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文档简介

1、2.5链传动2.5.1 链传动概述链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件链条所组成靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力,属于具有啮合性质的强迫传动其中,应用最广泛的是滚子链传动图 链传动简图 图 链条实物与带传动齿轮传动相比,链传动的主要特点是:没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比,传动效率较高(封闭式链传动传动效率=0.950.98);链条不需要象带那样张得很紧,所以压轴力较小;传递功率大,过载能力强;能在低速重载下较好工作;能适应恶劣环境如多尘油污腐蚀和高强度场合但链传动也有一些缺点:瞬时链速和瞬时传动比不为常数,工作中有冲击和噪声,磨损后易发生跳齿,不宜在载荷变化

2、很大和急速反向的传动中应用图 滚子链结构滚子链由内链板1外链板2销轴3套筒4和滚子5组成销轴3与外链板2套筒4与内链板1分别用过盈配合联接而销轴3与套筒4滚子5与套筒4之间则为间隙配合,所以,当链条与链轮轮齿啮合时,滚子与轮齿间基本上为滚动摩擦套筒与销轴间滚子与套筒间为滑动摩擦链板一般做成8字形,以使各截面接近等强度,并可减轻重量和运动时的惯性链传动的使用范围是:传动功率一般为100kW以下,效率在0.920.96之间,传动比i不超过7,传动速度一般小于15m/s滚子链是标准件,其主要参数是:链节距p,它是指链条上相邻两销轴中心间的距离GB1243.1-83规定滚子链分AB两个系列表中的链号数

3、乘以25.4/16即为节距值,表中的链号与相应的国际标准一致滚子链的标记方法为:链号-排数×链节数,标准编号例如16A-1×80 GB1243.1-83,即为按本标准制造的A系列节距25.4mm单排80节的滚子链链条除了接头和链节外,各链节都是不可分离的链的长度用链节数表示,为了使链条连成环形时,正好是外链板与内链板相连接,所以链节数最好为偶数 表 滚子链的规格及主要参数(摘自GB1243.1-83)链号节距p/mm排距p1/mm滚子外径d1/mm内链节链宽b1/mm销轴直径d2/mm内链板高度h2/mm极限拉伸载荷(单排)Q/N每米质量(单排)q/(kg/m)05B06B

4、08A08B10A12A16A20A24A28A32A40A48A8.009.52512.7012.7015.87519.0525.4031.7538.1044.4550.8063.5076.205.6410.2414.3813.9218.1122.7829.2935.7645.4448.8758.5571.5587.935.006.357.958.5110.1611.9115.8819.0522.2325.4028.5839.6847.633.005.727.857.759.4012.5715.7518.9025.2225.2231.5537.8547.352.313.283.964.455

5、.085.947.929.5311.1012.7014.2719.2423.807.118.2612.0711.8115.0918.0824.1330.1836.2042.2448.2660.3372.39440089001380017800218003110055600867001246001690002224003470005004000.180.400.600.701.001.502.603.805.607.5010.1016.1022.60注:(1)极限拉伸载荷也可用kgf表示,取1kgf=9.8N; (2)过渡链节的极限拉伸载荷按0.8Q计算把一根以上的单列链并列用长销轴联接起来的链

6、称为多排链,链的排数愈多,承载能力愈高,但链的制造与安装精度要求也愈高,且愈难使各排链受力均匀,将大大降低多排链的使用寿命,故排数不宜超过4排当传动功率较大时,可采用两根或两根以上的双排链或三排链为了形成链节首尾相接的环形链条,要用接头加以连接链的接头形式见图12.4当链节数为偶数时采用连接链节,其形状与链节相同,接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定;当链节数为奇数时,则必须加一个过渡链节过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩,故应尽量避免采用奇数链节图 链接头链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,尽量减少啮合时的链节的冲击和接触应力,而且要易于加工 常用的链轮端面齿形

