SolidWorks链条传动原理及制作过程.docx
- 文档编号:17974916
- 上传时间:2023-04-24
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:857.88KB
SolidWorks链条传动原理及制作过程.docx
《SolidWorks链条传动原理及制作过程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SolidWorks链条传动原理及制作过程.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
SolidWorks链条传动原理及制作过程
链条的传动原理介绍与SolidWorks制作过程
【3D动力网】链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件——链条所组成。
靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力,属于具有啮合性质的强迫传动。
其中,应用最广泛的是滚子链传动。
2.5.1链传动概述
链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件——链条所组成。
靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力,属于具有啮合性质的强迫传动。
其中,应用最广泛的是滚子链传动。
图链传动简图图链条实物
与带传动、齿轮传动相比,链传动的主要特点是:
没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比,传动效率较高〔封闭式链传动传动效率=0.95~0.98〕;链条不需要象带那样得很紧,所以压轴力较小;传递功率大,过载能力强;能在低速重载下较好工作;能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。
但链传动也有一些缺点:
瞬时链速和瞬时传动比不为常数,工作中有冲击和噪声,磨损后易发生跳齿,不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。
图滚子链结构
滚子链由链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。
销轴3与外链板2、套筒4与链板1分别用过盈配合联接。
而销轴3与套筒4、滚子5与套筒4之间如此为间隙配合,所以,当链条与链轮轮齿啮合时,滚子与轮齿间根本上为滚动摩擦。
套筒与销轴间、滚子与套筒间为滑动摩擦。
链板一般做成8字形,以使各截面接近等强度,并可减轻重量和运动时的惯性。
链传动的使用围是:
传动功率一般为100kW以下,效率在0.92~0.96之间,传动比i不超过7,传动速度一般小于15m/s。
滚子链是标准件,其主要参数是:
链节距p,它是指链条上相邻两销轴中心间的距离。
GB1243.1-83规定滚子链分A、B两个系列。
表中的链号数乘以25.4/16即为节距值,表中的链号与相应的国际标准一致。
滚子链的标记方法为:
链号-排数×链节数,标准编号。
例如16A-1×80GB1243.1-83,即为按本标准制造的A系列、节距25.4mm、单排、80节的滚子链。
链条除了接头和链节外,各链节都是不可别离的。
链的长度用链节数表示,为了使链条连成环形时,正好是外链板与链板相连接,所以链节数最好为偶数。
表滚子链的规格与主要参数(摘自GB1243.1-83)
注:
〔1〕极限拉伸载荷也可用kgf表示,取1kgf=9.8N;
〔2〕过渡链节的极限拉伸载荷按0.8Q计算。
把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链,链的排数愈多,承载能力愈高,但链的制造与安装精度要求也愈高,且愈难使各排链受力均匀,将大大降低多排链的使用寿命,故排数不宜超过4排。
当传动功率较大时,可采用两根或两根以上的双排链或三排链。
为了形成链节首尾相接的环形链条,要用接头加以连接。
链的接头形式见图12.4。
当链节数为偶数时采用连接链节,其形状与链节一样,接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定;当链节数为奇数时,如此必须加一个过渡链节。
过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩,故应尽量防止采用奇数链节。
图头
链轮齿形必须保证链节能平稳自如地进入和退出啮合,尽量减少啮合时的链节的冲击和接触应力,而且要易于加工。
常用的链轮端面齿形见如下图所示。
它是由三段圆弧aa、ab、cd和一段直线bc构成,简称三圆弧一直线齿形。
