技術資料傳動鏈條滾子鏈選型

10.鏈式銷齒輪驅動選擇法註:什麽是鏈式銷齒輪

チェーン式ピンギヤ駆動選定法

1.速度考慮因素

本選擇方法適用於相對鏈條速度在50m/min以下的情況。

(50m/min以下時的對應示例)

  • 考慮直線用途時:
    變更為滾動驅動等纏繞方式
  • 考慮卷繞用途時:
    將鏈條安裝直徑改小
銷齒速度係數Kv
相對鏈條速度
m/min		 銷齒輪
速度係數
小於15 1.0
15以上30未満 1.2
30以上50未満 1.4

2.鏈輪考慮

請使用13齒以上的鏈條式銷齒輪用鏈輪。
推薦18顆牙齒。

3.鏈銷傳動示例

チェーン式ピンギヤ駆動の例

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) 。

鏈條式銷輪驅動選定器

鏈條式銷輪驅動選定器
SI單位

步驟1使用機械、電機特性的確認

  • 機械切割機
  • 馬達1.5kW 4極 1750 r/min
  • 電機的慣性矩IIm=0.00425kg·m 2
  • 起動扭矩Ts290%
  • 最大 (靜止) 扭矩Tmax305%
  • 制動扭矩Tb180%
  • 減速機減速比 i181.9
  • 正反轉頻率max900次/h
  • 鏈輪節距圓直徑（PCD）~Φ220mm~
  • 電機軸換算負荷的慣性矩II l =0.00072kg·m 2
  • 鏈條上沒有遊戲。

步驟2根據負荷計算

銷齒輪驅動鏈輪的轉速 n = 1750 × 1 181.9
= 9.6 (r/min)

相對鏈條速度V= 220× π ×9.6 1000 =6.6 (m/min)
......速度係數Kv=1.0

假設切割機造成一定影響
....使用係數Ks = 1.3

由於負荷的質量不明，因此通過驅動側扭矩求出作用張力。

電機的額定扭矩
Tn=9.55× kW n 1 =9.55× 1.5 1750 =0.00819 (kN・m)

銷齒驅動鏈輪軸扭矩
T=Tn×i=0.00819×181.9=1.49 (kN・m)

鏈作用張力F= 2T d 1000 = 2 × 1.49 220 1000 = 13.6 (kN)

修正後的鏈條張力 F'w = F × Ks × Kv = 13.6 × 1.3 × 1.0
= 17.7 (kN)..........(1)

步驟3根據加減速時間計算

作用扭矩Tm= Ts+Tb 2×100 ×Tn= 290+305 2×100 ×0.00819
=0.0244 (kN・m)

因負荷不明，設電動機的額定扭矩Tn=T l，
負荷扭矩T l =0.00819 (kN・m)

加速時間ts= (Im+I l) ×n 1 9550× (Tm-T l) = (0.00425+0.00072) ×1750 9550× (0.0244 -0.00819)
=0.056 (s)

電機的制動扭矩Tb=0.00819×1.8=0.0147 (kN·m)

減速時間tb= (Im+I l) ×n 1 9550× (Tb+T l)
= (0.00425+0.00072) ×1750 9550× (0.0147+0.00819) =0.040 (s)

電機軸換算負荷的慣性矩II l =0.00072 (kg·m 2)

Fw=F=13.6 (kN) [步驟2中的值]

由於 tb < ts，求減速過程中鏈條的張力。

電機軸的角速度ω=2 π ×n 1 =2 π ×1750=11000 (rad)

電機軸的角減速ωb= ω 60×tb = 11000 60×0.040
=4580 (rad/s 2)

減速時鏈條張力Fb= I l ×ωb×i 1000× d (2×1000) +Fw
= 0.00072×4580×181.9 1000× 220 (2×1000) +13.6
=19.1 (kN)

減速過程中修正後的鏈條張力 F'b = Fb × Kv = 19.1 × 1.0
= 19.1 (kN)..........(2)

