基于visualbasic60鏈傳動的優化設計與編程(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 的繞轉次數增多，鏈條伸曲次數和應力循環次數增多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角變小（ i 不等于 1），每個輪齒所受的載荷增大，且易出現跳齒和脫鏈現象；中心距過大，松邊垂度過大，傳動時造成送邊顫動。因此在計及時，若中心距不受其他條件限制，一般可取 a=(3050)p ,最大取 amax=80p。有張緊裝置或托板時，amax可以大于 80p；若中心距不能調整， amax ? 30p 。 鏈的節距 p和鏈節 數 Lp 節距 p越大，承載能力就越高，但總體尺寸增大，多邊形效應顯著，振動、沖擊和噪聲等嚴重。為使結構緊湊和延長壽命，應盡量選擇較小節距得單排鏈。速度高、率大時，宜選用小節距的多排鏈。如果從經濟上考慮，當中心距小、傳動比大時，應選小節距得多排鏈；中心距大、 歘 動筆小時，應選大節距的單排鏈。 a=4p ?????????????? ???????? ????????? ??222 1282 212 21 zzzzLpzzLp Lp =0202 122 212 apzzzzpa ?????? ???? ? 式中： a 為中心距 mm 。 p 為鏈節數 mm 。 Lp 為鏈節數， 應取整數 。 計算當量的單排鏈的計算功率 當量功率 根據鏈傳動的工作狀況、 主動鏈輪齒數和鏈條排數，將鏈傳動所需傳動的功率修正為當量的單排鏈的計算功率 。 Pca=ka*kz*p 式中： ak — 工況系數，見表 5； zk — 主動鏈輪齒數系數，見圖 2 ； P— 傳遞的功率， kw 圖 2 齒輪系數 kz 表 5 工況系數 ka 從動機械特性 主動機械特性 平穩運轉 輕微沖擊 中等沖擊 電動機、汽輪機和燃氣輪機、帶有液力耦合器的內燃機 6 缸或 6缸以上帶機械式聯軸器的內燃機、經常啟動的電動機（一日兩次以上） 少于 6gang 帶機械式聯軸器的內燃機 平穩運轉 離心式的泵和壓縮機、印刷機、均勻加料的帶式輸送機、紙張壓光機、自動扶梯、液體攪拌機和滾料機、回轉干燥爐、風機 中等沖擊 3缸或 3缸以上的泵和壓縮機、混凝土攪拌機、載荷非恒定的輸送機、固體攪拌機和混料機 嚴重沖擊 刨煤機、電鏟、軋機、球墨機、橡膠加工機械、壓力機、剪床、單缸或雙缸的泵和壓縮機、石油鉆機 極限功率 鏈傳動的過程中，鏈條受到一定的拉伸載荷，因此，鏈條有一定的疲勞強度限定。 ?0P = * * * pp ??????? 式中： ?0P 為鏈板疲勞強度限定的額定功率（ kw） Z1為小鏈輪齒數； n1為小鏈輪轉速（ r/min） ； P為鏈條節距 (mm)。 鏈速計算 因為鏈是有剛性鏈節通過銷軸鉸接而成，當鏈繞在鏈輪上時，其鏈節與相應的輪齒嚙合后，這一段鏈條即將曲折成正多邊形 的一部分。該正多邊形的邊 長等于鏈條的節距 p，邊數等于鏈輪齒數 z，鏈輪每轉過一圈，鏈條走過 zp長， 對于高速鏈傳動一般推薦鏈 速 v= 15 m/s,而鏈速可如下計算 v （單位為 m/s）為 V=z1n1p/60000=z2n2p/60000 式中： z1 、 z2 —— 分別為主。從動鏈輪的齒數 。 n n1—— 分別為主、從動鏈輪的轉速 r/m。 因為鏈傳動為嚙合傳動，鏈條和鏈輪之間沒有相對滑動，所以平均鏈速和平均傳動比都是常數。但是，仔 細觀察鉸鏈鏈節隨同鏈輪轉動的過程就會發現，鏈傳動的瞬時傳動比并非常數。 鏈傳動過程中的力 鏈傳動在安裝時，應使鏈條受到一定的張緊力 。張緊力是通過使鏈條保持一定的垂度所產生的的懸垂拉力來獲得的。鏈傳動張緊的目的主要是使松邊不致過松，以免出現鏈條的不正常嚙合、跳齒或脫鏈。因為鏈傳動為嚙合傳動，所以與帶傳動相比，鏈傳動所需的張緊力要小得多。鏈傳動在工作時，存在緊邊拉力和松邊拉力。如果不計傳動中的動載荷， 則緊邊拉力和松邊拉力分別為 F1=Fe+Fc+Ff F2=Fc+Ff 式中： eF —— 有效圓周力 N 。 cF —— 離心力引起的拉力 N 。 fF —— 懸垂拉力 N 。 有效圓周力為 Fe=1000p/v 式中： p—— 傳遞的功率 kw ； v—— 鏈速 m/s 。 