鏈輪設(shè)計(jì)制造

1、鏈輪設(shè)計(jì)與機(jī)械加工鏈輪是鏈傳動中的重要零件，鏈輪齒形、節(jié)距等與鏈條相關(guān)尺寸加工是否正確，將直接關(guān)系到鏈條的使用壽命。因此，必須給于足夠的重視。一、常見鏈輪的形狀與結(jié)構(gòu)通常，鏈輪是由齒圈、輪毅和輪幅三部分組成。常見鏈輪形狀有:1單片式單雙排鏈輪。2.單凸緣式單雙排鏈輪。3。雙凸緣式單雙排鏈輪。鏈輪的結(jié)構(gòu)大致有:1.整體結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏈條P=38.1以下的單、雙排，單、雙凸緣鏈輪的加工。2.焊接結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用在中、大規(guī)格單、雙凸緣鏈輪的加工。加工時(shí)，凸緣部分采用棒料車成凸形。齒圈部分可采用板材切割后加工外徑與軸孔，孔一端車出焊接坡口套入凸緣部分進(jìn)行焊接。焊接時(shí)要兩端焊，采用低氫焊條如T506

2、焊條等。3鑄造鏈輪。主要應(yīng)用在大型鏈輪的加工，加工時(shí)只加工齒圈、凸緣兩端面、外徑和內(nèi)徑及鍵槽，然后再加工齒形。環(huán)鏈輪都是鑄造的。鑄造鏈輪的材料一般有兩種，鑄鐵和鑄鋼如HTl5O、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。4. 鍛造鏈輪。主要應(yīng)用在受力較大的中、大規(guī)格鏈輪的生產(chǎn)上。鍛造時(shí)，不管是單凸緣式或雙凸緣式，一般都鍛成凸形，軸孔留出足夠的加工余量，材料利用率較低，成本高。二、鏈輪材料的選擇對于不需要熱處理的片式鏈輪，可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20鋼制造。一般硬度在HBl40以下，適于中速、中等功率、較大的鏈輪加工。要求熱處理的鏈輪一般選用 45鋼、45鋼鍛造、45鑄鋼

3、或4OCr鋼加工，適用于受力較大重要場合與高強(qiáng)度鏈條配套的主、從動鏈輪的加工。鑄鐵鏈輪主要應(yīng)用在精度要求不高或外形復(fù)雜的鏈輪，如環(huán)鏈輪等。 三、鏈輪的基本參數(shù)l、Z-齒數(shù)，2、P-鏈條節(jié)距， 3、d-滾子直徑， 4、d分一分度圓直徑，5、d頂一頂圓直徑， 6、d根一齒根圓直徑， 7、一節(jié)距角 8、Q一壓力角，R一齒溝圓弧半徑。前三個(gè)參數(shù)為用戶提供的重要數(shù)據(jù)，后序參數(shù)為鏈輪設(shè)計(jì)參數(shù)可參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。四、鏈輪齒形的幾何形狀與設(shè)計(jì)原則1. 鏈輪齒形的幾何形狀:常見鏈輪的幾何形狀有三圓弧一直線形、兩圓弧一直線形、兩圓弧凸齒形、一圓弧一直線形、齒槽中心有偏移的直線齒形和直線齒形。2.設(shè)計(jì)原則:鏈輪齒形

4、設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿足三方面要求：即嚙合要求、使用要求、工藝性與精度要求。(1)保證鏈條能順利的嚙入與嚙出，不會有干涉現(xiàn)象。(2)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長的能力。(3)具有合理的作用角。(4)齒廓曲線與鏈傳動工況相適應(yīng)。(5)有利于嚙入和防止因鏈條跳動而掉鏈。（6）加工工藝性好。目前我國所執(zhí)行的鏈輪標(biāo)準(zhǔn)為GBl244-85齒形。五、鏈輪設(shè)計(jì)與加工1、鏈輪設(shè)計(jì):對于節(jié)距12.7-38.1標(biāo)準(zhǔn)鏈條的鏈輪各廠家己采用標(biāo)準(zhǔn)滾刀在滾齒機(jī)上生產(chǎn)。加工時(shí)，用戶只需提供鏈輪齒數(shù)、節(jié)距和滾子直徑即可生產(chǎn)。鏈輪設(shè)計(jì)按GBl244-85設(shè)計(jì)。非標(biāo)準(zhǔn)鏈輪在用戶提供必要數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，要做如下計(jì)算:分度圓直徑:d分=P/sin

5、180度/Z=P·K， P-節(jié)距，K-齒數(shù)系數(shù)可查表。齒溝圓弧半徑:Rmin=O.505d， d=滾子直徑。壓力角 Qmin=l20度-90/2; Qmax=140度-90/2。一般選用Qmax。齒面圓弧半徑Remin=O.008d；(Z·Z+180);Remax=O.12( Z·Z+2)。一般選用Remax。齒面圓弧半徑的位置Do在 d分一0.2P圓周上。齒溝分離量 S：機(jī)加，Smin=0.08d；非加，Smin=O.04P。一般選用機(jī)加齒溝分離量。節(jié)距角a=360/Z。齒厚：單排為內(nèi)節(jié)內(nèi)寬的0.95，雙排為內(nèi)節(jié)內(nèi)寬的0.93。齒頂圓可根據(jù)作圖來決定，也可在分度

