröße ist klein, aber die Anzahl der Zähne ist zu klein, die Ungleichmäßigkeit der Bewegung wird verstärkt, die dynamische Belastung und der Aufprall nehmen zu; wenn die Kette in den Eingriff eintritt und austritt, der relative Winkel zwischen der Kette Glieder nimmt zu und der Verschleiß des Scharniers nimmt zu; Die erhöhte Umfangskraft beschleunigt die Beschädigung von Kette und Kettenrad.

Zu viele Zähne erhöhen die Größe und Qualität des Getriebes, und die Verlängerung der Teilung nach dem Verschleiß der Kette führt zu Zahnüberspringen und Kettenablösung, was auch die Lebensdauer der Kette verkürzt.

齿数的选取原则:(1)链传动速度高时,齿数多些;(2)为考虑磨损均匀,链轮齿数应取与链节数互为质数的奇数,并优先选用以下数列:17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。

(aufgerundet) und .Versuchen Sie in Tabelle 9-8, v auszuwählen – wählen Sie z1 und versuchen Sie, eine ungerade Zahl für z1 zu verwenden.

, empfohlen = 2~3.5.wann V

2) Bestimmen Sie die berechnete Leistung Pca

Die berechnete Leistung Pca wird gemäß der übertragenen Leistung P unter Berücksichtigung der Art der Last und der Art der Antriebsmaschine bestimmt, nämlich

3) Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Vorwahl beträgt a0

Wenn a klein ist, ist die Übertragungsstruktur kompakt, aber wenn a zu klein ist, ist die Gesamtlänge der Kette zu kurz, und jedes Kettenglied ist an zu vielen Eingriffszeiten pro Zeiteinheit beteiligt, was den Verschleiß und die Ermüdung der Kette verschlimmert Kette. Wenn a zu groß ist, ist die Last gut, aber die Kette ist lang und die seitliche Vibration ist groß.allgemein

(Zug oder Palette), wenn der Achsabstand nicht einstellbar ist.

4) Anzahl der Kettenglieder Lp

Rund, am besten eben.

5) Bestimmung der Teilung und Anzahl der Reihen

Je größer die Teilung ist, desto stärker ist unter bestimmten Bedingungen die Tragfähigkeit des Kettenantriebs, aber je größer die Teilung, desto schwerwiegender ist der Polygoneffekt des Kettenantriebs, desto schwerwiegender sind die dynamische Belastung, Stöße und Vibrationen.Um die Kettenantriebsstruktur kompakt zu machen und eine lange Lebensdauer zu haben, versuchen Sie daher, eine einreihige Kette mit einer kleinen Teilung zu verwenden.

Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit hoch ist, ist die übertragene Leistung groß, oder wenn der Abstand zwischen den Getriebemitten klein und das Übersetzungsverhältnis groß ist, nehmen Sie die mehrreihige Kette mit kleiner Teilung.

Bei großem Achsabstand und kleinem Übersetzungsverhältnis eine einreihige Kette mit großer Teilung nehmen.

设计时,先定传动的列数—查表9-11得Kp—由上式计算得P0—由图9-13查得链号—查表9-1得节距p。

6) Überprüfen Sie die Kettengeschwindigkeit, um festzustellen, ob sie mit der Hypothese übereinstimmt.

7) Ermitteln Sie den tatsächlichen Achsabstand

Um den richtigen Durchhang für lose Kanten zu gewährleisten

tatsächlicher Achsabstand

Wenn der Achsabstand des Getriebes einstellbar ist, nimmt Δa einen großen Wert an, wenn der Achsabstand nicht einstellbar ist, nimmt Δa einen kleinen Wert an.

8) Maximaler Durchmesser der kleinen Ritzelnabenbohrung

Nachdem die Kettenteilung und die Zähnezahl des kleinen Kettenrads bestimmt sind, können der Aufbau des Kettenrads und die Abmessungen jedes Teils bestimmt werden (Tabelle 9-3) und der maximale Durchmesser dkmax der Nabenbohrung kann ebenfalls bestimmt werden , aber der dkmax ist nicht kleiner als das Einbaukettenrad Wenn es die Anforderungen nicht erfüllen kann, können spezielle Kettenräder (z. B. Kettenradwellen) verwendet oder die Kettenübertragungsparameter neu gewählt werden (z1 oder p erhöhen).

9) Berechnen Sie die Endkraft Q

In der Formel: Fe – die effektive kreisförmige Kraft, die von der Kette übertragen wird, N;

KQ – der Druckkoeffizient der Druckachse, für horizontale Übertragung KQ = 1.15, für vertikale Übertragung KQ = 1.05.

10) Konstruktiver Aufbau, Material und Größe des Kettenrades.

11) Schmierung und Schutz des Kettenantriebs.

4. Berechnung der statischen Festigkeit des langsam laufenden Kettenantriebs

Bei der langsamlaufenden Kettenübertragung der Kettengeschwindigkeit ist die Ausfallwahrscheinlichkeit durch zu geringe statische Zugfestigkeit sehr hoch, daher erfolgt die Berechnung der statischen Zugfestigkeit häufig nach folgender Formel.

In der Formel: Sca - der berechnete Sicherheitsfaktor der statischen Zugfestigkeit der Kette;

Q—Zugkraft der einreihigen Kette, kN, siehe Tabelle 9-1;

n – Anzahl der Reihen;

KA – Arbeitsbedingungskoeffizient, siehe Tabelle 9-9;

F1 - die Arbeitsspannung der festen Kante der Kette, kN.

Bei langsamer Kettenübertragung darf die Zähnezahl des kleinen Kettenrads weniger als 17, aber nicht weniger als 9 betragen.