煤矿拔链式锚链轮齿形轮廓线设计.pdf

拔链式锚链轮齿形轮廓线设计 张家口煤矿机械有限公司产品开发部董振新 1 啮合形式 3 啮合过程 拨链式锚链轮与锚链的啮合形式为链轮轮齿插 入平环的中间，轮齿齿侧与立环外侧啮合，从而达 到传递扭矩的目的。这种啮合传动方式同套筒滚子 链与链轮的啮合传动有着完全不同的机理。 2 作图过程 如图 1 所示 ，已知 链轮齿数 z1 1 ，链环节 距 t 4 0 n l I n ，d1 0 m m， R 1 7 ． 5 n l I n ， R 2 1 7 ． 5 m m o B环的 2个剖面形 心 O l 和 O 2 定 义在链轮节 圆 线上，这样定义 的 目的是 为 了作 图时有确切 的 基准点，O l 和 O 2 2 个基准点可以确定其他链环的图 形位 置 ，后续 的论证 过程证 明了这样选 择 O l 和 o 2 是正确的。由于链环形状是对称的 ，链轮的齿形也 一 定是对称 的。过 o 1 和 o 2 作直线 2 ，以 O l o 2 连线 的中点 Q 。 与链轮回转中心 O 的连线为 X o Y坐标系 的 y轴 ，且 y轴 与直线 2垂 直 ，所 以 o Ol 0 l 9 0 o 确定了0 l 和 O 2 的位置后，0 3 的位置该如何确 定呢我们已知 O 3 一定在链轮节圆 d o 线上 这是 由上面确定 B环位 置时定 义的 ，也就 是说所有 平 环的截面形心都定义在链轮节圆 d 0 线上了 。下 面 我们来确定 0 l 和 O 3 2点 间 的直 线距 离。A环 同 B 环 、D环相连接 ，且 A环内侧分别与 B环 、D环 内 侧相切 ，又 因为 A环的内侧节距 为 t ，所以 o l 和 0 3 问的直线距离为 t d ，因此 ，以 0 l 为圆心、t d 为半径 的圆弧与链轮节 圆 d 0 线的交点就是 o 3 的位 置。过 o l 和 o 3 作直线 l ，以 o l 和 o 3 2 点连线的中 点 Q 2 与链轮的回转中心 0 的连线为 X o o Y o 坐标系 的 y 0 轴，且 y 0 轴与直线 l 垂直 ，所 以 o Q 2 0 l 9 0 o 直 线 l 2相 交 于 0 l ，其 夹 角 等 于 3 6 0 ／ 2 Z 。 2 0 0 3 1 O 链条及链轮在扭矩 Mo 和牵引力 P的作用下， 绕链轮回转 中心顺时针旋转。当运转到状态 工时 刻，链环 A与链轮完全啮合。过了这一瞬间时刻 后 ，链环 B 、C及其后 面的整条链 ，将 以 B环截面 形心 O l 为圆心旋转。在此种受力状态下，c环和 B 环可视为刚性 联接 ，因此 ，C、B环 上任意一点都 将 以 O ． 为圆心转动。 无论 B环怎样运 动 ，圆心 O l 最终将落在链轮 节圆线上。且链条 由状 态 I运行 到状 态 Ⅱ的过程 中，O ， 的空间位置始终不发生变动。因此 ，链轮齿 型 MN弧段的理论 曲线是 以 0 l 为 圆心 ， t d ／ 2 为半径 的一段 圆弧线 。但考虑到链环 的制造误差及 实际使用情况，M N弧段曲线应做修正。如图 1 所 示 ，MN弧线应在 以 B环的前一个平环 D环的截面 形心 为圆心且相切 于圆弧 N K的圆上 ，N K弧是 c环与链轮完全啮合后 自然形成的相贯线。 当链条及链轮运转到状态 Ⅱ时刻 ，B环 的截面 形心 o 2 落 在 了链 轮的节 圆线上 ，因此 ，B环 相对 链轮不会再发生位置变化 。状态 Ⅱ时刻之后 ，C环 将以 B环截面形心 0 l 为 圆心摆动 ，这一过 程终止 于 c环与链轮完全啮合，c环作空间旋转，其内侧 面相对 B环 的内侧面滑 动 ，外 侧面 相对链轮 轮齿 齿面滑动。 根据以上链条与链轮啮合过程的分析，得出如 图 2所示的链轮参数计算公式 。 a3 6 0 ／ 2 Z S t d ／ 2 c o s a H [ s t d ／ 2 ]／ t g a d 0 2 { 俨 [ t d ／ 2 ] } l a r c s i n[ t d ／ d o ] a r c s i n[ t d ／ d o ] a r c t g ／ y 一 l 在 △ 0 l 中 Ol a R2一 d／ 2． Ol b Ol ac o 6 t ／ 一 21 所 以 t d／ 2o l b t d／ 2 R 2 一d ／ a o 0 s 口 又 因 a b 0 1 a s i n a R 2 一d ／ a s i n a 所 以 Y Ha bH一 R 2 一d ／ 2 s i n a 4 结论 平环的截面形心定义在链轮 的理 论 节 圆线 上 ，立 环 的形 心 a 点不在链轮理论 节圆线上 ， 其形心 理论 上在半 径为 ／ 的圆线上。在 X o Y坐标 系 中，立环的形心 a与链轮 圆心 0 的连线 与 y轴 的夹 角 口 a r c t g ／ y 。 作者地址 河北张家 口市工业路 6 号 邮 编 0 7 5 0 2 5 2 2一 图 1 作图过程示意 图2 啮合过程示意 起重运输机械 2 0 0 3 1 0