6、圓的基礎(chǔ)上加0.85一0.95倍的滾子直徑。以上數(shù)據(jù)是鏈輪設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。當(dāng)然。特殊鏈條的鏈輪設(shè)計(jì)與此有區(qū)別，需按有關(guān)手冊的鏈輪公式計(jì)算。2、鏈輪齒形加工鏈輪加工最主要的是齒形加工。前面己經(jīng)講過，標(biāo)準(zhǔn)鏈條的鏈輪大部分在滾齒機(jī)上用滾刀加工。而大規(guī)格與非標(biāo)鏈輪的加工方法由于受設(shè)備和刀具、數(shù)量的限制各公司的加工方法有所不同。目前，應(yīng)用最廣泛的仍然是成形法銑切鏈輪與范成法滾切鏈輪兩種。滾子鏈鏈輪銑刀的齒形是按鏈輪齒槽形狀設(shè)計(jì)的。為了節(jié)省刀具，通常按鏈輪齒數(shù)分組設(shè)計(jì)刀具，每一組按計(jì)算齒數(shù)設(shè)計(jì)齒形，計(jì)算齒數(shù)可按下式計(jì)算:Zc=2Zl·Z2/Zl+Z2式中:Zl一同組中最小齒數(shù)，Z2一同組中最大齒

7、數(shù)。(1)成型刀加工齒形方法:用成型圓盤銑刀或用指狀成型銑刀，在配有分度頭的臥式或立式銑床上加工齒槽是目前常用的加工方法。適合于大節(jié)距鏈輪批量加工。(2)鞍形銑刀加工齒形方法:用鞍形銑刀在配有分度頭的臥式銑床上同時(shí)在相鄰兩個(gè)齒槽上銑出對稱的兩個(gè)齒是目前齒形鏈輪常用的加工萬法。適于中、小批量生產(chǎn)。(3)滾切加工齒形方法:在滾齒機(jī)上用滾刀加工出齒槽，適合于標(biāo)準(zhǔn)鏈輪節(jié)距P=38.1以下的鏈輪加工。生產(chǎn)效率高。精度好。(4)插齒加工齒形方法:在插齒機(jī)上用圓盤插齒刀或梳齒刀加工出鏈輪齒槽。適合于單件小批量生產(chǎn)。(5)較大型的鏈輪也可采取劃線、鉆孔在刨加工或插加工齒形又是一種加工方法，很顯然，此種方法較為

8、落后，但大型鏈輪受加工設(shè)備和數(shù)量限制也可采用這種方法。(6)最近，有的單位采用仿形機(jī)切割齒形的方法解決了大型鏈輪加工的難題，很有創(chuàng)意。仿形切割齒形加工工藝如下:A.先將己機(jī)加的鏈輪放在分度盤上，鏈輪通過芯棒上的壓板和鏍栓固定。要求齒圈面一定要平。B.在己加工好的齒圈上任一位置按樣板齒形切割深度小于設(shè)計(jì)齒形4-5mm的齒形，然后用角尺測量其尺面垂直度。C測量己切割好的尺形深與己加工好的軸孔邊緣的距離H。D.計(jì)算還需加工深度B。B=測量尺寸-軸孔邊緣與分度圓直徑邊緣的距離。E.調(diào)整切割機(jī)連桿尺寸，即在原尺寸的基礎(chǔ)上伸長一個(gè)加深量，調(diào)整后即可按樣板切割。F.切割一齒后，用分度盤分度。切割三個(gè)齒后跨齒

9、測量同側(cè)同位距離。切第四齒后按同樣方法移動一齒同側(cè)同位測量，以此類推。G如果通過測量尺寸相差較大或齒頂寬度出入較大，可將較寬的一面多于部分切割下來焊在另一齒面上進(jìn)行修整。H.切割后的齒形表面用手砂輪磨光后進(jìn)行表面淬火。L.進(jìn)行其它加工。3.片式、凸緣式鏈輪機(jī)加方法(1)片式鏈輪加工:片式鏈輪一般采用鋼板切割后再機(jī)加，可提高其材料利用率。小規(guī)格的鏈輪居多，標(biāo)準(zhǔn)鏈輪占多數(shù)，車削后在滾齒機(jī)上加工，一次可加工數(shù)片。(2)凸緣式鏈輪加工:凸緣式鏈輪加工有以下兩種方法;A整體加工，即用棒料切削加工后再加工齒形。此種方法材料利用率低，成本高。B. 焊接加工，很顯然此種方法材料利用率比整體加工高，成木低。具體

