技術資料傳動鏈條滾子鏈選型

6.容許張力選擇

這是利用最大容許張力進行選擇的方法。

容許張力選擇

1.速度考慮因素

本選擇方法是在表1所示的速度內使用滾子鏈時的選擇方法。在表中的上限速度以上使用時,請使用一般選擇法進行選擇。

表1選定上限速度
間距
mm
上限速度
m/min
小於12.70 120
12.70 100
15.875 90
19.05 80
25.40 70
31.75 60
38.10 50
44.45 50
50.80 50
57.15 40
63.50 40
76.20 40
101.60 30
127.00 30

塑鋼鏈條的最大速度為 70 m/min。

2.衝擊考慮因素

在惡劣條件下,例如受到較大衝擊的傳動裝置,特別是承受較大載荷的傳動裝置或可能施加橫向載荷的傳動裝置,應使用 F 型連結鏈節或 2 節距過渡鏈節。

3. 連結鏈節和過渡鏈節的強度

當使用表 2 和表 3 所示的滾輪鏈的 M 型連結鏈節或過渡鏈節時,將最大容許張力乘以表中所示的百分比。

表2 M型連結鏈節的強度
RS滾子鏈條 RS15, RS25,
RS37, RS38,
RS41, BF25-H
80%
RS滾子鏈條
BS/DIN規格
RF06B,
RS56B,
RS56B
80%
耐寒滾子鏈條
KT規格
所有尺寸 80%
表3:過渡鏈節強度
過渡鏈節
一節距 兩節距 四節距
RS滾子鏈條 65% 100% -
RS滾子鏈條
BS/DIN規格
60% 60% -
超級鏈條 - - 85%
RS滾子鏈條
NP規格
65% - -
RS滾子鏈條
NEP規格/ APP規格
65% - -
低噪音鏈條 65% - -

4.鏈輪考慮

使用強力傳動鏈條時,鏈條張力會增加。因此,市售鑄鐵鏈輪的加強筋和輪轂強度可能不足。請使用 S35C 或更高等級的材料。 RS 鏈輪強度足以承受強力傳動鏈條。對於強力傳動鏈條請使用齒頂經過硬化處理的鏈輪。

請參照選定鏈條時使用的計算公式 (此處)、係數 (此處),以及慣性矩的求法 (此處) 。

根據容許張力選定法的選定例

根據容許張力選定法的選定例

條件

使用機器 輸送機驅動
搬運物量 M 6000kg
搬運物速度 V 30m/min
輸送輥外徑 380mm
皮帶厚度 10mm
輸送機轉矩 3.3kN・m{337kgf・m}
電動機主要規格
  • 11kW n1 = 1800r/min
  • 起動扭矩Ts 200%
  • 最大 (靜止) 扭矩Tmax 210%
  • 制動扭矩Tb 200%
  • 慣性矩Im 0.088kg·m 2
  • {飛輪效應GD 2 m 0.352kgf·m 2}
減速機減速比 1/50 (i = 50)
傳動軸 軸徑Φ66mm
從動軸 軸徑Φ94mm
軸距 500mm
從動鏈輪外徑 ≦400mm
起動頻率 10次/天
撞擊類型 伴隨著一些衝擊。
軟啟動停止
SI單位

步驟1電機特性的確認

·額定扭矩
Tn=9.55× kW n1 =9.55× 11 1800 =0.058 (kN・m)

·起動扭矩
Ts=Tn×2=0.058×2=0.116 (kN・m)

·最大 (靜止) 扭矩
Tmax=Tn×2.1=0.058×2.1=0.122 (kN・m)

·制動扭矩
Tb=Tn×2.0=0.058×2.0=0.116 (kN・m)

·電機慣性矩
Im=0.088 (kg・m 2)

步驟2根據負荷計算

傳動軸轉速
n 2 = V × 1000 (輸送輥外徑 + 2 × 皮帶厚度) × π
= 30 × 1000 (380 + 20) × π = 23.9(r/min)

傳動軸轉速
n = n 1 /i = 1800 50 = 36(r/min)

鏈條減速比= 23.9 36 = 1 1.51

從動鏈輪的PCD d 2 =400mm時
鏈條張力Fw=傳送帶輥旋轉扭矩×1000× 2 d 2
=3.3×1000× 2 400 =16.5 (kN)

進行鏈條的臨時選定。

影響程度有限…使用係數Ks = 1.3

假修正鏈張力=Fw×Ks=16.5×1.3=21.5 (kN)

我們暫選 RS120-1,其最大容許張力為 30.4kN。

從動鏈輪外徑<400mm 31T
外徑398mm PCD d 2 = 376.60(mm)

