리듀서 체인 구동의 설계 계산

체인 드라이브를 기반으로 한 스프로킷 감속기 설계는 가정용 전기로 생산 라인의 머드 혼합용 믹서를 생산에 투입한 지 3개월 만에 기계에 사용된 WPO-15 웜기어 감속기였습니다. 완전히 손상되어 사용할 수 없습니다. 모터 출력은 7.5kw이고 회전 속도는 1440r/MIN입니다. 모터와 웜기어 감속기는 1:2의 변속비를 가진 벨트로 구동됩니다. 변속비가 1:40인 WPO-15 웜기어 감속기는 입력 속도가 1500r/min일 때 허용 출력이 5.5kw입니다. 연속 작동 중 부하는 65를 초과할 수 없습니다. 생산 작업이 상대적으로 무거운 경우 믹서는 10일 이상 하루 24시간 작동하는 경우가 많습니다. 이러한 조건에서 작업할 때 웜기어 감속기의 허용 동력은 모터의 동력보다 훨씬 적습니다. 과부하가 걸렸습니다.

이 믹서는 생산 요구 사항에 맞게 설계된 비표준 장비입니다. 믹서의 혼합 부분은 전체가 스테인레스 스틸로 만들어졌으며 기계식 전동 부분은 믹서의 하부에 설치됩니다. 공간이 협소하여 기어 감속기나 사이클로이드 감속기를 사용하는 것은 적합하지 않습니다. 모터의 출력에 맞는 WPO-20 웜기어 감속기를 선택하면 첫 번째 문제점은 너무 크다는 것이고, 두 번째 문제점은 가격이 너무 높다는 점이다. 이러한 상황을 고려하여 이 세라믹 믹서를 위해 스프로킷 감속기가 특별히 설계되었습니다. 이 스프로킷 감속기의 제조원가는 WPO-15 웜기어 감속기의 50%이며, 1년 이상 사용한 후에도 여전히 정상적으로 작동하고 있습니다.

1 스프로킷 감속기의 구조 설계 스프로킷 감속기는 2단 전동 구조를 채택하고 그 구조도는 그림 1에 나와 있습니다. 1차 변속기는 61A, 8톱니 1차 스프로킷 1과 49단 1차 롤러 체인 플레이트 2로 구성되며, 2차 변속기는 24A, 6톱니 2차 스프로킷 3으로 구성됩니다. 39개 단면의 4개의 2차 롤러 체인 플레이트로 구성되어 있으며 전동비는 6:39이고 전체 전동비는 약 1:40입니다. 2 스프로킷 감속기의 작동 원리 및 구조적 특성 2.1 작동 원리 스프로킷 감속기의 작동 원리는 그림 1에 나와 있습니다. 전달 과정은 다음과 같습니다: 1단 스프로킷 1의 축이 입력 샤프트이고, 1단 감속은 1단 스프로킷과 1단 롤러 체인 플레이트 2의 맞물림을 통해 달성됩니다. 2차 스프로킷과 2차 롤러 체인 플레이트(4)의 맞물림으로 2차 감속이 이루어집니다.

1차 스프로킷, 2차 롤러 체인 플레이트, 3차 보조 스프로킷, 4개 보조 롤러 체인 플레이트

그림 1 스프로킷 감속기의 구조 다이어그램 2.2 혁신 일반 체인 드라이브는 두 개로 구성됩니다. 메인축과 종동축에 서로 평행하게 설치된 스프라켓과 두 스프라켓을 연결하는 클로즈드 체인. 스프로킷 감속기의 설계에서는 스프로킷과 스프로킷의 맞물림 전동을 사용하여 체인을 스프로킷으로 바꾸고 체인과 종동 스프로킷을 교체하고 새로운 스프로킷 감속기를 설계합니다. 스프로킷 감속기와 기어 감속기는 모두 맞물림을 통해 동력과 운동을 전달하며 변속비 계산은 동일합니다. 그러나 스프로킷 감속기의 맞물림은 스프로킷의 톱니와 체인 플레이트의 롤러 사이의 맞물림이며, 이는 비요크 맞물림인 반면, 기어 감속기의 맞물림은 기어 톱니 사이의 맞물림입니다. 요크 메싱. 2.3 구조적 특징 스프로킷 감속기는 체인의 전동을 스프로킷과 체인 플레이트 사이의 맞물림 전동으로 변경하지만 기어의 전동 특성은 없습니다. (1) 스프로킷 감속기의 맞물림은 비 포지티브 요크 맞물림이므로 스프로킷 감속기의 가공 및 설치 정확도 요구 사항이 낮고 작업 조건이 높지 않습니다. (2) 스프로킷 감속기의 순간 변속비는 정확하지 않으나 평균 변속비는 정확하며, 기어 감속기의 변속비는 고정된 값이다. 따라서 스프로킷 감속기의 전달이 불안정하고 동적 하중이 발생하며 소음이 크고 전달 속도가 높지 않습니다.

