带安装法兰盘的精密传动链轮结构

　　普通悬臂链轮靠单键或者顶丝固定在轴端，频繁正反转的时候很容易出现轴孔磨损、键槽崩边的问题，这个结构把安装法兰和链轮本体做成一体式，就是为了解决这类安装可靠性的问题。再看功能特性，齿部的齿形是按标准滚子链参数做的，齿顶圆弧、齿沟圆弧的过渡都做了圆滑处理，没有应力集中的尖角，和链条啮合的时候能保证滚子顺利啮入啮出，不会出现卡链、咬链的情况；法兰盘上均匀分布了8个安装沉孔，这个孔位的排布是和配套的轮毂或者传动辊端盖做适配的，安装的时候螺栓穿过沉孔把链轮和传动端锁紧，相比传统的单键连接，这种圆周均布螺栓锁紧的方式，能把传动扭矩均匀分散到8个连接点上，不会出现单键槽应力集中导致的轮毂开裂问题，中心的轴孔带键槽结构，是用来和传动轴做周向定位的，做链传动配套结构设计快十二年，经手的链轮少说也有上百种，眼前这个带一体式安装法兰的链轮结构，是重载输送线、农机传动单元、小型动力传输工位里非常典型的成熟结构，很多刚入行的工程师做链轮设计时容易只盯着齿形参数，忽略安装侧的结构匹配，最后装到设备上要么跳齿要么法兰螺栓受剪断裂，踩过的坑真的不少。先从实际应用场景说，这类链轮不是那种高速轻载的摩托车小链轮，它的齿厚、法兰盘直径都做了加厚设计，主要用在输送线的主动端传动、包装设备的主传动辊驱动、小型农机的动力传输单元，还有部分自动化仓储设备的链条牵引工位，这些场景的共性是传动扭矩不算特别极端，但冲击载荷多，启停频繁，对安装同轴度的要求比普通悬臂链轮高很多，

　　双重定位的设计既能保证同轴度，又能承受更大的瞬时冲击载荷。说下设计思路，做这个结构的时候首先要匹配对应链条的节距、滚子直径参数，先确定链轮的分度圆直径、齿顶圆直径，齿宽要比配套链条的内节内宽小0.5-1mm，保证链条能顺利卡在齿上不会出现侧向卡滞；然后是法兰盘的尺寸设计，法兰盘的外径要比齿根圆小10-15mm，不能突出到齿部的啮合区域，不然运转的时候会和链条链板发生剐蹭，法兰的厚度要根据传递的额定扭矩计算，8个安装孔的中心圆直径要和配套的传动端安装孔位完全匹配，沉孔的深度要保证螺栓锁紧后螺栓头不会高出法兰端面，避免和周边的护罩、机架发生干涉；中心轴孔的公差要选过渡配合，既不能太松导致运转时同轴度差出现跳动，

　　也不能太紧导致装配的时候压装困难，键槽的尺寸要和对应轴的键宽做公差匹配，一般选Js9的公差带，保证装配的时候键能顺利装入，传递扭矩的时候不会出现滚键的问题。再讲安装边界的尺寸注意点，这类链轮安装的时候首先要保证轴的台阶端面和法兰端面的贴合度，贴合面的平面度要控制在0.05mm以内，不然锁紧螺栓的时候会出现链轮偏斜，运转的时候链条会出现侧向跑偏，加速齿面和链条的磨损；8个安装螺栓要按对角线顺序分次锁紧，不能按圆周顺序一次拧死，不然会出现法兰盘翘曲，导致链轮端面跳动超差，一般端面跳动量要控制在0.1mm以内，径向跳动量控制在0.15mm以内，才能保证链传动的平稳性；安装的时候还要注意和从动链轮的共面性，

　　两个链轮的中心平面偏移量不能超过两链轮中心距的千分之二，不然链条会出现偏磨，大幅缩短链条和链轮的使用寿命；另外齿部的硬度要做调质处理，硬度控制在HB220-260之间，对于冲击载荷大的工况，还可以对齿面做高频淬火处理，硬度到HRC40-45，能提升齿面的耐磨性，延长使用寿命。很多新手做这类链轮设计的时候，容易把法兰盘上的安装孔做成通孔，忽略沉孔设计，最后螺栓头突出法兰面，和周边的零部件干涉，不得不返工修改；还有的会把齿宽做的和链条外节外宽一样大，导致链条装上去之后侧向没有游动间隙，稍微有点安装偏差就会出现卡滞；还有的键槽位置和安装孔的位置没有做相位匹配，导致装配的时候键槽对正了，安装孔却对不上，这些都是实际设计生产中经常遇到的问题，这个结构在设计的时候就把这些细节都考虑到了，安装孔的沉孔深度、齿宽的预留间隙、键槽和安装孔的相位关系都做了对应匹配，拿到手之后只要核对好对应的链条参数、轴径尺寸、安装孔位尺寸，就能直接用到对应的传动工位上，不需要再做二次修改。另外这类一体式法兰链轮相比装配式的链轮，少了轮毂和链轮的连接环节，整体刚性更好，在频繁正反转的工况下不会出现连接松动的问题，维护的时候只需要定期检查螺栓的锁紧力，观察齿面的磨损情况就可以，比普通悬臂链轮的维护成本低很多，适合在中低速、中等载荷、冲击频繁的传动场景下使用，不管是做新设备的传动结构设计，还是做旧设备的备件替换，这个结构的适配性都很强。