10、加工方法是：齒圈部分可用鋼板切割后粗加工外徑和軸孔，軸孔一側(cè)留焊接坡口。然后采用棒料車凸緣部分成凸形，齒圈部分和凸緣部分相拼后雙面焊接再加工成品，焊口部分車圓弧。機(jī)加后再選定適當(dāng)?shù)姆椒庸X形。焊接鏈輪的焊條最好采用低氫焊條，防止45鋼由于焊接焊口開裂。對于大型重要鏈輪焊接前焊條最好預(yù)熱，預(yù)熱溫度150-200，時(shí)間1-2小時(shí)。六、刀具設(shè)計(jì)鏈輪加工刀具主要有：1標(biāo)準(zhǔn)滾刀應(yīng)用在中小標(biāo)準(zhǔn)鏈輪的加工上。.盤銑刀是按鏈輪齒形設(shè)計(jì)的一種多齒盤式刀具。一般在臥銑上加工鏈輪。3成型刀是一種按鏈輪齒形設(shè)計(jì)的單齒刀具。加工時(shí)鏈輪靠分度頭分度。成型刀裝在立銑上單步加工。仿形切割加工，此種方法最簡單，不需做任何刀具

11、，只按鏈輪齒形做出切割樣板在仿形切割機(jī)上切割即可，切割后齒面需修磨、打光。鏈輪齒面熱處理一般為HRC40-45，可高頻處理或表面火焰淬火。低碳鋼可滲碳處理。附：鏈輪設(shè)計(jì)查表表1  滾子鏈的規(guī)格及重要參數(shù)（摘自GB1243.1-83）鏈號節(jié)距P排距pt滾子外徑d1內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1銷軸直徑d2內(nèi)鏈板高度h2極限拉伸載荷（單排）Flim每米質(zhì)量（單排）qmmkNkg/m05B8.005.645.003.002.317.114.40.1806B9.52510.246.355.723.288.268.90.4008B12.7013.928.517.754.4511.8117.80.7008A12

12、.7014.387.957.853.9612.0713.80.6010A15.87518.1110.169.405.0815.0921.81.0012A19.0522.7811.9112.575.9418.0831.11.5016A25.4029.2915.8815.757.9224.1355.62.6020A31.7535.7619.0518.909.5330.1896.73.8024A38.1045.4422.2325.2212.7042.24169.07.5028A44.4548.8725.4025.2212.7042.24169.07.5032A50.8058.5528.5831.55

13、14.2748.24222.410.1040A63.5071.5539.6837.8519.8460.33347.016.1048A76.2087.8347.6347.3523.8072.39500.422.60 注：(1)極限拉伸載荷也可用kgf表示，取1kgf=9.8N; (2)過渡鏈節(jié)的極限拉伸載荷按0.8Q計(jì)算。表2鏈輪材料、熱處理及齒面硬度鏈輪材料 熱處理 齒面硬度 應(yīng)用范圍 15、20 滲碳、淬火、回火 50-60HRC z25有沖擊載荷的鏈輪 35 正火 160-200HBS z25的鏈輪 45、50、ZG310-570 淬火、回火 40-45HRC 無劇烈沖擊的鏈輪 15Cr、

14、20Cr 滲碳、淬火、回火 50-60HRC z<25的大功率傳動鏈輪 40Cr、35SiMn、35CrMn 淬火、回火 40-50HRC 重要的、使用優(yōu)質(zhì)鏈條的鏈輪 Q215/Q255 焊接后退火 140HBS 中速、中等功率、較大的從動鏈輪 不低于HT150的灰鑄鐵 淬火、回火 260-280HBS z>50的鏈輪 夾布膠木 P<6KW、速度較高、要求傳動平穩(wěn)噪聲小處 表3小鏈輪齒數(shù)z1鏈速 0.63 38 8 >25 齒數(shù)z1 17 21 25 35 表4  工作情況系數(shù)KA工況輸入動力種類內(nèi)燃機(jī)-液力傳動電動機(jī)或汽輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械傳動平穩(wěn)載荷    液體攪拌機(jī)，中小型離心式鼓風(fēng)機(jī)，離心式壓縮機(jī)，谷物機(jī)械，均勻載荷輸送機(jī)，發(fā)電機(jī)，均勻載荷不反復(fù)的一般機(jī)械。1.01.01.2中等沖擊    半液體攪拌機(jī)，三缸以上往復(fù)壓縮機(jī)，大型或不均勻負(fù)載輸送機(jī)，中型起重機(jī)和升降機(jī)，重載天軸傳動，金屬切削機(jī)床，食品機(jī)械，木工機(jī)械，印染紡織機(jī)械，大型風(fēng)機(jī)，中等脈動載荷不反轉(zhuǎn)的一般機(jī)械1.21.31.4嚴(yán)重沖擊    船用螺旋槳，制磚機(jī)，單、雙缸往復(fù)壓縮機(jī)，挖掘機(jī)，往復(fù)式、振動式輸送機(jī)，破碎機(jī)，重型起重機(jī)械，石油鉆井機(jī)械，鍛壓機(jī)械，線材拉拔機(jī)