(3) 스프로킷 감속기는 평행축 사이에서만 운동과 동력을 전달할 수 있습니다.

(4) 스프로킷 감속기의 최소 스프로킷 톱니 수는 6개이고, 기어 감속기의 최소 스프로킷 톱니 수는 17개입니다. 따라서 동일한 동력을 전달할 때 스프로킷 감속기의 구조는 기어 감속기의 구조보다 더 컴팩트합니다.

스프로킷 감속기의 구조적 특성으로 인해 스프로킷 감속기는 기어 감속기만큼 광범위하게 사용할 수 없습니다. 설치 공간이 제한적이고 작업 조건이 열악하거나 가혹하며 순간 변속비가 정확하지 않지만 평균 변속이 정확하고 안정적인 설치에만 적합합니다. 성능 및 소음 요구 사항이 높지 않고 속도가 낮으며 부하 변화가 급격하지 않으며 혼합, 재료 운송 및 기타 경우와 같이 두 축이 평행하게 회전합니다. 스프로킷 감속기의 맞물림은 스프로킷 톱니와 체인 플레이트 롤러의 맞물림입니다. 따라서 체인 드라이브의 체인 링크 롤러와 맞물림의 작동 원리는 동일합니다. 체인 구동의 가장 큰 장점:

(1) 속도의 슬라이딩 손실이 없으며 전송 효율이 98에 도달할 수 있습니다.

(2) 더 큰 전송률을 허용합니다.

(3) 저속에서 더 큰 힘을 전달하는 능력.

(4) 더 높은 온도나 기타 가혹한 조건에서 작업할 수 있습니다(기후 조건 변화의 영향을 덜 받습니다).

(5) 구조가 컴팩트하고 동일한 전력을 전달하며 외형 크기가 더 작습니다.

스프로킷 감속기는 체인 구동의 몇 가지 단점도 있습니다. (1) 변속비가 일정하지 않고 주변 속도가 변동하고 불안정합니다(스프라켓 톱니가 적을수록 변동이 커집니다). 고속으로 회전하기 쉽습니다. 큰 충격 하중을 생성합니다.

(2) 전송에 소음이 있습니다.

(3) 평행축 간 전달에만 사용할 수 있습니다.

그림 2 체인 플레이트 구조는 그림 2와 같다. 체인이 체인 플레이트가 된 후에는 체인 플레이트와 슬리브가 없고 두 스포크 사이에 핀과 롤러만 있고 존재하지 않는다. 체인 플레이트 확장. 확대된 후방 피치로 인한 고장 모드. 동일한 사양의 스프라켓의 경우 샤프트 핀의 직경이 체인의 폭보다 클 수 있습니다. 따라서 스프로킷이 감속되는 장치는 체인 전동에 없는 장점이 있습니다. (1) 구조가 더 콤팩트하고 동일한 스프로킷 사양에서 더 큰 동력을 전달할 수 있습니다.

(2) 낮은 유지 관리 비용. 스프로킷 감속기가 마모되어 고장난 후에는 작은 스프로킷, 핀 및 롤러만 교체하면 됩니다.

