液壓式汽缸珩磨機鏈傳動設計

段明亮

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 161005）

鏈傳動有許多優點。與摩擦型帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現象，平均傳動比準確，工作可靠，效率較高；傳遞功率大，過載能力強，相同工況下的傳動尺寸小；所需張緊力小，作用與軸上的壓力小；能在高溫、多塵、潮濕、有污染等惡劣環境中工作。與齒輪傳動相比，易于實現較大中心距的傳動或多軸傳動，結構輕便；制造和安裝要求較低，成本低廉。

鏈傳動主要缺點是瞬時的鏈速和傳動比不恒定，傳動平穩性較差，有噪聲，不宜用于載荷變化很大和急速反向的傳動中。

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

按用途不同鏈可分為：傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。起重鏈和牽引鏈主要用于起重和輸送機械中。在一般機械傳遞運動和動力的鏈傳動裝置中，常用的是傳動鏈，其形式主要有短節距精密滾子鏈和齒形鏈兩種。其中滾子鏈產量最多，應用廣泛。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過熱處理，以提高強度、耐磨性和耐沖擊性。

1 滾子鏈設計

1.1 確定鏈輪齒數z1、z2

由設計估計鏈速v=3～8m/s，希望結構緊湊，由文獻[2]中表13-9選取小鏈輪齒數z1=21;取i=3，從動大鏈輪齒數 z2=i×z1=63（z2＜120，合適）。

1.2 確定鏈條鏈節數LP

初定中心距ao=40P，則鏈節數

取LP=124節

1.3 計算單排鏈所能傳遞的功率P0及鏈節距P

由文獻[2]查得工作情況系數KA=1，故

按小鏈輪鏈速估計，鏈工作在功率曲線凸峰左側時，可能出現鏈板疲勞破損。由表13-10[2]查得小鏈輪齒數系數Kz=1.11；查得鏈長系數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

根據小鏈輪轉速n1=1050r/min及功率P0=1.431kW，由文獻[2]查得鏈節距P=12.70mm。選擇鏈號為8A-1×124 GB1243.1-83。同時也證實原估計鏈工作在額定功率曲線凸峰左側是正確的。

1.4 確定鏈實際長度L及中心距α

1.5 驗算鏈速

與原估計鏈速相符。

1.6 驗算小鏈輪轂孔

由表13-4[2]查得小鏈輪轂孔許用最大直徑dkmax=47mm，大于電動機軸徑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KQ=1.15，有

Q=KQF≈426（N）

2 鏈輪設計

鏈輪是鏈傳動的主要零件，其齒形已經標準化。鏈輪設計主要是確定其結構和尺寸、選擇材料及熱處理方法。

鏈輪的結構尺寸與其直徑有關。小尺寸的鏈輪一般做成整體結構，中等尺寸的鏈輪則制成孔板式結構，大尺寸的鏈輪常采用齒圈式的焊接結構或裝配結構，具體的結構尺寸查有關的機械設計手冊可得。

2.1 小鏈輪的設計

小鏈輪幾何尺寸可按文獻[2]表13-3公式計算。

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）

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

由上述設計結果，可繪出小鏈輪的零件圖1。

2.2 大鏈輪（參照小鏈輪設計）

3 鏈輪傳動的布置、張緊和潤滑

圖1 小鏈輪的零件圖

鏈傳動的布置是否合理，對傳動的工作能力及使用都有較大影響。鏈傳動張緊的目的在于調節鏈條松邊的垂度，增大包角和補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。鏈傳動的潤滑十分重要，對高速、重載的鏈傳動更為重要。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，提高傳動效率。根據許用功率曲線圖查出此鏈輪需用油浴和飛濺潤滑。