主動鏈輪齒數= 31 1.51 =21T PCD d=255.63 (mm)

鏈速 = P × Z' × n 1000 = 38.1 × 21 × 36 1000
= 28.8m/min < 50m/min,因此可以選擇容許張力。

小鏈輪轉速:36 r/min,旋轉係數 Kn = 1.03

小鏈輪齒數21T ....齒數係數Kz=1.10

鏈條張力Fw=傳送帶輥旋轉扭矩×1000× 2 d 2
=3.3×1000× 2 376.6 =17.5 (kN)

校正鏈張力 F'w = Fw × Ks × Kn × Kz
= 17.5 × 1.3 × 1.03 × 1.10 = 25.8(kN)...(1)

RS120-1 的最大容許張力為 30.4kN。

檢查搬運物速度(選擇條件:30m/min)

V l =n 2 × (傳送輥外徑+2×皮帶厚度) × π 1000
=n 1 × 21 31 × (傳送輥外徑+2×皮帶厚度) × π 1000
=36× 21 31 × (380+2×10) × π 1000
=30.6 (m/min)

步驟3根據加減速時間計算

在步驟 2 的計算中,確定小鏈輪(減速機輸出軸鏈輪)為 RS120 21T,因此接下來的計算也將選擇一個具有相同節距和齒數的鏈輪。

如果加減速時間已知,則使用該值進行計算。這裡以未知的假設計算。

作用扭矩Tm= Ts+Tmax 2 = 0.116+0.122 2 =0.119 (kN·m)

負荷扭矩T l =Fw× d 2×1000×i =17.5× 255.63 2×1000×50
=0.045 (kN・m)

電機軸換算負荷側的慣性力矩I l
I l =M× V l π ×n1 2
=6000× 30.6 π ×1800 2
=0.044 (kg·m 2)

電機的慣性矩Im=0.088 (kg·m 2)

電機的加速時間
ts= (Im+I l) × n 1 9550× (Tm-T l)
= (0.088+0.044) × 1800 9550× (0.119 -0.045)
=0.34 (s)

電機減速時間
tb= (Im+I l) ×n 1 9550× (Tb+T l) = (0.088+0.044) ×1800 9550× (0.116+0.045) =0.15 (s)

由於 tb < ts,減速時鏈條張力 Fb 大於加速時鏈條張力 Fs,因此下文也採用此值。

減速度
αb= V l tb×60 = 30.6 0.15×60
=3.40 (m/s 2)

減速時鏈條張力
Fb= M×αb 1000 × (傳送輥外徑+2×皮帶厚度) d 2
+Fw= 6000×3.40 1000 × (380+2×10) 376.6 +17.5=39.2 (kN)

校正鏈條張力
F'b = Fb × Kn × Kz = 39.2 × 1.03 × 1.10 = 44.4(kN)...(2)
F'b = 44.4 (kN),因此 RS120-2(最大容許張力51.7 kN)
或者,可以使用 RS120-SUP-2(最大容許張力66.7kN)。

研究具有同等PCD的RS140 18T (外徑279mm d 1 =255.98) 和27T (外徑407mm d 2 =382.88) 時,由於與從動鏈輪外徑≤400mm的條件相抵觸,因此不能使用。

鏈條減速比從要求的3623.9變為2618
輸送速度=30× 3623.9 × 2618 =31.3m/min。
若考慮 26T(外徑 393mm d2 = 368.77),(2)F'b = 44.3(kN)。

RS140-1 不能使用,因為它的最大容許張力為 40.2kN。

RS140-SUP-1 可以使用,因為它的最大容許張力為 53.9kN。

鏈輪軸孔徑18T時最大89mm, 26T時最大103mm。
可使用驅動軸:軸徑Φ66mm、從動軸:軸徑Φ94mm。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用18T (d 1 =255.98) 和
26T (d 2 =368.77) 。鏈節數量為46個。

步驟4根據慣性比R計算

慣性比R= I l Im = 0.044 0.088 =0.5

由於傳動裝置有間隙....衝擊係數K=1.0

起動扭矩Ts=0.116 (kN·m)

基於起動扭矩的鏈條張力
Fms=Ts×i×1000× 2 d
=0.116×50×1000× 2 255.63 =45.4 (kN)

制動扭矩Tb=0.116 (kN·m)

基於制動扭矩的鏈條張力
Fmb=Tb×i×1.2×1000× 2 d
=0.116×50×1.2×1000× 2 255.63 =54.5 (kN)

