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链轮设计与机械加工

链轮设计与机械加工

2018-10-29 08:52:57

链轮设计与机械加工

链轮是链传动中的重要零件,链轮齿形、节距等与链条相关尺寸加工能否正确,将直接关系到链条的运用寿命。因而,必需给于足够的注重。  一、常见链轮的外形与构造  通常,链轮是由齿圈、轮毅和轮幅三局部组成。常见链轮外形有:   1.单片式单双排链轮。2.单凸缘式单双排链轮。3。双凸缘式单双排链轮。  链轮的构造大致有:1.整体构造。普通应用在规范链条P=38.1以下的单、双排,单、双凸缘链轮的加工。  2.焊接构造。主要应用在中、大规格单、双凸缘链轮的加工。加工时,凸缘局部采用棒料车成凸形。齿圈局部可采用板材切割后加工外径与轴孔,孔一端车出焊接坡口套入凸缘局部停止焊接。焊接时要两端焊,采用低氢焊条如T506焊条等。  3.铸造链轮。主要应用在大型链轮的加工,加工时只加工齿圈、凸缘两端面、外径和内径及键槽,然后再加工齿形。环链轮都是铸造的。铸造链轮的资料普通有两种,铸铁和铸钢如HTl5O、HT2O0和ZG310-570(ZG45)。  4. 锻造链轮。主要应用在受力较大的中、大规格链轮的消费上。锻造时,不论是单凸缘式或双凸缘式,普通都锻成凸形,轴孔留出足够的加工余量,资料应用率较低,本钱高。  二、链轮资料的选择  关于不需求热处置的片式链轮,可采用Q235、Q345(16Mn)、或10、20钢制造。普通硬度在HBl40以下,适于中速、中等功率、较大的链轮加工。请求热处置的链轮普通选用 45钢、45钢锻造、45铸钢或4OCr钢加工,适用于受力较大重要场所与高强度链条配套的主、从动链轮的加工。铸铁链轮主要应用在精度请求不高或外形复杂的链轮,如环链轮等。   三、链轮的根本参数  l、Z-齿数,2、P-链条节距, 3、d-滚子直径, 4、d分一分度圆直径,5、d顶一顶圆直径, 6、d根一齿根圆直径, 7、一节距角 8、Q一压力角,R一齿沟圆弧半径。前三个参数为用户提供的重要数据,后序参数为链轮设计参数可参照有关规范计算。  四、链轮齿形的几何外形与设计准绳  1. 链轮齿形的几何外形:常见链轮的几何外形有三圆弧不断线形、两圆弧不断线形、两圆弧凸齿形、一圆弧不断线形、齿槽中心有偏移的直线齿形和直线齿形。  2.设计准绳:链轮齿形设计主要应满足三方面请求:即啮合请求、运用请求、工艺性与精度请求。  (1)保证链条能顺利的啮入与啮出,不会有干预现象。  (2)具有足够的包容链条节距伸长的才能。  (3)具有合理的作用角。  (4)齿廓曲线与链传开工况相顺应。  (5)有利于啮入和避免因链条跳动而掉链。  (6)加工工艺性好。  目前我国所执行的链轮规范为GBl244-85齿形。  五、链轮设计与加工  1、链轮设计:关于节距12.7-38.1规范链条的链轮各厂家己采用  规范滚刀在滚齿机上消费。加工时,用户只需提供链轮齿数、节距和滚子直径即可消费。链轮设计按GBl244-85设计。非规范链轮在用户提供必要数据的根底上,要做如下计算:分度圆直径:d分=P/sin180度/Z=P•K, P-节距,K-齿数系数可查表。  齿沟圆弧半径:Rmin=O.505d, d=滚子直径。压力角 Qmin=l20度-90/2; Qmax=140度-90/2。普通选用Qmax。齿面圆弧半径Remin=O.008d;(Z•Z+180);Remax=O.12( Z•Z+2)。普通选用Remax。齿面圆弧半径的位置Do在 d分一0.2P圆周上。齿沟别离量 S:机加,Smin=0.08d;非加,Smin=O.04P。普通选用机加齿沟别离量。节距角a=360/Z。齿厚:单排为内节内宽的0.95,双排为内节内宽的0.93。  齿顶圆可依据作图来决议,也可在分度圆的根底上加0.85一0.95倍的滚子直径。