链板式输送机的设计计算
吉林大学机械学院 高秀华 于亚平 黄大巍
摘 要:由于国内链板式输送机的计算公式不规范,计算方法不尽相同,给
设计者带来了一定困难,文中提供了链板式输送机整套设计计算方法,为设计提供了可靠的依据。
关键词:链板式输送机;链轮;链条;驱动;张紧
随着国内汽车行业的飞速发展,链板式输送机在汽车领域的应用越来越广泛,但其设计计算仍沿用旧方法。针对链板式输送机设计计算资料缺乏的现状,本文进行了详细介绍,为链板式输送机的设计提供了理论依据。
1 链板式输送机的结构和主要技术参数
链板式输送机是连续运输机械的一种,如图1所示。它的结构特点是链板总成3作为运输物料的承载装置,链条带动链板移动时向前输送物料。链条(一般用片式链)在运输机两端绕过驱动链轮和张紧链轮。张紧装置1使输送机在运行时有足够的张紧力,保证牵引机构运转平稳。传动装置5用来传递驱动装置的转动力矩,并传递或改变驱动装置运动的速度与方向。驱动装置6将驱动电机的动力传递到驱动链轮,从而带动牵引构件工作。
图1 链板式输送机
1.张紧装置 2.中间支架 3.链板总成 4.链条润滑装置 5.传动装置 6.驱动装置
7.转动装置支架8.滚子链 9.张紧装置支架
根据目前汽车生产线上常用的链板式输送机设计参数,本次计算选用参数如
下:
输送机长度L=51.17 m;链条节距t=200 mm;板宽B=2000 mm;工位节距T=4000 mm;工位数n=10;输送速度v=0.25~1.25 m/min,输送功率P=3kW;输送物体质量m1=1000 kg。
2 计算公式 211 逐点张力的计算
逐点计算法是将链板式输送机各区段的阻力顺序加起来,从而求得输送机的牵引力。首先,把牵引构件所形成的线路分割成若干连续的直线区段和曲线区段,定出这些区段的交接点,进而定出驱动装置、张紧装置、导料装置、卸料装置的位置,确定最小张力点。从最小张力点,按计算规则进行逐点计算,即
Fn=Fn-1+FYn
式中 Fn和Fn-1——相邻的n点和(n-1)点的张力,N FYn——任意相邻2点区段上的运行阻力,N
2.2 电机功率计算
链板式输送机驱动装置电动机功率的计算公式为
P?kbFV
60?式中
P——电动机功率, kW F——圆周力, N
V——输送机运行速度, m/s Kb——功率备用系数,一般取1.1~1.2 ?——驱动装置传动效率(可从表1查得) 其中圆周力 F=kFn-F0 式中 k——链轮回转张力系数
2.3 牵引链的计算
若链板式输送机牵引链采用片式链,一节牵引链包括内链片、外链片、小轴和轴套,链节设计简图如图2所示。
若为2条牵引链,则链轮齿推动轴套的力为总圆周力的1/2,用FL表示,每个链片上承受的力为最大张力的1/4,用FP表示。
表1 各种机械传动效率概率值
图2 链节设计简图
1.内链片 2.外链片 3.小轴 4.轴套 5.链轮齿宽
(1)小轴的验算
小轴总是弯曲变形,当链轮齿开始和链节啮合的瞬间,外链片受力使小轴弯曲变形,其弯矩计算公式为
?c?2ac?a?
M?FP??42???σx?M Wσx< [σ]
式中 W——小轴的抗弯模量,mm3 σx ——小轴的应力值，MPa [σ]——小轴的许用应力, MPa 小轴剪应力的验算
??F?d4p2z?[?]
式中
τ——小轴所受剪应力, MPa dZ——小轴直径, mm