步驟4根據慣性比R計算

慣性比R= I l Im = 0.00072 0.00425 =0.17

根據表4，衝擊係數K = 0.23
（傳輸裝置沒有間隙。R < 0.2，所以我們設定 R = 0.2。）

起動時鏈條張力Fms= Ts×i d 2×1000 ×100 ×Tn
= 290×181.9 220 2×1000 ×100 ×0.00819=39.3 (kN)

制動時鏈條張力Fmb= Tb×i d 2×1000 ×100 ×Tn×1.2
= 180×181.9 220 2×1000 ×100 ×0.00819×1.2=29.3 (kN)

從 Fms > Fmb
修正後的鏈張力 F'ms = Fms × K × Kv = 39.3 × 0.23 × 1.0
= 9.04 (kN)..........(3)

比較步驟5 (1) (2) (3)

比較 (1)、(2) 和 (3)，選擇帶有銷附件的鏈條，其最大容許張力滿足最大施加張力 (2) 19.1 kN。

使用具有銷齒輪的 RS120附件鏈時的最大容許張力
最大使用力可達 20.6kN。

銷齒輪鏈輪的節距圓直徑為Φ220，因此此鏈輪有18個齒。
假設選擇（PCD = 222.49mm）。

重新計算步驟2、3和4。

[步驟2]

F = 2T d 1000 = 2 × 1.49 222.49 1000 = 13.4 (kN)

F'w = F × Ks × Kv = 13.4 × 1.3 × 1.0 = 17.4 (kN)

[步驟3]

Fb = Iℓ × ωb × i 1000 × d (2 × 1000) + Fw
= 0.00072 × 4580 × 181.9 1000 × 220 (2 × 1000) + 13.4
= 18.8 (kN)

減速時的修正鏈張力

F'b = Fb × Kv = 18.8 × 1.0 = 18.8 (kN)

[步驟4]

Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181.9 222.49 2 × 1000 × 100 × 0.00819
= 38.8 (kN)

修正鏈張力

F'ms = Fms × K × Kv = 38.8 × 0.23 × 1.0 = 8.92 (kN)

由於修正後的鏈條張力均在最大容許張力範圍內，因此可以使用銷附件和銷齒輪鏈輪。

[步驟6] 鏈節數L的計算

鏈節數L的計算
L= 180° tan-1 P D+2 S = 180° tan-1 38.1 2920
=240.8→242鏈節

242相當於鏈節基準長度 (38.1×242=9220.2mm)
D+2 S=2935mm
{重力單位}

步驟1使用機械、電機特性的確認

  • 機械切割機
  • 馬達1.5kW 4極 1750 r/min
  • 電機的GD 2GD 2 =0.017kgf·m 2
  • 起動扭矩Ts290%
  • 最大 (靜止) 扭矩Tmax305%
  • 制動扭矩Tb180%
  • 減速機減速比 i181.9
  • 正反轉頻率max900次/h
  • 鏈輪節距圓直徑（PCD）~Φ220mm~
  • 電機軸換算負荷的GD 2GD 2l =0.00288kgf·m 2
  • 鏈條上沒有遊戲。

步驟2根據負荷計算

銷齒輪驅動鏈輪的轉速 n = 1750 × 1 181.9
= 9.6 (r/min)

相對鏈條速度V= 220× π ×9.6 1000 =6.6 (m/min)
......速度係數Kv=1.0

假設切割機造成一定影響
....使用係數Ks = 1.3

由於負荷的質量不明，因此通過驅動側扭矩求出作用張力。

電機的額定扭矩
Tn=974× kW n 1 =974× 1.5 1750 =0.835 (kgf・m)

銷齒驅動鏈輪軸扭矩
T=Tn×i=0.835×181.9=152 (kgf・m)

鏈作用張力F= 2T d 1000 = 2 × 152 220 1000 = 1380 (kgf)

修正後的鏈張力 F'w = F × Ks × Kv = 1380 × 1.3 × 1.0
= 1790 (kgf)..........(1)

步驟3根據加減速時間計算

作用扭矩Tm= Ts+Tb 2×100 ×Tn= 290+305 2×100 ×0.835
=2.48 (kgf・m)