7、见下图所示它是由三段圆弧aa abcd和一段直线bc构成,简称三圆弧一直线齿形齿形用标准刀具加工,在链轮工作图上不必绘制端面齿形,只需在图上注明“齿形按3R GBT 1244-1985规定制造”即可,但应绘制链轮的轴面齿形,见图,其尺寸参阅有关设计手册工作图中应注明节距p 齿数z 分度圆直径d (链轮上链的各滚子中心所在的圆)齿顶圆直径da齿根圆直径df 图 滚子链链轮端面齿形 图 滚子链轴面齿形2.5.2 单排小链轮设计根据表2-1和表2-2得到小链轮的设计数据:齿数Z1=19分度圆直径d=77.16分度圆舷高取3齿根圆直径df=69.21齿侧凸缘直径dg=62.79选用08 A型链条,链条

8、节距P=12.7滚子最大外径dr=7.95内链节内宽最小7.85表2-1链轮设计参数 表2-2链轮设计数据(1)建立新文件单击标准工具栏上的“新建”图标按钮“零件”“确定”(2)绘制草图1从特征管理器中选择,进入草图绘制界面用“圆”工具绘制出三个同心圆,圆心与原点重合用“构造几何线”工具将三个转换成构造线,如图2-1所示用“中心线”工具绘制出三条直线,他们的起点都与原点重合,终点都与圆重合,右边的一条竖直约束,如图2-2所示用“添加几何关系”工具,将图2-3中箭头所指的二个点和直线作“对称”约束用“中心线”工具绘制三条直线,他们的起点终点都落在圆上,右边的直线作水平约束,如图2-4所示用“添加

9、几何关系”工具,将图2-5中箭头所指的二条直线作“垂直”约束用“添加几何关系”工具,将图2-6中箭头所指的二条直线作“相等”约束用“添加几何关系”工具,将图2-7中箭头所指的二条直线作“垂直”约束用“智能尺寸”工具标注出如图2-48所示的角度尺寸,在尺寸修改框中输入360/19,然后单击确定按钮图2-1绘制草图1 图2-2绘制三条构造线 图2-3加入对称约束图2-4绘制三条构造线 图2-5加入垂直约束 图2-6加入相等约束图2-7加入垂直约束 图2-8标注角度尺寸 用“智能尺寸”工具标注出如图2-9所示的尺寸用“圆”工具绘制出一个圆,圆心落在直线的端点上,如图2-10所示用“添加几何关系”工具

10、,将图2-10中箭头所指的二个圆作“相切”约束用“三点弧”工具,绘制出一条圆弧,起点落在直线的端点上,终点落在圆上,如图2-11所示用“添加几何关系”工具,将图2-11中箭头所指的圆弧和点作“重合”约束用“添加几何关系”工具,将图2-12中箭头所指的圆和圆弧作“相切”约束图2-9标注尺寸 图2-10绘制圆图2-11加入重合约束 图2-12加入相切约束图2-13镜向草图 图2-14修剪草图 选择图2-13中箭头所指的圆弧和直线,选择时按住“Ctrl”键,然后在工具栏中单击“镜向”工具,将选中的草图镜向用“剪裁实体”工具修剪圆,修剪后的草图如图2-14所示用“三点弧”工具,绘制出一条圆弧,圆弧的起

11、点和落点分别落在尺寸11直线的两端点上,如图2-15所示用“智能尺寸”工具标注出分度圆的直径从动尺寸77.16,标注出齿顶圆的直径从动尺寸83.16,这个数值在85.08到80.84之间,符合设计要求标注链条滚子的最大外径从动尺寸7.95,这个尺寸不能小于7.95如图2-16所示单击图标退出绘制草图图2-15绘制图弧 图2-16标注从动尺寸图2-12绘制草图2 图2-13镜向草图 图2-14标注尺寸(3)绘制草图2从特征管理器中选择,进入草图绘制界面用“中心线”工具绘制出一条竖线和三线水平线,竖线的起点与原点重合,上面二水平线的右端点与竖线重合,下面一条水平线的左端点与原点重合用“直线”工具绘