齿形用标准刀具加工,在链轮工作图上不必绘制端面齿形,只需在图上注明“齿形按3RGBT1244-1985规定制造〞即可,但应绘制链轮的轴面齿形,见图,其尺寸参阅有关设计手册。
工作图中应注明节距p、齿数z、分度圆直径d〔链轮上链的各滚子中心所在的圆〕、齿顶圆直径da、齿根圆直径df。
图滚子链链轮端面齿形图滚子链轴面齿形
2.5.2单排小链轮设计
根据表2-1和表2-2得到小链轮的设计数据:
齿数Z1=19、分度圆直径d=77.16、分度圆舷高取3、齿根圆直径df=69.21、齿侧凸缘直径dg=62.79、选用08A型链条,链条节距P=12.7、滚子最大外径dr=7.95、链节宽最小7.85。
表2-1链轮设计参数
表2-2链轮设计数据
〔1〕建立新文件。
单击标准工具栏上的“新建〞图标按钮→“零件〞→“确定〞。
〔2〕绘制草图1。
从特征管理器中选择“前视基准面〞→→草图,进入草图绘制界面。
用“圆〞工具绘制出三个同心圆,圆心与原点重合。
用“构造几何线〞工具将三个转换成构造线,如图2-1所示。
用“中心线〞工具绘制出三条直线,他们的起点都与原点重合,终点都与圆重合,右边的一条竖直约束,如图2-2所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-3中箭头所指的二个点和直线作“对称〞约束。
用“中心线〞工具绘制三条直线,他们的起点终点都落在圆上,右边的直线作水平约束,如图2-4所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-5中箭头所指的二条直线作“垂直〞约束。
用“添加几何关系〞工具,将图2-6中箭头所指的二条直线作“相等〞约束。
用“添加几何关系〞工具,将图2-7中箭头所指的二条直线作“垂直〞约束。
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-48所示的角度尺寸,在尺寸修改框中输入360/19,然后单击确定按钮。
图2-1绘制草图1 图2-2绘制三条构造线 图2-3参加对称约束
图2-4绘制三条构造线 图2-5参加垂直约束 图2-6参加相等约束
图2-7参加垂直约束 图2-8标注角度尺寸
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-9所示的尺寸。
用“圆〞工具绘制出一个圆,圆心落在直线的端点上,如图2-10所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-10中箭头所指的二个圆作“相切〞约束。
用“三点弧〞工具,绘制出一条圆弧,起点落在直线的端点上,终点落在圆上,如图2-11所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-11中箭头所指的圆弧和点作“重合〞约束。
用“添加几何关系〞工具,将图2-12中箭头所指的圆和圆弧作“相切〞约束。
图2-9标注尺寸 图2-10绘制圆
图2-11参加重合约束 图2-12参加相切约束
图2-13镜向草图 图2-14修剪草图
选择图2-13中箭头所指的圆弧和直线,选择时按住“Ctrl〞键,然后在工具栏中单击“镜向〞工具,将选中的草图镜向。
用“剪裁实体〞工具修剪圆,修剪后的草图如图2-14所示。
用“三点弧〞工具,绘制出一条圆弧,圆弧的起点和落点分别落在尺寸11直线的两端点上,如图2-15所示。
用“智能尺寸〞工具标注出分度圆的直径从动尺寸77.16,标注出齿顶圆的直径从动尺寸83.16,这个数值在85.08到80.84之间,符合设计要求。
标注链条滚子的最大外径从动尺寸7.95,这个尺寸不能小于7.95。
如图2-16所示。
单击图标退出绘制草图。
图2-15绘制图弧 图2-16标注从动尺寸
图2-12绘制草图2 图2-13镜向草图 图2-14标注尺寸
〔3〕绘制草图2。
从特征管理器中选择→→,进入草图绘制界面。
用“中心线〞工具绘制出一条竖线和三线水平线,竖线的起点与原点重合,上面二水平线的右端点与竖线重合,下面一条水平线的左端点与原点重合。
用“直线〞工具绘制出二条水平线和一条竖线,上面一条水平线右端点与竖线端点重合,下面一条水平线右端点与原点重合,左端点与竖线下端点重合。
如图2-12所示。
选择刚画的二条水平线和一条竖线再加一条中心线,选择时按住“Ctrl〞键,然后在工具栏中单击“镜向〞工具,将选中的草图镜向。
如图2-13所示。
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-14所示的尺寸。
图2-15标注尺寸 图2-16绘制二条圆弧
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-15所示的尺寸。