如果 Fmb > Fms,則使用較大的 Fmb。

補償鏈條張力
F'mb = Fmb × K × Kn × Kz
= 54.5×1.0×1.03×1.10=61.7(kN)..........(3)

(1)比較、(2) 和 (3) 時,(3) 產生最大的修正鏈張力。

F'mb = 61.7 (kN),因此 RS120-3 (最大容許張力76.0 kN)
或者,可以使用 RS120-SUP-2(最大容許張力66.7kN)。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用21T (d 1 =255.63) 和
31T (d 2 =376.60) 。鏈節數量為54個。

RS160 15T(外徑269mm d 1 = 244.33)採用相同的PCD
考慮23T(外徑400mm d2 =373.07)
(3)最大值為F'mb = 64.6(kN)。

RS160-1 不能使用,因為它的最大容許張力為 53.0kN。

RS160-SUP-1 可以使用,因為它的最大容許張力為 70.6kN。

鏈輪軸孔徑15T時最大95mm, 23T時最大118mm。
可使用驅動軸:軸徑Φ66mm、從動軸:軸徑Φ94mm。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用15T (d 1 =244.33) 和
23T (d 2 =373.07) 。鏈節數量為40個。

{重力單位}

步驟1電機特性的確認

·額定扭矩
Tn=974× kW n1 =974× 11 1800 =5.95 (kgf・m)

·起動扭矩
Ts=Tn×2=5.95×2=11.9 (kgf・m)

·最大 (靜止) 扭矩
Tmax=Tn×2.1=5.95×2.1=12.5 (kgf・m)

·制動扭矩
Tb=Tn×2.0=5.95×2.0=11.9 (kgf・m)

·電機的GD 2
GD 2 m=0.352 (kgf・m 2)

步驟2根據負荷計算

傳動軸轉速
n 2 = V × 1000 (輸送輥外徑 + 2 × 皮帶厚度) × π
= 30 × 1000 (380 + 20) × π = 23.9(r/min)

傳動軸轉速
n = n 1 /i = 1800 50 = 36(r/min)

鏈條減速比= 23.9 36 = 1 1.51

從動鏈輪的PCD d 2 =400mm時
鏈條張力Fw=傳送帶輥旋轉扭矩×1000× 2 d 2
=337×1000× 2 400 =1690 (kgf)

進行鏈條的臨時選定。

影響程度有限…使用係數Ks = 1.3

假修正鏈張力=Fw×Ks=1690×1.3=2200 (kgf)

我們暫選 RS120-1,最大容許張力為 3100 kgf。

從動鏈輪外徑<400mm 31T
外徑398mm PCD d 2 = 376.60(mm)

主動鏈輪齒數= 31 1.51 =21T PCD d=255.63 (mm)

鏈速 = P × Z' × n 1000 = 38.1 × 21 × 36 1000
= 28.8m/min < 50m/min,因此可以選擇容許張力。

小鏈輪轉速:36 r/min,旋轉係數 Kn = 1.03

小鏈輪齒數21T ....齒數係數Kz=1.10

鏈條張力Fw=傳送帶輥旋轉扭矩×1000× 2 d 2
=337×1000× 2 376.6 =1790 (kgf)

校正鏈張力 F'w = Fw × Ks × Kn × Kz
= 1790 × 1.3 × 1.03 × 1.10 = 2640(kgf)...(1)

RS120-1 可使用最大容許張力為 3100 kgf。

檢查搬運物速度(選擇條件:30m/min)

V l =n 2 × (傳送輥外徑+2×皮帶厚度) × π 1000
=n 1 × 21 31 × (傳送輥外徑+2×皮帶厚度) × π 1000
=36× 21 31 × (380+2×10) × π 1000
=30.6 (m/min)

步驟3根據加減速時間計算

在步驟 2 的計算中,確定小鏈輪(減速機輸出軸鏈輪)為 RS120 21T,因此接下來的計算也將選擇一個具有相同節距和齒數的鏈輪。

如果加減速時間已知,則使用該值進行計算。這裡以未知的假設計算。

作用扭矩Tm= Ts+Tmax 2 = 11.9+12.5 2 =12.2 (kgf·m)

負載扭矩T l =Fw× d 2×1000×i =1790× 255.63 2×1000×50
=4.58 (kgf・m)

電機軸換算負荷側的GD 2
GD 2l =M× V l π ×n 1 2
=6000× 30.6 π ×1800 2
=0.176 (kgf・m 2)

電機的GD 2 GD 2 m=0.352 (kgf·m 2)

電機的加速時間
ts=(GD 2 m+GD 2l n 1 375× (Tm-T l)
= (0.352+0.176) × 1800 375× (12.2 -4.58)
=0.34 (s)

