基于链条传动的链轮减速器设计

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1、基于链条传动的链轮减速器设计引言密封家用电炉生产线上的一台搅拌泥料的搅拌机，投产三个月后，机上使用的WPO-15型蜗轮减速器完全损坏，不能工作。电机功率7.5kw，转速1440r/MIN，电机与蜗轮减速器间，用传动比为1:2的皮带传动。该减速器传动比为1:40的WPO-15型蜗轮减速器，在输入转速为1500r/min时，许用功率为5.5kw，在连续工作时，负荷不能超过65%。在生产任务比较重时，该搅拌机经常10多天24小时不间断工作，在此种情况下工作，明显可看出蜗轮减速器的许用功率远小于电机的功率，属过载损坏

2、。该搅拌机是针对生产要求设计的非标设备。搅拌机的搅拌部分，全部使用不锈钢制造，机械传动部分安装在搅拌器的下部。空间较小，不宜选用齿轮减速器或摆线针轮减速器。如选用功率与电机匹配WPO-20型蜗轮减速器[，一是体积过大，二是价格过高。鉴于此情况，专门为该陶瓷搅拌机设计了链轮减速器。该链轮减速器的制造成本是WPO-15型蜗轮减速器的50%，经过1年多的使用，目前仍运转正常。1链轮减速器的结构设计链轮减速器采用二级传动的结构，其结构示意图见图1所示。一级传动由61A、8齿的一级链轮1和49节的一级滚子链盘2组成，其

3、传动比为8:49;二级传动由24A、6齿的二级链轮3和39节的二级滚子链盘4组成，其传动比为6:39，总传动比约为1:40。2链轮减速器的工作原理及结构特点2.1工作原理链轮减速器的工作原理如图1所示。其传动过程为:一级链轮1的轴为输入轴，通过一级链轮与一级滚子链盘2的啮合，实现一级减速。二级链轮与二级滚子链盘4的啮合，实现二级减速。1一级链轮；2一级滚子链盘；3二级链轮；4二级滚子链盘图1链轮减速器的结构示意图2.2创新之处一般的链条传动是由分别安装在彼此平行的主、从动轴上的两个链轮，和跨绕两链轮的闭合链条

4、组成的。而在链轮减速器设计中，采用了链轮与链盘啮合传动，将链条变成了链盘，取代了链条和从动链轮，设计了新型的链轮减速器。链轮减速器和齿轮减速器都是通过啮合来传递动力和运动，其传动比的计算相同。但链轮减速器的啮合是链轮的轮齿与链盘的滚子的啮合，属非共轭啮合;而齿轮减速器的啮合是轮齿间的啮合，属共轭啮合。2.3结构特点链轮减速器将链条的传动变成了链轮与链盘间的啮合传动，但其并不具有齿轮的传动特性，链轮减速器和齿轮减速器有着本质上的不同:(1)由于链轮减速器的啮合是非共轭啮合，因此，链轮减速器的加工、安装精度要求较

5、低，对工作条件要求不高。(2)链轮减速器的瞬时传动比不精确但平均传动比准确，而齿轮减速器的传动比为固定值。因此，链轮减速器的传动不平稳，产生动载荷，噪声较大，传动速度不高。(3)链轮减速器只能在平行轴之间传递运动和动力。(4)链轮减速器的链轮最小齿数为6齿，而齿轮减速器的链轮最小齿数为17齿。因此，在传递同等的功率下，链轮减速器比齿轮减速器的结构更紧凑。链轮减速器的结构特点决定了链轮减速器不能象齿轮减速器那样广泛使用，只适用于安装空间受限，工作条件较差或较恶劣、瞬时传动比不精确但平均传动比准确、平稳性和噪声要

6、求不高、低速、载荷变化不剧烈、两轴平行转动，例如搅拌、物料输送等场合。链轮减速器的啮合是链轮的轮齿与链盘滚子的啮合，与链传动中链轮轮齿与链节滚子的啮合的工作原理相同，因此，链轮减速器具有链传动的大部分优点:(1)速度无滑动损失，传动效率可达98%一卯%。(2)允许较大传动比。(3)能在低速下传递较大的动力。(4)能在较高温度或其他恶劣的条件下工作(受气候条件变化影响小)。(5)结构紧凑，传递同样的功率，轮廓尺寸较小。链轮减速器也具有链传动的部分缺点:(1)传动比不是常数，圆周速度有波动，不平稳(链轮齿数越少，

7、波动越大)，在高速下易产生较大的冲击载荷。(2)传动有噪声。(3)只能用于平行轴之间的传动。图2链盘结构如图2所示，链条变成了链盘后，没有了链板及套筒，只有两轮辐间销轴和滚子，没有了链板伸长后节距变大所引起的失效形式，在同等规格的链轮下，其轴销直径可以比链条的轴销做得更大，链轮齿宽不受链条宽度的限制，因此，链轮减速器具有链条传动所不具有的优点:(1)结构更紧凑，在相同的链轮规格下传递更大的功率。(2)维修成本低，链轮减速器磨损失效后只需要更换小链轮、销轴和滚子。(3)链轮减速器既可以做成开式传动，也可以很方便

8、设计成封闭装置。3链轮减速器设计时需考虑的一些因素3.1小链轮的齿数和节距小链轮的齿数对链轮减速器的工作寿命有很大的影响。齿数过少时，传动的不均匀性和动载荷增大，同时，链轮的直径小，链轮轴的直径也小，链轮轴的许用功率就小，链盘所传递的圆周力随着链轮的齿数减少而增大，加速了链轮链盘的磨损。小链轮的齿数增大，链盘所传递的圆周力减小，多边效应减少，链轮啮人链盘节间的转角减小，磨损减小。但尺寸大，重量增大。