用“三点弧〞工具,绘制出二条圆弧,他们的起点和终点分别落在直线的端点上,如图2-16所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-17中箭头所指圆弧和点作“重合〞约束。
用“添加几何关系〞工具,将图2-18中箭头所指的二条圆弧作“相切〞约束。
绘制好的的草图2如图2-19所示。
注意尺寸7.5,这个尺寸不能大于链节宽值7.85。
单击图标退出绘制草图。
图2-17参加重合约束 图2-18参加相切约束
〔4〕建立“旋转1〞。
在特征管理器中选择草图2,然后在特征工具栏中单击“旋转〞图标,系统弹出“旋转〞属性管理器,在“旋转轴〞输入框中输入水平构造线作为旋转轴,在“旋转类型〞选择框中选择“单向〞,在“角度〞输入框中输入360,其它采用默认设置如图2-20所示。
单击“确定〞图标按钮完成建模。
图2-19镜向草图
图2-20旋转属性管理器
图2-21切除拉伸1属性管理器
〔5〕建立“拉伸切除1〞。
在特征管理器选择草图1,然后在特征工具栏中单击“拉伸切除〞图标,系统弹出“拉伸切除〞属性管理器,在“方向1〞栏的“终止条件〞选择框中选择“两侧对称〞,在“深度〞输入框中输入20,其它采用默认设置,如图图2-21所示。
单击“确定〞图标按钮完成建模。
〔6〕建立“圆周阵列〞。
将特征尺寸显示出来。
在特征工具栏中单击“圆周阵列〞图标,系统弹出“圆周阵列〞属性管理器,在“旋转轴〞输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区选择角度尺寸18.9,勾选“等间距〞选项,在“阵列数〞输入框中输入19,在“要阵列的特征〞输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区展开特征树选择“切除拉伸1〞特征,其它采用默认设置。
如图2-22所示。
单击“确定〞图标按钮完成圆周阵列。
图2-22圆周阵列属性管理器
图2-23绘制草图3图2-24参加相切约束图2-25标注尺寸
〔7〕绘制草图3。
从特征管理器中选择→→,进入草图绘制界面。
用“圆〞工具绘制出一个圆,圆心与原点重合。
用“矩形〞工具绘制出一个矩形。
用“中心线〞工具绘制出一条水平线,水平线的起点和终点分别落在矩形竖边的中点上。
如图2-23所示。
用“添加几何关系〞工具,将图2-24中箭头所指的水平线和圆作“相切〞约束。
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-25所示的尺寸。
单击图标退出绘制草图。
图2-26切除拉伸2属性管理器
〔8〕建立“拉伸切除2〞。
在特征管理器选择草图3,然后在特征工具栏中单击“拉伸切除〞图标,系统弹出“拉伸切除〞属性管理器,在“方向1〞栏的“终止条件〞选择框中选择“两侧对称〞,在“深度〞输入框中输入20,单击“所选轮廓〞输入框,输入框变成红色,将鼠标移到圆轮廓上单击选中,再将鼠标移到矩形轮廓上单击选中。
其它采用默认设置,如图图2-26所示。
单击“确定〞图标按钮完成建模。
图2-27倒角属性管理器
〔9〕建立“倒角〞。
在特征工具栏中单击“倒角〞图标,系统弹出“倒角〞属性管理器,在“倒角参数〞输入框中输入模型的8条边。
选择倒角类型为“角度距离〞,在“距离1〞输入框中输入1,在“角度〞输入框中输入45,其它采用默认设置如图2-27所示。
单击“确定〞图标按钮。
图2-28圆角属性管理器
图2-29建好的小链轮模型
〔10〕建立“圆角〞。
在特征工具栏中单击“圆角〞图标,系统弹出“圆角〞属性管理器,选择“圆角类型〞为“等半径〞,在“圆角半径〞输入框中输入0.5,在“边线、面、特征和环〞输入框中输入模型的二条边,其它采用默认设置如图2-28所示。
单击“确定〞图标按钮。
建好的小链轮模型如图2-29所示。
2.5.3单排大链轮设计
根据表2-1和表2-2得到大链轮的设计数据:
齿数Z1=57、分度圆直径d=230.54、分度圆舷高取3.5、齿根圆直径df=222.59、齿侧凸缘直径dg=216.88、选用08A型链条,链条节距P=12.7、滚子最大外径dr=7.95、链节宽最小7.85。
〔1〕建立新文件。
单击标准工具栏上的“新建〞图标按钮→“零件〞→“确定〞。
〔2〕绘制草图1。
从特征管理器中选择→→,进入草图绘制界面。
草图1的绘制方法和小链轮草图1绘制方法一样。
在这里只说明一下不同的地方,标注角度尺寸时在弹出的修改尺寸对话框中输入360/57,如图2-30所示。
分度圆舷高的尺寸为3.5,标注出三个从动尺寸:
7.95,要求这个尺寸不能大于7.95,这是链条滚子的最大外径。
分度圆尺寸230.54,齿顶圆尺寸237.54〔要求在238.47到234.93之间〕,符合设计要求。
如图2-31所示。
单击图标退出绘制草图。
图2-30标注角度尺寸
图2-31绘制好的草图1
〔3〕绘制草图2。
从特征管理器中选择→→,进入草图绘制界面。
草图2的绘制方法与小链轮草图2的绘制方法一样在这里不再表示。