12、制出二条水平线和一条竖线,上面一条水平线右端点与竖线端点重合,下面一条水平线右端点与原点重合,左端点与竖线下端点重合如图2-12所示选择刚画的二条水平线和一条竖线再加一条中心线,选择时按住“Ctrl”键,然后在工具栏中单击“镜向”工具,将选中的草图镜向如图2-13所示用“智能尺寸”工具标注出如图2-14所示的尺寸图2-15标注尺寸 图2-16绘制二条圆弧 用“智能尺寸”工具标注出如图2-15所示的尺寸用“三点弧”工具,绘制出二条圆弧,他们的起点和终点分别落在直线的端点上,如图2-16所示用“添加几何关系”工具,将图2-17中箭头所指圆弧和点作“重合”约束用“添加几何关系”工具,将图2-18中箭

13、头所指的二条圆弧作“相切”约束绘制好的的草图2如图2-19所示注意尺寸7.5,这个尺寸不能大于内链节内宽值7.85单击图标退出绘制草图图2-17加入重合约束 图2-18加入相切约束(4)建立“旋转1”在特征管理器中选择草图2,然后在特征工具栏中单击“旋转”图标,系统弹出“旋转”属性管理器,在“旋转轴”输入框中输入水平构造线作为旋转轴,在“旋转类型”选择框中选择“单向”,在“角度”输入框中输入360,其它采用默认设置如图2-20所示单击“确定”图标按钮完成建模图2-19镜向草图图2-20旋转属性管理器图2-21切除拉伸1属性管理器(5)建立“拉伸切除1”在特征管理器选择草图1,然后在特征工具栏中

14、单击“拉伸切除”图标,系统弹出“拉伸切除”属性管理器,在“方向1”栏的“终止条件”选择框中选择“两侧对称”,在“深度”输入框中输入20,其它采用默认设置,如图图2-21所示单击“确定”图标按钮完成建模(6)建立“圆周阵列”将特征尺寸显示出来在特征工具栏中单击“圆周阵列”图标,系统弹出“圆周阵列”属性管理器,在“旋转轴”输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区选择角度尺寸18.9,勾选“等间距”选项,在“阵列数”输入框中输入19,在“要阵列的特征”输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区展开特征树选择“切除拉伸1”特征,其它采用默认设置如图2-22所示单击“确定”图标按钮完成圆周阵列图2-22圆周阵

15、列属性管理器图2-23绘制草图3 图2-24加入相切约束 图2-25标注尺寸(7)绘制草图3从特征管理器中选择,进入草图绘制界面用“圆”工具绘制出一个圆,圆心与原点重合用“矩形”工具绘制出一个矩形用“中心线”工具绘制出一条水平线,水平线的起点和终点分别落在矩形竖边的中点上如图2-23所示用“添加几何关系”工具,将图2-24中箭头所指的水平线和圆作“相切”约束用“智能尺寸”工具标注出如图2-25所示的尺寸单击图标退出绘制草图图2-26切除拉伸2属性管理器(8)建立“拉伸切除2”在特征管理器选择草图3,然后在特征工具栏中单击“拉伸切除”图标,系统弹出“拉伸切除”属性管理器,在“方向1”栏的“终止条

16、件”选择框中选择“两侧对称”,在“深度”输入框中输入20,单击“所选轮廓”输入框,输入框 变成红色,将鼠标移到圆轮廓上单击选中,再将鼠标移到矩形轮廓上单击选中其它采用默认设置,如图图2-26所示单击“确定”图标按钮完成建模图2-27倒角属性管理器(9)建立“倒角”在特征工具栏中单击“倒角”图标,系统弹出“倒角”属性管理器,在“倒角参数”输入框中输入模型的8条边选择倒角类型为“角度距离”,在“距离1”输入框中输入1,在“角度”输入框中输入45,其它采用默认设置如图2-27所示单击“确定”图标按钮图2-28圆角属性管理器图2-29建好的小链轮模型(10)建立“圆角”在特征工具栏中单击“圆角”图标,