(3) 스프로킷 감속기는 개방형 변속기로 만들 수도 있고 폐쇄형 장치로 쉽게 설계할 수도 있습니다. 3 스프로킷 감속기를 설계할 때 고려해야 할 몇 가지 요소 3.1 작은 스프로킷 톱니의 수와 피치 작은 스프로킷의 톱니 수는 스프로킷 감속기의 작동 수명에 큰 영향을 미칩니다. 톱니 수가 너무 적으면 변속기의 불균일과 동적 하중이 증가합니다. 동시에 스프로킷의 직경이 작고 스프로킷 샤프트의 직경도 작아서 스프로킷의 허용 동력이 늘어납니다. 샤프트가 작으므로 체인 플레이트에 의해 전달되는 원주방향 힘이 스프로킷과 함께 증가하고 이로 인해 스프로킷과 체인 플레이트의 마모가 가속화됩니다. 작은 스프로킷의 톱니 수가 증가하고 체인 플레이트에 의해 전달되는 원주력이 감소하며 다변 효과가 감소하고 체인 플레이트의 스프로킷 맞물림 세그먼트 사이의 회전 각도가 감소하며 마모가 감소합니다. 하지만 크기도 크고 무게도 늘어납니다. 스프로킷 감속기는보다 컴팩트 한 전달 공간을 위해 설계되었으므로 스프로킷의 최소 잇수는 zmin = 06으로 취할 수 있습니다. 스프로킷 감속기의 첫 번째 단계는 작은 스프로킷의 속도가 빠르고 잇수가 많습니다. 작은 스프로킷의 이빨 수는 812개일 수 있습니다. 스프로킷 감속기의 두 번째 단계에서는 작은 스프로킷의 속도가 상대적으로 낮기 때문에 작은 스프로킷의 이빨 수는 일반적으로 68개입니다. 스프로킷 감속기의 설치 공간이 허용되면 더 많은 수의 작은 스프로킷 톱니를 선택하여 스프로킷 감속기의 수명을 연장할 수 있습니다. 스프로킷 감속기는 가공을 용이하게 하기 위해 일반적으로 스프로킷은 짝수 치아를 사용하고 체인 플레이트는 스프로킷과 체인 플레이트의 균일한 마모를 보장하기 위해 홀수 치아를 사용합니다. 피치 ρ의 크기는 체인 플레이트와 스프로킷의 크기를 결정합니다. 피치가 클수록 스프로킷 감속기의 각 부품 크기가 커지고 하중 지지력도 증가하지만 변속기의 불균일성이 발생합니다. 동적 부하가 더 심각해질 것입니다. 적절한 피치를 선택하려면 먼저 스프로킷 감속기의 설계 동력을 계산해야 합니다. 설계 동력을 계산한 후 그림 3에 따라 해당 스프로킷 피치를 선택합니다. 스프로킷 피치의 정격 동력과 설계 동력이 있는 경우 편차가 큰 경우 스프로킷의 톱니 수를 변경하고 설계 동력을 다시 계산한 다음 해당 스프로킷 피치를 선택할 수 있습니다. 전달 동력을 충족하는 조건에서 최대한 작은 스프로킷 피치를 얻으십시오. 컴팩트한 스프로킷 감속기 구조.

작은 스프로킷 톱니수 계수 Kz = (z1/19) 1.08 따라서 작은 스프로킷 톱니 수가 작을수록 스프로킷 감속기의 설계력이 커지고 필요한 피치도 커집니다. 작은 스프로킷의 경우 작은 스프로킷의 더 작은 톱니 수와 더 작은 스프로킷 피치를 얻으려면 서로 다른 톱니 수를 선택하고 반복적으로 계산해야 합니다. 3.2 스프로킷의 속도 스프로킷 감속기는 체인 구동의 운동 특성을 가지므로 스프로킷의 한계 속도는 동적 하중에 의해 제한됩니다. 그림 3은 롤러 체인의 정격 동력 곡선입니다. 그림은 01 모델 단열 슬리브 롤러 체인의 정격 동력 곡선을 보여줍니다. 그림에서 볼 수 있듯이 슬리브 롤러 체인의 정격 동력은 크기에 따라 증가합니다. 작은 스프로킷의 속도가 특정 값에 도달하면 작은 스프로킷의 속도가 증가함에 따라 슬리브 롤러 체인의 정격 출력이 급격히 감소합니다. 따라서 스프로킷 감속기의 스프로킷 속도는 슬리브 롤러 체인의 정격 동력 곡선에서 높은 피크 값에 해당하는 속도를 초과해서는 안됩니다. 3.3 스프로킷 톱니 폭 체인에 의해 제한되지 않으므로 이론적으로 스프로킷의 폭을 임의대로 만들 수 있습니다. 스프로킷 톱니 폭이 증가하면 스프로킷 체인 플레이트의 마모가 감소하고 수명이 증가하며 전달력이 증가합니다. . 그러나 스프라켓 치폭이 증가함에 따라 핀도 성장합니다. 핀이 너무 길면 핀의 강성이 감소하고 체인 플레이트의 핀과 롤러에 쉽게 피로 손상이 발생합니다. 스프로킷 감속기의 스프로킷은 톱니 수가 적고 직경이 작기 때문에 그림 4와 같이 스프로킷 샤프트와 일체형으로 가공해야하는 경우가 많습니다. 샤프트의 수명을 연장하려면 일반적으로 스프로킷 감속기의 치폭이 표준 스프로킷 치폭의 두 배인 것이 좋습니다. 3.4 스프로킷의 톱니 형상 스프로킷 리듀서의 스프로킷과 체인 플레이트의 맞물림은 체인 구동 장치의 스프로킷과 롤러 체인의 맞물림과 동일하며 이는 비요크 맞물림입니다. 기어 톱니 모양의 설계는 더 큰 유연성을 허용합니다. BG/T1243-1997은 특정 스프로킷 톱니 모양을 규정하지 않고 최대 및 최소 톱니 공간 모양과 해당 한계 매개변수만 지정합니다. 스프로킷 감속기에서 스프로킷은 마모 부품이며 샤프트와 통합되는 경우가 많으므로 GB/T1243-58에 지정된 3-아크 및 1라인 치형을 사용하는 것이 좋습니다. 마모가 적고 충격이 적고 톱니가 높은 장점이 있습니다. 4 스프로킷 감속기의 설계 계산 4.1 스프로킷 감속기의 파손 모드 (1) 체인 플레이트의 핀과 롤러에 윤활이 잘 되어 있으면 윤활이 부적절하거나 속도가 너무 높을 때 피로 손상이 주요 파손 모드입니다. 실패가 발생합니다.

