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      1. 新聞中心

        基于鏈條傳動(dòng)的鏈輪減速器設計

        發(fā)布時(shí)間: 2017-08-31

        密封家用電爐生產(chǎn)線(xiàn)上的一臺攪拌泥料的攪拌機,投產(chǎn)三個(gè)月后,機上使用的WPG―155型蝸輪減速器完全損壞,不能工作。電機功率7. 5kW,轉速1440i/min,電機與蝸輪減速器間,用傳動(dòng)比為1:2的皮帶傳動(dòng)。該減速器傳動(dòng)比為140的WPG―155型蝸輪減速器,在輸入轉速為1500r/min時(shí),許用功率為5. 5kW,在連續工作時(shí),負荷不能超過(guò)65%.在生產(chǎn)任務(wù)比較重時(shí),該攪拌機經(jīng)常10多天24小時(shí)不間斷工作,在此種情況下工作,明顯可看出蝸輪減速器的許用功率遠小于電機的功率,屬過(guò)載損壞。

          該攪拌機是針對生產(chǎn)要求設計的非標設備。攪拌機的攪拌部分,全部使用不銹鋼制造,機械傳動(dòng)部分安裝在攪拌器的下部??臻g較小,不宜選用齒輪減速器或擺線(xiàn)針輪減速器。如選用功率與電機匹配WPG―200型蝸輪減速器,一是體積過(guò)大,二是價(jià)格過(guò)高。

          鑒于此情況,專(zhuān)門(mén)為該陶瓷攪拌機設計了鏈輪減速器。

          該鏈輪減速器的制造成本是WPG―155型蝸輪減速器的50%,經(jīng)過(guò)1年多的使用,目前仍運轉正常。

          1鏈輪減速器的結構設計鏈輪減速器采用二級傳動(dòng)的結構,其結構示意圖見(jiàn)所示。一級傳動(dòng)由16A、8齒的一級鏈輪1和49節的一級滾子鏈盤(pán)2組成,其傳動(dòng)比為8:49;二級傳動(dòng)由24A、6齒的二級鏈輪3和39節的二級滾子鏈盤(pán)4組成,其傳動(dòng)比為6:39,總傳動(dòng)比約為1:40. 2鏈輪減速器的工作原理及結構特點(diǎn)2.1工作原理鏈輪減速器的工作原理如所示。其傳動(dòng)過(guò)程為:一級鏈輪1的軸為輸入軸,通過(guò)一級鏈輪與一級滾子鏈盤(pán)2的嚙合,實(shí)現一級減速。二級鏈輪與二級滾2.2創(chuàng )新之處一般的鏈條傳動(dòng)是由分別安裝在彼此平行的主、從動(dòng)軸上的兩個(gè)鏈輪,和跨繞兩鏈輪的閉合鏈條組成的。而在鏈輪減速器設計中,采用了鏈輪與鏈盤(pán)嚙合傳動(dòng),將鏈條變成了鏈盤(pán),取代了鏈條和從動(dòng)鏈輪,設計了新型的鏈輪減速器。

          1.一級鏈輪;。一級滾子鏈盤(pán);。二級鏈輪;。二級滾子鏈盤(pán)鏈輪減速器的結構示意圖鏈輪減速器和齒輪減速器都是通過(guò)嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運動(dòng),其傳動(dòng)比的計算相同。但鏈輪減速器的嚙合是鏈輪的輪齒與鏈盤(pán)的滾子的嚙合,屬非共軛嚙合;而齒輪減速器的嚙合是輪齒間的嚙合,屬共軛嚙合。2.3結構特點(diǎn)鏈輪減速器將鏈條的傳動(dòng)變成了鏈輪與鏈盤(pán)間的嚙合傳動(dòng),但其并不具有齒輪的傳動(dòng)特性,鏈輪減速器和齒輪減速器有著(zhù)本質(zhì)上的不同:由于鏈輪減速器的嚙合是非共軛嚙合,因此,鏈輪減速器的加工、安裝精度要求較低,對工作條件要求不高。

          鏈輪減速器的瞬時(shí)傳動(dòng)比不精確但平均傳動(dòng)比準確,而齒輪減速器的傳動(dòng)比為固定值。因此,鏈輪減速器的傳動(dòng)不平穩,產(chǎn)生動(dòng)載荷,噪聲較大,傳動(dòng)速度不高。

          鏈輪減速器只能在平行軸之間傳遞運動(dòng)和動(dòng)力。

          鏈輪減速器的鏈輪最小齒數為6齒,而齒輪減速器的鏈輪最小齒數為17齒。因此,在傳遞同等的鏈輪減速器的結構特點(diǎn)決定了鏈輪減速器不能象齒輪減速器那樣廣泛使用,只適用于安裝空間受限,工作條件較差或較惡劣、瞬時(shí)傳動(dòng)比不精確但平均傳動(dòng)比準確、平穩性和噪聲要求不高、低速、載荷變化不劇烈、兩軸平行轉動(dòng),例如攪拌、物料輸送等場(chǎng)合。

