基于Adams仿真分析多边形效应和磨损链轮对链系统运行的影响

刘 毅 刘振振 付振明

（青岛征和工业股份有限公司，青岛 266700）

链传动相对带传动有着平均传动比准确、无滑动、结构紧凑及传动效率高的特点，在温度较高、恶劣环境下也可以正常作业，所以在汽车、摩托车、农业、石油器械等领域有着广泛应用[1]。但是，链传动由于结构特点瞬时传动比不稳定，传动时存在噪声、冲击等问题[2]。链系统多在高速、多冲以及交变的工况下运行，因此在日常生产应用中链传动的失效形式主要有链板疲劳断裂、链条磨损伸长、链轮齿部磨损及断裂等[3]。所以，分析链传动系统的失效模式具有重要意义，可为以后链传动系统的优化设计提供一定的数据支持。本文利用Adams对链传动系统进行虚拟仿真，重点分析链条多边形效应对链系统的影响和链轮齿部不同磨损状态下的链系统运动和受力情况。

1 链传动特性分析

如图1所示，链传动与围绕多边形运动的带传动类似。当链条绕在链轮上时呈多边形，多边形的边长等于链条的节距P，而链轮的齿数相当于多边形的边数。

图1 链传动运动示意图

如果两个链轮的齿数分别为Z1、Z2，那么当链轮转速分别为n1、n2时[4]，有：

传动比i为：

为了便于分析，假设主动链轮角速度为ω1，从动链轮角速度为ω2，将链条运动速度V1分解成垂直方向的分运动V1´和水平方向的分运动V，那么有：

（1）当β=0°时，有：

在链系统运动过程中，β在之间变化时，水平速度V将经过最小到最大再到最小的变化，而垂直速度V1´将经过最大到最小再到最大的变化，呈周期波动。……