内花键式链轮优化设计

王喜鹏

(天水风动机械有限责任公司 技术中心，甘肃 天水 741020)

0 引言

随着我国机械行业的快速发展，对于一些大型链传动结构中承受重载、冲击和复杂应力的关键零件——链轮提出了更高的设计和使用要求，要求其具有较高的耐磨性、抗表面接触疲劳强度和弯曲疲劳强度等综合性能。大部分场合使用的链轮形式大多为整体式、单键式连接，由于使用过程中的频繁启动、制动，使得链轮承受较大过载冲击载荷的影响，造成链轮早期失效。下面就某企业引进的大型货架输货设备中的内花键式链轮的研制为例，从材料选用、结构形式和参数计算方面进行介绍。

1 内花键式链轮的优化设计

1.1 内花键式链轮的材料选用

内花键式链轮常用的原材料为20CrMnTi［1］，其钢化学成分及力学性能见表1，其在使用过程中由于受较大的冲击载荷，出现了内花键式链轮早期失效现象。经测量分析得知，20CrMnTi由于其钢的淬透性能有限，不能满足大直径大模数链轮的要求，渗透有效硬化层深度不能满足重型齿轮的要求。此外，在热处理过程中，钢易产生内氧化和非马氏体组织而降低链轮的使用寿命。为了满足使用要求，必须提高链轮材料的综合性能。

随着新型链轮用钢的开发和应用，链轮钢的水平上了一个新的台阶，如新型钢20CrNi2Mo，20CrNi2Mo 化学成分［1］见表 2。

20CrNi2Mo钢中的Cr、Ni和Mo均有利于提高淬透性及抗蚀能力。Ni可提高渗碳的韧度，Ni和Mo综合作用对提高淬透性非常有利，Ni和Mo的匹配使钢在高碳时具有良好的淬硬层均匀性，并提高渗碳韧度。……