当激振源的频率与链的其中一种自然频率很接近时,滚子链可能会剧烈振动。在某些条件下,振动可能非常剧烈,以至于损坏或破坏链或传动装置。主要的激振源是大型循环载荷、弦切作用和滚子齿冲击。
计算链的自然频率并将其转换为驱动链轮速度以便更好地理解。这些速度称为临界速度。如果驱动链轮速度与其中一种临界速度非常接近,则可能发生振动。驱动链轮速度的临界间隔由以下条件确定:
其中:
n C |
驱动链轮的临界速度 [rpm] |
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n |
驱动链轮的实际速度 [rpm] |
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Δ n |
临界速度限制 [-] |
横向振动
在横向振动中,链像拨动的弦一样沿链轴上下振动(在水平传动装置中)。它是最可见(并且可能是最常见)的振动类型。横向振动的自然频率很低。来自多边效应和大型循环载荷的激振可能足以在共振时引起破坏性的振动。为链传动装置中每个范围计算横向振动,并与当前的驱动链轮速度进行比较。
链传动装置中每个范围内的横向振动的临界驱动链轮速度由以下表达式确定:
其中:
n cL |
横向振动自然频率产生的临界驱动链轮速度 [rpm] |
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λ |
整数表示振动的谐波 [-] |
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L T |
链范围的长度 [m] |
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F T |
链范围内的张力 [N] |
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f TZ |
齿系数 [-](z 1 < 18 时,f TZ = 1.2,否则 f TZ = 1.1) |
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z 1 |
驱动链轮的齿数 [-] |
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m |
特定链质量 [kg/m] |
波形振动
在波形振动中,链像末端受到激振的弹性棒一样进行轴向振动。波形振动通常不可见。波形振动可很大程度地增加链的张力,并引起早期的链故障。当齿接触频率与链自然频率的第二谐波匹配时,也可发生破坏性的波形振动。
链传动装置中每个范围内的波形振动的临界驱动链轮速度由以下表达式确定:
其中:
n cW |
波形振动自然频率产生的临界驱动链轮速度 [rpm] |
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λ |
整数表示振动的谐波 [-] |
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L T |
链范围的长度 [m] |
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z 1 |
驱动链轮的齿数 [-] |
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c |
链刚度 [N/m] |
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m |
特定链质量 [kg/m] |
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轴向或弹簧形振动
在轴向振动中,链像在转子之间连接的弹簧一样运动。此类振动不能明显看到,但是共振时可透过增加的噪音标识。来自大型循环载荷的激振可能足以在共振时引起破坏性的振动。
由于多边形效果产生的临界驱动链轮速度
由于圆周径向跳动产生的临界驱动链轮速度
由于链节节距不准确产生的临界驱动链轮速度
其中:
n cAca |
由于多边形效果产生的临界驱动链轮速度 [rpm] |
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n cAcr |
由于圆周径向跳动产生的临界驱动链轮速度 [rpm] |
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n cAip |
由于链节节距不准确产生的临界驱动链轮速度 [rpm] |
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z 1 |
驱动链轮的齿数 [-] |
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c |
链刚度 [N/m] |
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D 1 |
输入链轮的节径 [-] |
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D 2 |
输出链轮的节径 [-] |
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I 1 |
与输入链轮相关的旋转惯性矩 [kg m 2 ] |
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I 2 |
与输入链轮相关的旋转惯性矩 [kg m 2 ] |