淺談刮板取料機用鏈輪齒槽設計

摘 要：刮板取料機按結構形式分為橋式、側式、門式、半門式刮板取料機等。無論結構形式如何，取料機布置均為長距離，取料機所采用的牽引鏈條均為大節距輸送鏈條。本文主要介紹了刮板取料機中與牽引鏈條嚙合的驅功鏈輪齒槽的設計。

關鍵詞： 刮板取料機；大節距；鏈輪；齒槽

中圖分類號：F40 文獻標識碼：A

1概述

驅動鏈輪組是刮板取料機的重要零部件之一，驅動鏈輪組是由鏈輪、驅動軸、軸承、鍵（或脹套）等組成，而鏈輪又是驅動鏈輪組的重要零件。鏈輪可通過鍵或脹套固定在驅動軸上，其作用是驅動鏈輪通過輪齒與鏈節的嚙合將圓周力傳遞給牽引鏈條，使安裝在鏈條上的刮板進行刮取物料作業。因此，鏈輪對于刮板取料機運行的可靠性、連續性、平穩性起著非常重要的作用。

2 鏈輪基本參數及尺寸

2.1 鏈輪基本參數

p—節距 鏈輪及配用的鏈條節距mm；（見圖1）

d1—鏈條滾子直徑 mm；

Z—鏈輪齒數；范圍為6～40，一般優先選用8、10、12、16、24。

2.2 鏈輪尺寸（見圖1）

d—鏈輪分度圓直徑 mm；d=p/sin（180°/Z）。

df—鏈輪齒根圓直徑 mm；df=d—d1。

da—鏈輪齒頂圓直徑 mm；d+0.5d1≤

da≤d+d1 取整數，該值僅供參考，根據不同齒槽形狀齒頂圓直徑由設計者確，鏈輪其他尺寸見相關設計手冊。

3 鏈輪齒槽

鏈輪的齒槽形狀由齒廓齒頂段、工作段和齒溝圓弧光滑連接而成。

3.1 三圓弧直線齒槽 見圖1

3.1.1 r—齒溝圓弧半徑 mm；r=0.5d1。

3.1.2 α/2—齒溝半角；α/2=55°—60°/z。

3.1.3 e—齒溝圓弧分離量 mm；

e=0.04p （經驗值） ；

3.1.4 工作段圓弧中心O2的坐標；M=0.8d1sin（α/2）mm；T=0.8d1cos（α/2）mm。

3.1.5 r2—工作段圓弧半徑mm； r2=1.3d1。

3.1.6 β—工作段圓弧中心角β=18°—（56°/z）。

3.1.7 齒頂圓弧中心O3的坐標W=2.9154d1cos〔（180°/z）+5°〕mm；V=2.9154d1sin〔（180°/z）+5°〕mm。

3.1.8 γ—齒形半角； γ=17°—64°/z。

3.1.9 r3—齒頂圓弧半徑 mm；r3=cos4（2.9154d1—0.516d1）。

3.1.10 bc—工作段直線部分長度mm；bc=d1〔1.3sin（γ/z）—0.8sinβ）。

3.2 圓弧齒頂齒槽（見圖2）。

3.2.1 r—齒溝圓弧半徑mm；r=0.5d1。

3.2.2 α—齒溝圓角；αman=120°—90°/z 最大齒槽形狀；αmin=140°—90°/z 最小齒槽形狀優先在α=110°～120°選取。

3.2.3 齒頂圓弧中心O2的坐標；X=3.2d1sin（α/2）；Y=3.2d1cos（α/2）。

3.2.4 r1—齒頂圓弧半徑 mm；r1=3.2d1—d1/2。

3.2.5 齒溝圓弧分離量mm；e=0.04p （經驗值）。

3.2.6 γ1—作用角；γ1=（90—180/z）—α/2。

3.2.7 β—齒溝工作段圓弧中心角；β=0.5°+180°/z。

3.2.8 L—齒頂圓弧工作段長 mm；～L=tanγ·r。

3.3 直線齒頂齒槽

3.3.1 r—齒溝圓弧半徑mm；r=0.5d1。

3.3.2 α—齒溝圓角；αman=120°—90°/z 最大齒槽形狀；αmin=140°—90°/z 最小齒槽形狀。對于直線齒頂齒槽齒溝圓角α應在110°～120°選取，一些料場設備制造廠鏈輪設計常用的齒溝圓角為120°。如果在115°～120°范圍選取齒溝圓角α，確定齒頂圓直徑時應避免頂切現象發生。

3.3.3 齒溝圓弧分離量 mm；e=0.04p（經驗值）。

3.3.4 γ2—作用角； γ2=（90—180/z）—α/2。

3.3.5 β—齒溝工作段圓弧中心角 β=0.5°+180°/z。

3.3.6 L—齒頂直線工作段長 mm； L=tanγ·r 。

4 鏈輪齒數選擇

前面講過輸送機鏈輪齒數在6～40選擇，一般優先選用8、10、12、16。對于刮板取料機鏈輪的齒數選用應不宜過多，如果選用鏈輪齒數少，牽引鏈條在繞入和繞出鏈輪時易產生較大（自由和強迫震動）震動，對設備運行不利。如果增加鏈輪齒數必然增大鏈輪直徑，設備的結構尺寸也隨之加大，經濟方面不劃算。因此；鏈輪齒數確定后應合理的選擇整機參數，以減少牽引鏈條的震動。根據經驗鏈輪的齒數在8和10中選用較為合適，刮板輸送機一般均選用8個牙齒的鏈輪。鏈輪齒數的選擇涉及的問題較多，如涉及到的設備參數、尺寸、上下軌道設置、振動等問題，這里不再敘述。

結語

綜上所述，三種形式的鏈輪齒槽是鏈輪設計上應用較多的齒槽形式。由于滾子鏈與鏈輪的嚙合屬非共軛嚙合傳動，所以鏈輪齒槽形式設計的靈活性較大，設計者可根據刮板取料機設計的實際情況選擇合適的鏈輪齒槽形式。齒槽設計即要滿足使用要求也要考慮其經濟性，因此；鏈輪齒槽設計應在設備使用及生產實踐中不斷完善、改進。

參考文獻

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