带键槽双排滚子链轮传动零件结构设计

　　做链传动结构设计的时候，很多工程师容易忽略链轮与轴的连接可靠性，尤其是重载、有冲击载荷的工况下，单键连接的链轮很容易出现滚键、齿面偏磨的问题，这次的双排链轮结构，就是针对这类工况做的优化设计。从实际应用场景来看，这类带轮毂的双排链轮，多用于输送线的驱动端、农机的传动系统、矿山设备的给料机构，还有一些需要同步传递扭矩的双列链传动工位，相比单排链轮，它能在不增大链轮节圆直径的前提下，提升近一倍的传动承载能力，适合安装空间受限但负载要求较高的传动节点。

　　从结构设计思路来看，这个链轮采用了一体式轮毂结构，轮毂长度做了加长处理，目的是增大与传动轴的配合接触面积，降低配合面的比压，避免长期交变载荷下轴孔出现磨损松旷。内孔的键槽采用了标准平键槽设计，键槽的位置做了对称度公差约束，保证装配后链轮的齿圈跳动量控制在允许范围内，不会出现链条松紧边波动过大的问题。齿形部分是按照标准滚子链的齿形参数绘制的，齿沟圆弧、工作段直线、齿顶圆弧的参数都匹配对应节距的链条，能保证链节啮入啮出的时候没有卡滞，减少啮合冲击。

　　很多新手做链轮建模的时候，容易把双排链轮的齿距排距搞错，这个模型里两排轮齿的排距严格对应标准双排链条的排距参数，不会出现链条装不上、或者装配后两排链受力不均的问题。轮毂外圆和齿根圆之间做了合理的过渡圆角，避免热处理的时候应力集中导致齿圈开裂，同时也能减少加工时的应力变形。从安装边界来看，设计的时候要注意，链轮的轴向定位需要靠轴肩和轴端挡圈配合，轮毂的端面要和轴肩端面贴合，装配前要检查内孔和轴的配合公差，一般采用过渡配合或者小间隙配合，过大会导致传动时链轮晃动，过小会导致装配困难，后期维护拆卸不便。

　　实际使用中，这类双排链轮的齿面需要做淬火处理，提升齿面的耐磨性能，因为链传动的磨损主要出现在链节和齿面的接触位置，尤其是多粉尘的工况下，没有硬化处理的齿面很快会出现磨粒磨损，导致节距变大，出现跳齿、掉链的问题。设计的时候还要注意，链轮的齿宽要比链条内节内宽略小，保证链条能顺利卡入齿槽，不会出现侧向卡滞。另外，这个链轮的轮毂部分没有做减重孔，是考虑到重载工况下的结构强度，如果是轻载高速的应用场景，可以在轮毂辐板位置做均布的减重孔，降低转动惯量，减少传动时的动载荷。

　　在装配调试的时候，要保证两轴的平行度，链轮的端面跳动要控制在允许范围内，不然会导致链条单侧受力，加速链条和链轮的磨损，严重的时候还会出现脱链事故。很多现场调试的师傅容易忽略链轮的共面性，尤其是双排链传动，两排链轮的共面度误差过大，会导致其中一排链条承受大部分载荷，提前失效。这个模型的结构设计，在齿形和轮毂的衔接处做了退刀槽设计，方便滚齿加工的时候刀具退刀，不会出现加工干涉，也能保证齿形的完整度，不会在齿根位置留下加工凸台，影响链条的啮合。

　　从尺寸匹配的角度，内孔直径、键槽尺寸、节圆直径、齿顶圆直径、轮毂长度、排距这些核心尺寸，都要和所选的链条规格、传动轴尺寸做匹配校验，不能只看齿形对不对，连接部分的尺寸公差、形位公差才是保证链轮长期可靠运行的关键。比如键槽的宽度公差，如果做的过大，平键装进去有间隙，正反转切换的时候就会产生冲击，很快就会把键和键槽打坏；如果做的过小，平键敲进去之后会导致内孔变形，和轴的配合出现过盈，装配难度大，后期拆不下来。另外，齿顶圆的尺寸不能做的过大，不然会导致链节啮入的时候顶到链板，出现异响和磨损；也不能做的过小，不然会导致啮合深度不够，容易跳齿。