離心力引起的拉應力 Fc=qv2 式中： q為鏈條單位長度的質量 kg/m 。 懸垂拉力 Ff為 Ff=100Kfqa 式中： a—— 鏈傳動的中心距 mm 。 fK —— 垂度系數 見圖 3 , 圖中 f 為下垂度。 ? 為中心 線與水平面夾角，本文取 ? =0176。 圖 3 懸垂拉力 6 鏈傳動優化設計的數學模型 目標函數的確定 滾子鏈傳動的設計，一般應在滿足一定限制與預定工作可靠度的條件下， 有效的減小機械產品的空間尺寸，也就是鏈輪的空間體積最小。 綜合考慮下確定，確定目標函數 ： Minf(x1 ,x2 ,x3) = f(p ,z1 ,a) 鏈傳動中設計變量的確定 鏈傳動過程中主要的設計參數是主動輪齒數 z 主動輪轉速 n 從動輪齒數i*z1 、 從動輪轉速 i*n1 、傳動比 i、 中心距 a 、傳遞功率 P、節距 p 、鏈節數 Lp 。 X=[x , x1 ， x2]T = [ z1 , p , a] T 鏈傳動設計中約束條件的確定 主動輪齒數 z1約束 z117? 0 120i*z1? 0 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文（ ） 節距 p 與中心距 a 比值約束 a/p 30? 0 50a/p? 0 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見 鏈速 v 的約束 Z1n1p/60000 ? 0 15 z1n1p/60000 ? 0 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文（ ） 鏈輪中心距 a 的約束 02 1282 122442222 ????????? ?????? ???????? ???? ?? zzzzpapapa 10 ? a ? 100000 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文（ ） 鏈節數 Lp的約束 Lp = apzzzzpa22 122 212 ?????? ???? ? Lp ? N 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文（ ） 鏈板疲勞強度限定的額定功率 0?p 的約束 ka *kz* p * * * pp ??????? 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文（ 、 ） 鏈條靜強度 s約束 ? ? 61003600000000111160000000 2 ??? qakpnzqpnzQf ? 0 公式中的參數的確定和使用情況具體可 參見本文 （ 、 ） 設計過程 (1) 設計變量： X=[x , x1 ， x2]T = [ z1 , p , a] T (2) 目標函數 ：考慮鏈傳動空間體積最小，故取 Minf(x1 ,x2 ,x3) = f(p ,z1 ,a) (3) 約束條件 : 1) 主動輪齒數 z1 約束 z117? 0 120i*z1? 0 2) 節距 p與中心距 a 比值約束 a/p 30? 0 50a/p? 0 3) 鏈速 v 的約束 6000011 pnz ? 0 15 6000011 pnz ? 0 4) 鏈輪中心距 a 的約束 02 1282 122442 222 ????????? ?????? ???????? ???? ?? zzzzpapapa 10 ? a ? 100000 5) 鏈節數 Lp 的約束 Lp = apzzzzpa22 122 212 ?????? ???? ? Lp ? N 6) 鏈板疲 勞強度限定的額定功率 0?p 的約束 ka *kz* p * * * pp ??????? 7)鏈條靜強度 s 約束 ? ? 61003600000000111160000000 2 ??? qakpnzqpnzQf ? 0 鏈傳動設計的優化方法與結果 鏈傳動設計中的參數優化設計中 ,參數優化設 計是工程問題轉化為參數優化問題，它采用數學規劃理論，借助于計算機的高速運算和邏輯判斷能力，從滿足設計要求的一切可行方案中，按照預定的目標，自動尋找最