用“智能尺寸〞工具标注出如图2-32所示的尺寸。
单击图标退出绘制草图。
图2-32绘制好的草图2
〔4〕建立“旋转1〞。
其方法和小链轮一样。
〔5〕建立“切除拉伸1〞。
参照小链轮建模。
〔6〕建立“圆周阵列〞。
将特征尺寸显示出来。
在特征工具栏中单击“圆周阵列〞图标,系统弹出“圆周阵列〞属性管理器,在“旋转轴〞输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区选择角度尺寸6.3,勾选“等间距〞选项,在“阵列数〞输入框中输入57,在“要阵列的特征〞输入框中单击,输入框变成红色,在绘图区展开特征树选择“切除拉伸1〞特征,其它采用默认设置。
如图2-33所示。
单击“确定〞图标按钮完成圆周阵列。
图2-33圆周阵列属性管理器
〔7〕绘制“草图3〞。
方法和绘制小链轮草图3一样。
〔8〕建立“切除拉伸2〞。
参照小链轮建模。
〔9〕建立“倒角1〞。
参照小链轮建模。
〔10〕建立“圆角1〞。
参照小链轮建模。
建好的大链轮模型如图2-34所示。
图2-35是链轮的标注。
图2-34建好的大链轮模型
图2-35链轮的标注
2.5.4链条的建模
滚子链的结构由链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。
在SolidWorks中,分别将这几个零件单独建立模型,然后再进展装配。
如下列图,新建零件,在前视面上绘制图示草图,根据08A型链条,链条节距P=12.7mm。
建立拉伸特征。
拉伸高度为1mm,得到链板零件。
图链板拉伸草图 图建立拉伸特征
依次绘制外链板,销轴,套筒和滚子等零件,这些零件的建模过程比拟简单,均采用拉伸特征即可。
在此略过介绍建模过程。
零件尺寸可以查阅相关机械手册。
图导入装配体环境
新建一个装配体文件,导入两套零件〔即组成一个链节〕。
“链板〞与“外链板〞的相应孔为同轴心装配关系。
在本例中,利用SolidWorks2006新增加的宽度配合,能够使各个零件的装配更为便捷。
如下列图。
滚子位于两块链板的中间对称位置,选择两块链板面作为“要配合的实体面〞,滚子的两个端面作为“标签面〞。
图建立宽度配合 图装配好的链节
装配好的单个链节如下列图。
局部关键尺寸见图。
图局部关键尺寸
下面介绍链条的整体装配。
链条的整体装配需要很高的精度,将所有的链节导入装配体环境后,整个机构具有大量自由度,各个链节的空间位置不容易控制。
此时可以采用导入一个辅助零件帮助链节的定位。
如下列图新建一个零件,在前视面上绘制草图,这个草图的尺寸按照实际链条装配后的运动轨迹而得,注意执行“套合样条〞的命令,使所有的圆弧段组成一条样条曲线。
拉伸之后得到一个单面。
按照设计要求,链条的滚子沿着这条轨迹进展运动。
图绘制草图图拉伸曲面
新建一个装配体。
导入该“链条轨迹〞零件,将其设置为固定。
导入一个“链节〞子装配体。
将链节子装配体的前视面和新建装配体的前视面设置为重合。
打开“销轴〞零件,在“销轴〞的端面绘制一个草图点。
如下列图。
这个点的位置位于端面圆的圆心。
点在拉伸曲面上,通过设置“点重合在面上〞的装配关系,能够使“链节〞良好地进展定位。
图面面重合图绘制点草图
转入装配体环境。
选择“销轴〞上的草图点与“链条轨迹〞的拉伸曲面,设置其为“重合〞的装配关系。
这样,各个链节的空间位置就能根据设计要求来确定。
此时假如用鼠标拖动各个链节,可以看到链节沿着既定的轨迹进展移动。
图设置重合的装配关系
注意,在设置点与面重合的装配关系之前,还需要将“链节〞子装配体设置为灵活,即使原先装配体中存在的自由度仍然有效。
右键单击装配体设计树中的“滚子链节〞,选择“零部件属性〞,在弹出的对话框中,如下列图,选择求解为“灵活〞。
设计树中“滚子链节〞前的图标也变为。
如下列图。
图灵活子装配体图设计树中的图标变化
在装配体中导入所有的“链节〞,按照同样的方法进展装配。
装配完成的链条如下列图。
在装配的过程中,必要时可以将局部装配关系进展压缩,以减少程序的计算量。
图链条整体
装配完成后的链条如下列图。
在本例中,省去了链节头的制作。
图装配完成的链条
链条的整体装配关系较为复杂,本例中采取了导入全部链节进展装配,这种方式要求计算机具有较高的硬件配置,且操作比拟繁复。
容易出现装配关系过定义的情况。
在建模过程中,对于这类标准件,可以忽略链条的一些细节。
装配链节中的局部零部件可以整合在一起,例如套筒和销轴,或者也可以将链条作为一个零件,在绘制一个链节单元后,采用曲线阵列的方法,对此有兴趣的读者可以自行尝试。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SolidWorks 链条 传动 原理 制作 过程
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)