          鏈輪減速器的嚙合是鏈輪的輪齒與鏈盤(pán)滾子的嚙合,與鏈傳動(dòng)中鏈輪輪齒與鏈節滾子的嚙合的工作原理相同,因此,鏈輪減速器具有鏈傳動(dòng)的大部分優(yōu)點(diǎn):速度無(wú)滑動(dòng)損失,傳動(dòng)效率可達98%―能在低速下傳遞較大的動(dòng)力。

          能在較高溫度或其他惡劣的條件下工作(受氣候條件變化影響?。?。

          鏈輪減速器也具有鏈傳動(dòng)的部分缺點(diǎn):傳動(dòng)比不是常數,圓周速度有波動(dòng),不平穩(鏈輪齒數越少,波動(dòng)越大),在高速下易產(chǎn)生較大的沖擊載荷。

          只能用于平行軸之間的傳動(dòng)。

          如所示,鏈條變成了鏈盤(pán)后,沒(méi)有了鏈板及套筒,只有兩輪輻間銷(xiāo)軸和滾子,沒(méi)有了鏈板伸長(cháng)后節距變大所引起的失效形式,在同等規格的鏈輪下,其軸銷(xiāo)直徑可以比鏈條的軸銷(xiāo)做得更大,鏈輪齒寬不受鏈條寬度的限制,因此,鏈輪減速器具有鏈條傳動(dòng)所不具有的優(yōu)點(diǎn):結構更緊湊,在相同的鏈輪規格下傳遞更大的功率。

          維修成本低,鏈輪減速器磨損失效后只需要更換小鏈輪、銷(xiāo)軸和滾子。

         ?。?)鏈輪減速器既可以做成開(kāi)式傳動(dòng),也可以很方便設計成封閉裝置。

          鏈盤(pán)結構3鏈輪減速器設計時(shí)需考慮的一些因3.小鏈輪的齒數和節距小鏈輪的齒數對鏈輪減速器的工作壽命有很大的影響。齒數過(guò)少時(shí),傳動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷增大,同時(shí),鏈輪的直徑小,鏈輪軸的直徑也小,鏈輪軸的許用功率就小,鏈盤(pán)所傳遞的圓周力隨著(zhù)鏈輪的齒數減少小鏈輪的齒數增大,鏈盤(pán)所傳遞的圓周力減小,多邊效應減少,鏈輪嚙入鏈盤(pán)節間的轉角減小,磨損減小。但尺寸大,重量增大。

          鏈輪減速器是為了更緊湊的傳動(dòng)空間而設計的,因此鏈輪的最小齒數可以取Zmin=鏈輪減速器的第一級由于小鏈輪的轉速高,小鏈輪齒數可以為812齒,鏈輪減速器的第二級由于小鏈輪的轉速相對較低,小鏈輪齒數一般可取68齒。如果鏈輪減速器的安裝空間允許,可以選取更大一些的小鏈輪齒數,以提高鏈輪減速器的使用壽命。

          鏈輪減速器適合于單件產(chǎn)生,為了便于加工,鏈輪一般采用偶數齒,鏈盤(pán)采用奇數齒,以使鏈輪鏈盤(pán)磨損均勻。

          節距P的大小決定著(zhù)鏈盤(pán)鏈輪尺寸大小,節距越大,鏈輪減速器各部分尺寸越大,承載能力也隨之提高,但傳動(dòng)的不均勻性、動(dòng)載荷也越嚴重。

          要選取合適的節距,首先要進(jìn)行鏈輪減速器設計功率的計算,在計算出設計功率后,按選取相應的鏈輪節距,如果所選取鏈輪節距的額定功率與設計功率有較大偏差,可以改變鏈輪的齒數重新計算設計功率,再選取相應的鏈輪節距,在滿(mǎn)足傳遞功率的情況下,盡可能取得較小的鏈輪節距,以求得最緊湊的鏈輪減速器結構。

          數越少鏈輪減速器的設計功率就越大,所需的節距就越大。

          小鏈輪要選取不同的齒數反復計算,以求得較少的小鏈輪齒數和較小的鏈輪節距。

          3.2鏈輪的轉速由于鏈輪減速器具有鏈傳動(dòng)的運動(dòng)特性,因此,鏈輪的極限轉速受到動(dòng)載荷的限制。為滾子鏈的額定功率曲線(xiàn)16況系數;z為小鏈輪齒數,Kz=輪齒寬系數,鏈輪齒寬為標準鏈輪齒寬時(shí):m= 1鏈輪齒寬為標準鏈輪齒寬的2倍時(shí)::m=1.7;鏈輪齒寬為標準鏈輪齒寬的3倍時(shí)::m=2.5;鏈輪齒寬為其它倍數時(shí),可采用插入法求出Km.根據小鏈輪的轉速,按選取相應的鏈輪節距,使鏈輪減速器的各級額定功率大于或等于設計功率。4.3鏈盤(pán)軸銷(xiāo)剪切強度的校核鏈盤(pán)圓周速度v=zm1P/(60X10⑴),m/s,Z1為小鏈輪齒數,n1為小鏈輪轉速,P為節距。v<0.6m/s時(shí),要校核鏈盤(pán)軸銷(xiāo)的剪切強度。

          有效圓周力,F=1000P/vN作用于軸銷(xiāo)上的力,Qf氣1.15―1.20)KaF,N剪切應力,r=F/A,A―軸銷(xiāo)的截面積,m2剪切強度。

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