因負荷不明，設電動機的額定扭矩Tn=T l，
負荷扭矩T l =0.835kgf・m

加速時間ts= (GD 2 m+GD 2l)×n 1 375× (Tm-t l) = (0.017+0.00288) ×1750 375× (2.48 -0.835)
=0.056 (s)

電機的制動扭矩Tb=0.835×1.8=1.50 (kgf·m)

減速時間tb= (GD 2 m+GD 2l)×n 1 375× (Tb+T l)
= (0.017+0.00288) ×1750 375× (1.5+0.835) =0.040 (s)

電機軸換算負荷GD 2 GD 2l =0.00288 (kgf·m 2)

Fw=F=1380 (kgf) [步驟2中的值]

由於 tb < ts，求減速過程中鏈條的張力。

電機軸的角速度ω=2 π ×n 1 =2 π ×1750=11000 (rad)

電機軸的角減速ωb= ω 60×tb = 11000 60×0.040
=4580 (rad/s 2)

減速時鏈張力Fb= GD 2l / 4 × ωb × i d (2 × 1000) × G + Fw
= 0.00288 / 4 × 4580 × 181.9 220 (2 × 1000) × 9.80665 + 1380
= 1940 (kgf)

減速過程中修正後的鏈條張力 F'b = Fb × Kv = 1940 × 1.0
= 1940 (kgf)..........(2)

步驟4根據慣性比R計算

慣性比R= GD 2l GD 2 m = 0.00288 0.017 =0.17

根據表4，衝擊係數K = 0.23
（傳輸裝置沒有間隙。R < 0.2，所以我們設定 R = 0.2。）

起動時鏈條張力Fms= Ts×i d 2×1000 ×100 ×Tn
= 290×181.9 220 2×1000 ×100 ×0.835=400 (kgf)

制動時鏈條張力Fmb= Tb×i d 2×1000 ×100 ×Tn×1.2
= 180×181.9 220 2×1000 ×100 ×0.835×1.2=2980 (kgf)

從 Fms > Fmb
修正後的鏈張力 F'ms = Fms × K × Kv = 4000 × 0.23 × 1.0
= 920 (kgf)..........(3)

比較步驟5 (1) (2) (3)

比較 (1)、(2) 和 (3)，選擇帶有銷附件的鏈條，其最大容許張力滿足最大施加張力 (2) 1940 kgf。

使用具有銷齒輪的 RS120附件鏈時的最大容許張力
最大承重可達2100kgf。

銷齒輪鏈輪的節距圓直徑為Φ220，因此此鏈輪有18個齒。
假設選擇（PCD = 222.49mm）。

重新計算步驟2、3和4。

[步驟2]

F = 2T d 1000 = 2 × 152 222.49 1000 = 1370 (kgf)

F'w = F × Ks × Kv = 1370 × 1.3 × 1.0 = 1780 (kgf)

[步驟3]

Fb = GD2ℓ/4 × ωb × i d (2 × 1000) × G + Fw
= 0.00288/4 × 4580 × 181.9 222.49 (2 × 1000) × 9.80665 + 1380
= 1930 (kgf)

減速時的修正鏈張力

F'b = Fb × Kv = 1930 × 1.0 = 1930 (kgf)

[步驟4]

Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181.9 222.49 2 × 1000 × 100 × 0.835
= 3960 (kgf)

修正鏈張力

F'ms = Fms × K × Kv = 3960 × 0.23 × 1.0 = 911 (kgf)

由於修正後的鏈條張力均在最大容許張力範圍內，因此可以使用銷附件和銷齒輪鏈輪。

[步驟6] 鏈節數L的計算

鏈節數L的計算
L= 180° tan-1 P D+2 S = 180° tan-1 38.1 2920
=240.8→242鏈節

242相當於鏈節基準長度 (38.1×242=9220.2mm)
D+2 S=2935mm

選定結果

鏈型編號 RS120-2LK1+242L-JR
鏈輪型號 RS120-1 □ 18TQ-G (□將包含輪轂)

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) 。

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