電機減速時間
tb= (GD 2 m+GD 2l)×n 1 375× (Tb+T l) = (0.352+0.176) ×1800 375× (11.9+4.58) =0.15 (s)

由於 tb < ts,減速時鏈條張力 Fb 大於加速時鏈條張力 Fs,因此下文也採用此值。

減速度
αb= V l tb×60 = 30.6 0.15×60
=3.40 (m/s 2)

減速時鏈張力
Fb = M × αb G × (傳送帶外徑+2×皮帶厚度) d 2
+ Fw = 6000 × 3.40 G × (380 + 2 × 10) 376.6 + 1790 = 4000(kgf)

校正鏈條張力
F'b = Fb × Kn × Kz = 4000 × 1.03 × 1.10 = 4530(kgf)...(2)
F'b = 4530 (kgf),因此 RS120-2 (最大容許張力5270 kgf)
或者,可以使用 RS120-SUP-2(最大容許張力6800kgf) 。

研究具有同等PCD的RS140 18T (外徑279mm d 1 =255.98) 和27T (外徑407mm d 2 =382.88) 時,由於與從動鏈輪外徑≤400mm的條件相抵觸,因此不能使用。

鏈條減速比從要求的36/23.9變為26/18
輸送速度=30× 36×23.9 × 26×18 =31.3m/min。
若考慮 26T(外徑 393 mmd2 = 368.77),(2)F'b = 4520(kgf)。

RS140-1 不能使用,因為它的最大容許張力為 4100 kgf。

RS140-SUP-1 可以使用,因為它的最大容許張力為 5500 kgf。

鏈輪軸孔徑18T時最大89mm, 26T時最大103mm。
可使用驅動軸:軸徑Φ66mm、從動軸:軸徑Φ94mm。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用18T (d 1 =255.98) 和
26T (d 2 =368.77) 。鏈節數量為46個。

步驟4根據慣性比R計算

慣性比R= GD 2l GD 2 m = 0.176 0.352 =0.5

由於傳動裝置有間隙....衝擊係數K=1.0

起動扭矩Ts=11.9 (kgf·m)

基於起動扭矩的鏈條張力
Fms=Ts×i×1000× 2 d
=11.9×50×1000× 2 255.63 =4660 (kgf)

制動扭矩Tb=11.9 (kgf·m)

基於制動扭矩的鏈條張力
Fmb=Tb×i×1.2×1000× 2 d
=11.9×50×1.2×1000× 2 255.63 =5590 (kgf)

如果 Fmb > Fms,則使用較大的 Fmb。

補償鏈條張力
F'mb = Fmb × K × Kn × Kz
= 5590 × 1.0 × 1.03 × 1.10 = 6330(kgf)..........(3)

(1)比較、(2) 和 (3) 時,(3) 產生最大的修正鏈張力。

F'mb = 6330 (kgf),因此 RS120-3 (最大容許張力7550 kgf)
或者,可以使用 RS120-SUP-2(最大容許張力6800kgf) 。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用21T (d 1 =255.63) 和
31T (d 2 =376.60) 。鏈節數量為54個。

RS160 15T(外徑269mm d 1 = 244.33)採用相同的PCD
考慮23T(外徑400mm d2 =373.07)
(3)最大值為F'mb = 6620(kgf)。

RS160-1 不能使用,因為它的最大容許張力為 5400 kgf。

RS160-SUP-1 可以使用,因為它的最大容許張力為 7200 kgf。

鏈輪軸孔徑15T時最大95mm, 23T時最大118mm。
可使用驅動軸:軸徑Φ66mm、從動軸:軸徑Φ94mm。

軸間距離為500mm,鏈輪齒數可使用15T (d 1 =244.33) 和
23T (d 2 =373.07) 。鏈節數量為40個。

選定結果

條件 步驟 型號 鏈輪 鏈節數 潤滑形式
啟動頻率<6 步驟2 RS120-1 21T×31T 54鏈節 AII
啟動頻率6次以上
有緩衝啟動。
步驟3 RS120-2 21T×31T 54鏈節 AII
RS140-SUP-1 18T×26T 46鏈節 B
啟動頻率6次以上
無緩衝啟動。
步驟3
步驟4
RS120-3 21T×31T 54鏈節 AII
RS120-SUP-2 B
RS160-SUP-1 15T×23T 40鏈節 B
  • 註)1.潤滑形式:可通過各鏈條的尺寸、規格的傳動能力表進行確認。
  • 2.所有軸間距離都需要調整。

請參照選定鏈條時使用的計算公式 (此處)、係數 (此處),以及慣性矩的求法 (此處) 。