17、系统弹出“圆角”属性管理器,选择“圆角类型”为“等半径”,在“圆角半径”输入框中输入0.5,在“边线面特征和环”输入框中输入模型的二条边,其它采用默认设置如图2-28所示单击“确定”图标按钮建好的小链轮模型如图2-29所示2.5.3 单排大链轮设计根据表2-1和表2-2得到大链轮的设计数据: 齿数Z1=57分度圆直径d=230.54分度圆舷高取3.5齿根圆直径df=222.59齿侧凸缘直径dg=216.88选用08 A型链条,链条节距P=12.7滚子最大外径dr=7.95内链节内宽最小7.85(1)建立新文件单击标准工具栏上的“新建”图标按钮“零件”“确定”(2)绘制草图1从特征管理器中选择,

18、进入草图绘制界面草图1的绘制方法和小链轮草图1绘制方法相同在这里只说明一下不同的地方,标注角度尺寸时在弹出的修改尺寸对话框中输入360/57,如图2-30所示分度圆舷高的尺寸为3.5,标注出三个从动尺寸:7.95,要求这个尺寸不能大于7.95,这是链条滚子的最大外径分度圆尺寸230.54,齿顶圆尺寸237.54(要求在238.47到234.93之间),符合设计要求如图2-31所示单击图标退出绘制草图图2-30标注角度尺寸图2-31绘制好的草图1(3)绘制草图2从特征管理器中选择,进入草图绘制界面草图2的绘制方法与小链轮草图2的绘制方法相同在这里不再叙述用“智能尺寸”工具标注出如图2-32所示的

19、尺寸单击图标退出绘制草图图2-32绘制好的草图2(4)建立“旋转1”其方法和小链轮一样(5)建立“切除拉伸1”参照小链轮建模(6)建立“圆周阵列”将特征尺寸显示出来在特征工具栏中单击“圆周阵列”图标,系统弹出“圆周阵列”属性管理器,在“旋转轴”输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区选择角度尺寸6.3,勾选“等间距”选项,在“阵列数”输入框中输入57,在“要阵列的特征”输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区展开特征树选择“切除拉伸1”特征,其它采用默认设置如图2-33所示单击“确定”图标按钮完成圆周阵列图2-33圆周阵列属性管理器(7)绘制“草图3”方法和绘制小链轮草图3一样(8)建立“切除拉伸

20、2” 参照小链轮建模(9)建立“倒角1”参照小链轮建模(10)建立“圆角1”参照小链轮建模建好的大链轮模型如图2-34所示图2-35是链轮的标注图2-34建好的大链轮模型图2-35链轮的标注2.5.4 链条的建模滚子链的结构由内链板外链板销轴套筒和滚子组成在SolidWorks中,分别将这几个零件单独建立模型,然后再进行装配如图所示,新建零件,在前视面上绘制图示草图,根据08 A型链条,链条节距P=12.7mm建立拉伸特征拉伸高度为1mm,得到内链板零件图 内链板拉伸草图 图 建立拉伸特征依次绘制外链板,销轴,套筒和滚子等零件,这些零件的建模过程比较简单,均采用拉伸特征即可在此略过介绍建模过程

21、零件尺寸可以查阅相关机械手册图 导入装配体环境 新建一个装配体文件,导入两套零件(即组成一个链节)“内链板”与“外链板”的相应孔为同轴心装配关系在本例中,利用SolidWorks 2006新增加的宽度配合,能够使各个零件的装配更为便捷如图所示滚子位于两块内链板的中间对称位置,选择两块内链板面作为“要配合的实体面”,滚子的两个端面作为“标签面”图 建立宽度配合 图 装配好的链节装配好的单个链节如图所示部分关键尺寸见图图 部分关键尺寸下面介绍链条的整体装配链条的整体装配需要很高的精度,将所有的链节导入装配体环境后,整个机构具有大量自由度,各个链节的空间位置不容易控制此时可以采用导入一个辅助零件帮助链节的定位如图所示新建一个零件,在前视面上绘制草图,这个草图的尺寸按照实际链条装配后的运动轨迹而得,注意执行“套合样条”的命令,使所有的圆弧段组成一条样条曲线拉伸之后得到一个单面按照设计要求,链条的滚子沿着这条轨迹进行运动图 绘制

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