基于visualbasic60链传动的优化设计与编程

基于visualbasic60链传动的优化设计与编程内容摘要：

的绕转次数增多，链条伸曲次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。 同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小（ i 不等于 1），每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距过大，松边垂度过大，传动时造成送边颤动。 因此在计及时，若中心距不受其他条件限制，一般可取 a=(3050)p ,最大取 amax=80p。 有张紧装置或托板时，amax可以大于 80p；若中心距不能调整， amax  30p。 链的节距 p和链节 数 Lp 节距 p越大，承载能力就越高，但总体尺寸增大，多边形效应显著，振动、冲击和噪声等严重。 为使结构紧凑和延长寿命，应尽量选择较小节距得单排链。 速度高、率大时，宜选用小节距的多排链。 如果从经济上考虑，当中心距小、传动比大时，应选小节距得多排链；中心距大、 歘 动笔小时，应选大节距的单排链。 a=4p    222 1282 212 21 zzzzLpzzLp Lp =0202 122 212 apzzzzpa    式中： a 为中心距 mm。 p 为链节数 mm。 Lp 为链节数， 应取整数。 计算当量的单排链的计算功率 当量功率 根据链传动的工作状况、 主动链轮齿数和链条排数，将链传动所需传动的功率修正为当量的单排链的计算功率。 Pca=ka*kz*p 式中： ak — 工况系数，见表 5； zk — 主动链轮齿数系数，见图 2 ； P— 传递的功率， kw 图 2 齿轮系数 kz 表 5 工况系数 ka 从动机械特性 主动机械特性 平稳运转 轻微冲击 中等冲击 电动机、汽轮机和燃气轮机、带有液力耦合器的内燃机 6 缸或 6缸以上带机械式联轴器的内燃机、经常启动的电动机（一日两次以上） 少于 6gang 带机械式联轴器的内燃机 平稳运转 离心式的泵和压缩机、印刷机、均匀加料的带式输送机、纸张压光机、自动扶梯、液体搅拌机和滚料机、回转干燥炉、风机 中等冲击 3缸或 3缸以上的泵和压缩机、混凝土搅拌机、载荷非恒定的输送机、固体搅拌机和混料机 严重冲击 刨煤机、电铲、轧机、球墨机、橡胶加工机械、压力机、剪床、单缸或双缸的泵和压缩机、石油钻机 极限功率 链传动的过程中，链条受到一定的拉伸载荷，因此，链条有一定的疲劳强度限定。 0P = * * * pp  式中： 0P 为链板疲劳强度限定的额定功率（ kw） Z1为小链轮齿数； n1为小链轮转速（ r/min） ； P为链条节距 (mm)。 链速计算 因为链是有刚性链节通过销轴铰接而成，当链绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后，这一段链条即将曲折成正多边形 的一部分。 该正多边形的边 长等于链条的节距 p，边数等于链轮齿数 z，链轮每转过一圈，链条走过 zp长， 对于高速链传动一般推荐链 速 v= 15 m/s,而链速可如下计算 v （单位为 m/s）为 V=z1n1p/60000=z2n2p/60000 式中： z1 、 z2 —— 分别为主。 从动链轮的齿数。 n n1—— 分别为主、从动链轮的转速 r/m。 因为链传动为啮合传动，链条和链轮之间没有相对滑动，所以平均链速和平均传动比都是常数。 但是，仔 细观察铰链链节随同链轮转动的过程就会发现，链传动的瞬时传动比并非常数。 链传动过程中的力 链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力。 张紧力是通过使链条保持一定的垂度所产生的的悬垂拉力来获得的。 链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免出现链条的不正常啮合、跳齿或脱链。 因为链传动为啮合传动，所以与带传动相比，链传动所需的张紧力要小得多。 链传动在工作时，存在紧边拉力和松边拉力。 如果不计传动中的动载荷， 则紧边拉力和松边拉力分别为 F1=Fe+Fc+Ff F2=Fc+Ff 式中： eF —— 有效圆周力 N。 cF —— 离心力引起的拉力 N。 fF —— 悬垂拉力 N。 有效圆周力为 Fe=1000p/v 式中： p—— 传递的功率 kw ； v—— 链速 m/s。 离心力引起的拉应力 Fc=qv2 式中： q为链条单位长度的质量 kg/m。 悬垂拉力 Ff为 Ff=100Kfqa 式中： a—— 链传动的中心距 mm。 fK —— 垂度系数 见图 3 , 图中 f 为下垂度。  为中心 线与水平面夹角，本文取  =0176。 图 3 悬垂拉力 6 链传动优化设计的数学模型 目标函数的确定 滚子链传动的设计，一般应在满足一定限制与预定工作可靠度的条件下， 有效的减小机械产品的空间尺寸，也就是链轮的空间体积最小。 综合考虑下确定，确定目标函数 ： Minf(x1 ,x2 ,x3) = f(p ,z1 ,a) 链传动中设计变量的确定 链传动过程中主要的设计参数是主动轮齿数 z 主动轮转速 n 从动轮齿数i*z1 、 从动轮转速 i*n1 、传动比 i、 中心距 a 、传递功率 P、节距 p 、链节数 Lp。 X=[x , x1 ， x2]T = [ z1 , p , a] T 链传动设计中约束条件的确定 主动轮齿数 z1约束 z117 0 120i*z1 0 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文（ ） 节距 p 与中心距 a 比值约束 a/p 30 0 50a/p 0 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见 链速 v 的约束 Z1n1p/60000  0 15 z1n1p/60000  0 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文（ ） 链轮中心距 a 的约束 02 1282 122442222      zzzzpapapa 10  a  100000 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文（ ） 链节数 Lp的约束 Lp = apzzzzpa22 122 212    Lp  N 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文（ ） 链板疲劳强度限定的额定功率 0p 的约束 ka *kz* p * * * pp  公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文（ 、 ） 链条静强度 s约束   61003600000000111160000000 2  qakpnzqpnzQf  0 公式中的参数的确定和使用情况具体可 参见本文 （ 、 ） 设计过程 (1) 设计变量： X=[x , x1 ， x2]T = [ z1 , p , a] T (2) 目标函数 ：考虑链传动空间体积最小，故取 Minf(x1 ,x2 ,x3) = f(p ,z1 ,a) (3) 约束条件 : 1) 主动轮齿数 z1 约束 z117 0 120i*z1 0 2) 节距 p与中心距 a 比值约束 a/p 30 0 50a/p 0 3) 链速 v 的约束 6000011 pnz  0 15 6000011 pnz  0 4) 链轮中心距 a 的约束 02 1282 122442 222      zzzzpapapa 10  a  100000 5) 链节数 Lp 的约束 Lp = apzzzzpa22 122 212    Lp  N 6) 链板疲 劳强度限定的额定功率 0p 的约束 ka *kz* p * * * pp  7)链条静强度 s 约束   61003600000000111160000000 2  qakpnzqpnzQf  0 链传动设计的优化方法与结果 链传动设计中的参数优化设计中 ,参数优化设 计是工程问题转化为参数优化问题，它采用数学规划理论，借助于计算机的高速运算和逻辑判断能力，从满足设计要求的一切可行方案中，按照预定的目标，自动寻找最。