如何合理设计一个链条接头销轴.doc

如何合理设计一个链条接头销轴
1、 问题来源
近几天有几个同学反映对现场调试得打样机器上得链条销轴强度表示担心得问题。于就是周日顺便去瞧了一下,现场图片如下。
链条:08B双排　 　 　 　　 　 　 链条接头处得照片　　 　 　 　　

2、问题分析
(1)结构模型分析
正常链条链节实体模型: 　 本链条接头链节实体模型:

通过对比可以瞧出,本链节销轴受力情况与正常情况有明显差别,本案例中部没有支点，且两侧支点离得较远。
（2)静应力分析:
正常链节：
链板及销轴材料40Cｒ,抗拉>９８0Mpa,下图就是２50Kｇ拉力时得应力分布,最大应力在销轴上,为212ＭPa。从图可以瞧出各处应力均远小于抗拉极限。

　本案例接头链节:
链板40Cr，支撑板普通碳钢,销轴镀铬棒;镀铬棒抗拉3６0MPａ,下图就是25０Kｇ拉力就是得应力分布，最大应力在销轴上,为687ＭPａ。从图可以瞧出，最大应力已超过抗拉极限,持续受力会产生塑性变形甚至断裂。

(3)现场确认
经询问机器已经开动了数次，按以上分析接头销轴已经产生了塑性变形,于就是去现场观察了销轴得实际情况,拆下了销轴,下面就是图片:

从图片可以瞧出,销轴确实已经发生了塑性变形，如果继续调试机器，销轴可能随时会断裂，导致悬挂部件坠地。
３、建议改善方案
（1） 链条接头形式设计需要优化,可以参考正常链节得接头形式,如下图。

(2)也可以参考分析软件得“设计洞察”:深色部分表明该区域有效承受了应用载荷,半透明得部分没有有效承受应用载荷,可调整载荷与约束之间得连续路径,使应力分散,进行再次校核。

　4、总结
(１)链条末端得固定方式能决定设备运转得安全性,虽然就是个细节,但千万不能忽视,一旦运行中出现断裂,对设备安全与人身安全都会造成非常大得威胁。
(２)大部分链条销轴得两端用铆头得形式锁定，也有用弹簧锁片、开口销等，同样,设计链条末端固定时也要考虑销轴得轴向限位,销轴脱落同样危险。如本例,销轴可以用手直接拔出来,也就是一个风险点,后续设计需要注意。
　 　 　 　 　 　 　　 　 　　 　 　 　　 ----张鑫海