(2) 스프로킷 치면의 과도한 마모

(3) 저속, 고하중 또는 충격하중으로 인해 체인 플레이트의 핀 및 롤러가 손상됩니다.

4.2 스프로킷 감속기의 정격 동력은 체인 구동의 고장 모드와 비교하여 스프로킷 감속기의 고장 모드에는 마모로 인한 체인 피치 연장의 고장 모드 및 기타 고장이 포함되지 않습니다. 따라서 그림 3에 표시된 롤러 체인의 정격 출력 곡선을 사용하여 스프로킷 감속기의 정격 출력을 결정할 수 있습니다. 작은 스프로킷의 속도에 따라 그림 3에 따라 해당 스프로킷 피치를 선택하여 스프로킷 감속기의 각 레벨의 정격 출력이 설계 출력보다 크거나 같도록 합니다. Pd = KaP / KzKm (1) 공식에서 Pd는 설계 동력, kW, P는 전달 동력, Kz는 작동 조건 계수 Kz는 작은 스프로킷 톱니 수입니다. 1.08; Km은 스프로킷 톱니 폭 계수이며, 스프로킷 톱니 폭이 표준 스프로킷 톱니 폭의 두 배인 경우: Km=1.7; 표준 스프로킷 톱니 폭 3배인 경우: Km=2.5, 스프로킷 톱니 폭이 다른 배수인 경우 삽입 방법을 사용하여 Km을 계산할 수 있습니다. 4.3 체인 플레이트 샤프트 핀 전단 강도 교정 체인 플레이트 원주 속도 5 스프로킷 감속기의 또 다른 구조 형태 일부 저속 전달 메커니즘에서는 그림 5에 표시된 구조를 사용할 수 있으며 구동 휠은 체인 플레이트로 설계됩니다. 구동 휠은 스프로킷 구조로 설계되었습니다. 이 구조의 가장 큰 장점은 유지 관리 비용이 저렴하다는 것입니다. 구동 체인 플레이트의 핀과 롤러는 마모되는 부품이므로 일단 손상되면 간단한 도구를 사용하여 신속하게 교체할 수 있습니다. 그러나 이 구조의 스프로킷 감속기는 스프로킷의 스프로킷 톱니와 맞물리는 롤러가 하나만 있기 때문에 축 핀이 부러지면 피동 스프로킷의 동력이 손실되므로 설계시 고려해야합니다.

6 스프로킷 감속기의 추진 가치 (1) 설치 공간이 제한적이고 속도가 낮고 하중이 크며 작업 환경이 열악한 상황에서는 스프로킷 감속기가 적합합니다.

(2) 스프로킷 감속기는 디자인이 간단하고 가공이 편리하며 유지 관리가 쉽고 비용이 저렴하며 단일 제품 생산에 적합합니다.

(3) 새로운 스프로킷 감속기 시리즈를 구성할 수 있습니다. /classlist.aspx