基于过载保护的滚子链联轴器设计与强度计算

　　机械设计基于过载保护的滚子链联轴器设计与强度计算黄淑琴李正峰21.泰州职业技术学院机电工程学院，江苏泰州225300；2.无锡商业职业技术学院机电工程学院，江苏无锡214153内孔和轴套外圆配合，在链齿底部和轴套上配钻锥度相同的径向销孔，通过安全销将链轮体和轴套连接起来。当过载时安全销剪断保护了链条，可以有效解决机械传动过程中过载保护问题。

　　滚子链联轴器是种性能优越的联轴器。它是利用标准的滚子链链条，同时与两个齿数相同的并列链轮啮合，达到将两根轴连接在起的目的，其结构简单工艺性好制造容易检修方便造价和运行费用低廉有定的位移补偿能力，对安装精度要求不高，对环境适用范围广，广泛用于流体机械各种泵类风机等农业机械起重运输机械工程机械矿山机械冶金设备轻工机械纺织机械化工机械船舶机械机床等行业。但滚子链联轴器由于缺乏过载保护能力，不能应用于有冲击载荷或容易产生过载的机器上，因为旦过载，会导致与其相连的电机烧坏或设备上重要机件的损坏，使其应用范围受到限制。为此，对滚子链联轴器进行了改进设计，将与从动轴连接的半联轴器改成轴套和链轮体的组合，用安全销连接，当过载时安全销剪断，电机与工作机断开，从而有效解决机械传动过程中过载保护问题。

　　1基于过载保护的滚子链联轴器基于过载保护的滚子链联轴器的结构其中左半联轴器和主动轴相连，而和从动轴相连的右半联轴器分为轴套和链轮体两部分，轴套为阶梯轴套，端直径大，端直径小，其形成的轴肩起到轴向定位的作用，链轮体内孔和轴套外圆配合，在链齿底部和轴套上配钻锥度相同的径向销孔，通过安全销将链轮体和轴套连接起来。为了便于安装和拆卸，并考虑配合的紧密性，选用内螺纹圆锥销0682000作为安全销。内螺纹圆锥销大头设有螺纹孔，便于用端部为螺杆的工具将其拆下来2.

　　基于过载保护的滚子链联轴器的结构和尺寸按国家标准仰了60692002生产只是将与从动轴相连连接起来，其安装尺寸完全符合国家标准要求，便于用户选用和更换。

　　1左半联轴器；2双排滚子链；3轴套；4安全销；5链轮体2安全销的结构及尺寸计算安全销结构2.安全销根据内螺纹圆锥销标准仰几82000制作，其锥度=150.

　　2.1；的选择安全销的长度D1轴孔直径。

　　按国家标准圆整到规定的长度。

　　安全销小头直径，即公称直径；心安全销大头直径；名安全销中的螺纹孔直径；去安全销剪切面的直径；安全销受剪位置与安全销大头之间的距离；安全销中螺纹的长度；安全销的长度安全销2.2和，的选择可按下式近似计算般可按仁+选择。

　　3安全销剪切强度计算基于过载保护的滚子链联轴器将主动轴和从动轴连接起来，主动轴通过双排滚子链将转矩传递给从动轴。与从动轴相连的半联轴器由链轮体轴套和安全销组成，链轮体与轴套由安全销相连，轴套随着链轮体转动，从而带动从动轴转动，实现了机器运转。当工作过程中出现过载的情形，在极限转矩作用下，安全销被剪断。

　　虽然链轮体继续转动，但因安全销被剪断，从而使链轮体空转，轴套停止转动，因此与轴套相连的从动轴停止转动。在排除故障后，换上新的安全销即可重新运转。

　　设尸为作用于安全销剪切面上的最大剪切力，7；为联轴器公称转矩2为受剪半径。假设安全销个数为，为剪切面的面积为极限转矩且尺及，尺为过载系数，可取1.51.8.

　　又根据锥度计算公式得将式2代入式3得安全销公称直径3.2允许最大销孔直径的确定滚子链链轮的齿形已标准化，根据08邝1243 2006的规定，链轮端面的齿形推荐采用圆弧直线齿形，链轮齿形由3段圆弧，5和段直线组成，当在齿槽根部加工圆锥孔时，会造成齿槽根部的根切，降低弯曲强度，圆锥孔越大，则根切越严重，而圆锥孔小，则会导致增多安全销个数，增大安全销受力的不均匀性，也给加工装配维修造成定难度，安全销直径的选择原则是在少量根切，保证强度的前提下，选择相对较大的直径。

　　用作法给出允许最大销孔直径，3，在左右齿形上过6点，作垂直于，4的线段6，过弧底部作切线，与6线相交，得两交点6，则取长度7作为允许取大销孔直径。

　　由于幼夸尺尺人子忒必则作用于安全销上的最大切应力7=n8f5根据剪切强度理论，当7冗时安全销被剪断，为安全销剪切强度极限4，即3.1安全销公称直径计算根据式1可以计算安全销的剪切面直径，整理得建议安全销最大直径在5.

　　为了便于加工和考虑强度等因素，销孔和链齿端面之间要有适当距离，设计安全销还需要满足条件3.3安全销个数的选择根据式1和式3可以计算安全销的个数，整理得由于制造安装误差，各个安全销受力存在不均匀性，所以安全销个数以取12个为好，最多不能超过4个。般按式6，初步估算安全销个数，圆整后代入3.4链轮体内孔直径0.计算根据式6可以计算链轮体内孔直径，整理得将士沿如七士说如代人式⑴靡里得这是元次方程，需代入已知数据后求解。

　　3.5安全销材料选择据圆锥销制作，所以选用的材料为35钢，查知35钢4计算步骤选公称直径10的内螺纹圆锥销作为安全之式选安全销个数之。

　　计算链轮体内孔直径，0.

　　选销长；=40，即所选内螺纹圆锥销为1040.

　　柴邦衡，孟繁忠。链条联轴器的设计与应用。机械设计，198635964.

　　李正峰。种滚子链联轴器中国，020199140.8.201207.

　　首先用作法求出允许最大销孔直径，根据矣5，试选安全销直径。

　　试选安全销个数，首先试选1或，=2，逐步递加。

　　把已知数据代入式8计算链轮体内孔直径。

　　链轮体内孔直径仇与链轮齿根圆直径认之间要保持定壁厚才能满足强度要求，建议ZVDQ，30mm.如