以上数据是链轮设计的重要参数。  当然。特殊链条的链轮设计与此有区别,需按有关手册的链轮公式计算。  2、链轮齿形加工链轮加工*主要的是齿形加工。前面己经讲过,规范链条的链轮大局部在滚齿机上用滚刀加工。而大规格与非标链轮的加工办法由于受设备和刀具、数量的限制各公司的加工办法有所不同。目前,应用*普遍的依然是成形法铣切链轮与范成法滚切链轮两种。滚子链链轮铣刀的齿形是按链轮齿槽外形设计的。为了俭省刀具,通常按链轮齿数分组设计刀具,每一组按计算齿数设计齿形,计算齿数可按下式计算:   Zc=2Zl•Z2/Zl+Z2式中:Zl一同组中*小齿数,Z2一同组中*大齿数。(1)成型刀加工齿形办法:用成型圆盘铣刀或用指状成型铣刀,在配有分度头的卧式或立式铣床上加工齿槽是目前常用的加工办法。合适于大节距链轮批量加工。(2)鞍形铣刀加工齿形办法:用鞍形铣刀在配有分度头的卧式铣床上同时在相邻两个齿槽上铣出对称的两个齿是目前齿形链轮常用的加工万法。适于中、小批量消费。(3)滚切加工齿形办法:在滚齿机上用滚刀加工出齿槽,合适于规范链轮节距P=38.1以下的链轮加工。消费效率高。精度好。(4)插齿加工齿形办法:在插齿机上用圆盘插齿刀或梳齿刀加工出链轮齿槽。合适于单件小批量消费。(5)较大型的链轮也可采取划线、钻孔在刨加工或插加工齿形又是一种加工办法,很显然,此种办法较为落后,但大型链轮受加工设备和数量限制也可采用这种办法。(6)*近,有的单位采用仿形机切割齿形的办法处理了大型链轮加工的难题,很有创意。  仿形切割齿形加工工艺如下:   A.先将己机加的链轮放在分度盘上,链轮经过芯棒上的压板和镙栓固定。请求齿圈面一定要平。  B.在己加工好的齿圈上任一位置按榜样齿形切割深度小于设计齿形4-5mm的齿形,然后用角尺丈量其尺面垂直度。  C.丈量己切割好的尺形深与己加工好的轴孔边缘的间隔H。  D.计算还需加工深度B。B=丈量尺寸-轴孔边缘与分度圆直径边缘的间隔。  E.调整切割机连杆尺寸,即在原尺寸的根底上伸长一个加深量,调整后即可按榜样切割。  F.切割一齿后,用分度盘分度。切割三个齿后跨齿丈量同侧同位间隔。切第四齿后按同样办法挪动一齿同侧同位丈量,以此类推。  G.假如经过丈量尺寸相差较大或齿顶宽度出入较大,可将较宽的一面多于局部切割下来焊在另一齿面上停止修整。  H.切割后的齿形外表用手砂轮磨光后停止外表淬火。  L.停止其它加工。  3.片式、凸缘式链轮机加办法  (1)片式链轮加工:片式链轮普通采用钢板切割后再机加,可进步其资料应用率。小规格的链轮居多,规范链轮占多数,车削后在滚齿机上加工,一次可加工数片。  (2)凸缘式链轮加工:凸缘式链轮加工有以下两种办法;   A.整体加工,即用棒料切削加工后再加工齿形。此种办法资料应用率低,本钱高。  B. 焊接加工,很显然此种办法资料应用率比整体加工高,成木低。详细加工办法是:齿圈局部可用钢板切割后粗加工外径和轴孔,轴孔一侧留焊接坡口。然后采用棒料车凸缘局部成凸形,齿圈局部和凸缘局部相拼后双面焊接再加工废品,焊口局部车圆弧。机加后再选定恰当的办法加工齿形。  焊接链轮的焊条*好采用低氢焊条,避免45钢由于焊接焊口开裂。关于大型重要链轮焊接前焊条*好预热,预热温度150-200,时间1-2小时。  六、刀具设计  链轮加工刀具主要有:1.规范滚刀应用在中小规范链轮的加工上。2.盘铣刀是按链轮齿形设计的一种多齿盘式刀具。普通在卧铣上加工链轮。3.成型刀是一种按链轮齿形设计的单齿刀具。加工时链轮靠分度头分度。成型刀装在立铣上单步加工。4.仿形切割加工,此种办法*简单,不需做任何刀具,只按链轮齿形做出切割榜样在仿形切割机上切割即可,切割后齿面需修磨、打光。链轮齿面热处置普通为HRC40-45,可高频处置或外表火焰淬火。低碳钢可渗碳处置。链轮,齿轮,同步带轮,同步带轮加工,浙江同步带轮