链传动CAD.docx
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链传动CAD
重庆理工大学
CAD二次开发课程设计说明书
题目：
链传动CAD
指导老师：
学院：
专业：
机械设计制造及其自动化
姓名
班级：
学号：
时间：
2012.7.9～2012.7.13
前言
摘要
一、套筒滚子链的设计计算过程分析………………..………3
二、工程数据处理方法…………………………………………5
三、对话框设计及驱动…………………………………………6
四、计算和参数化绘图程序及说明……………………………7
五、个人小结……………..…………….……………………12
六、参考文献………..…………………………………………12
1.前言
AUTOCAD是一门专业技术性强适合专业广的基础课，通过本课程的学习，使学生了解该课程的基本原理，掌握该课程基础得工程制图知识和基本技能，培养学生的空间想象和构思能力，具备平面设计和三维造型的基本能力以及严谨细致的工作作风和认真负责的工作态度；掌握必要的手工绘图，更多的是掌握计算机平面图形和三维实体造型的设计能力。
了解AUTOCAD中AutoLIS的研究对象和主要任务及发展史，知道图样在工业生产中的用途，明白本课程的性质、任务和学习方法；了解计算机制图软件AUTOCAD使用AutoLISP在工业绘图方面的应用范围。
通过本实验的学习，掌握AutoLISP的基本内容，几何作图以及平面图形分析和设计；了解AutoLISP制图的基本方法和平面图形的绘制。
为了使我们用最短的时间，学到真正有效的绘图方法，满足工作需要,老师特为我们安排了链传动的AUTOCAD实训，这门应用软件功能十分广泛，采用了文字和图画相结合的形式。
为了让我们在学习和以后的工作中得心应手。
2.AutoCAD二次开发的内容和工具
AutoCAD二次开发的主要目的是提高专业应用领域的工作效率，为专业绘图建立标准，并使常用的或重复的任务自动化等。
内容如下：
Ø开发具有专业特点的用户图形界面
Ø设计建立专业化的标准图形库
Ø设计和规划专业化的系统功能和命令集
AutoCAD二次开发的工具如下：
ØAutoLISP语言和VisualLISP开发环境
ØActiveX和VisualBasicforApplication（VBA）语言
ØVisualC＋＋语言和ObjectARX开发环境
ObjectARX—AutoCADRuntimeExtension编程环境，构造对象的C++库。
这些库用于开发AutoCAD应用程序、扩展AutoCAD类和协议，创建AutoCAD内置命令相同的新命令。
摘要：
本文对CAD技术中的二次开发的意义及工具介绍归纳，得出了一些有用的结论，对于了解CAD二次开发技术的发展及其如何适应具有一定的意义，本次课程设计放在电脑D盘目录下运行。
一、套筒滚子链的设计计算过程分析
在设计滚子链传动时，计算依据是滚子链的额定功率曲线，已如前所述它是在特定条件下制定的。
设计时已知条件为：
1）传递功率；2）小链轮、大链轮的转速；3）传动用途、载荷性质以及原动机种类。
设计计算的主要内容是：
1）z1、z2；2）确定链的型号、确定链节距和链排数；3）确定中心距a和链节数Lp；4）计算中心距ac、实际中心距a；5）作用在轴上的力Fp。
步骤：
1.确定链轮的齿数和传动比
链轮齿数z1、z2。
为减小链传动的动载荷，提高传动平稳性，小链轮齿数不宜过少，可参照传动比i选取（见表1）。
传动比i。
通常链传动传动比i≤7，推荐i=2～3.5。
当工作速度较低（v<2m／s）且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时，允许i≤10。
表1齿数推荐值
传动比i
1～2
3～4
5～6
>6
齿数z1
31~27
25～23
21～17
17
当z1确定后，则大链轮齿数z2=iz1，并圆整为整数。
为避免跳齿和脱链现象，减小传动外廓尺寸和重量，大链轮齿数不宜太多，一般应使z2≤120。
从减小传动速度不均匀性和动载荷考虑，小链轮齿数z1应受到链速的限制；而从限定大链轮齿数和减小传动尺寸出发，小链轮齿数z1亦受到传动比的制约。
由于链节数常为偶数，考虑到链条和链轮轮齿的均匀磨损，链轮齿数一般应取与链节数互为质数的奇数。
链轮齿数优选数列：
17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。
2.确定计算单排链的计算功率
3．确定链条型号和节距
链节距p和排数。
在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但传动平稳性降低，动载荷及噪音随之加大。
因此设计时应尽量选用小节距的单排链，高速重载时可选用小节距的多排链。
适宜选用的链节距p。
链条的型号可根据单排链的计算功率Pca和小链轮转速n1从图查出。
4．计算链节数和中心距:
中心距a和链节数Lp。
中心距的大小对链传动的工作性能也有较大的影响。
中心距过小，链在小链轮上的包角减小，且链的循环频率增加而影响传动寿命；中心距过大，传动外廓尺寸加大，且易因链条松边垂度太大而产生抖动。
一般初选中心距a0=（30～50）p，最大可为amax=80p。
按下式计算链节数
为过渡链节，应将计算出的链节数Lp0圆整为偶数Lp。
链传动的最大中心距为：
f――中心距计算系数由表查得
5.计算链速，确定润滑方式
根据链速v，选择合适的润滑方式。
6.计算链传动作用在轴上的压轴力FP
链传动和带传动相似，在安装时链条也有一定的张紧力，其目的是使链条工作时松边不致过松，防止跳齿和脱链现象。
由于张紧力的存在，所以链条对轴也存在作用力FP，一般取Fp＝KfpFe
Fe－有效圆周力，Kfp-压轴力系数对于水平传动，Kfp=1.15，对于垂直传动Kfp=1.05
二、工程数据处理方法
套筒滚子链传动设计需要进行程序化处理的数据包括一维、二维和多维数据表以及线图像数据，链轮基准直径系列、包角修正系数、工作情况系数和基本额定功率等。
对于数据量较少的数据表，程序化处理时通常将其数据安排在各个变量表中，按照条件进行检索，如果要检索的数据在某些节点数据之间，则需作进一步的插值计算得出结果；数据量较大的表，则需要按一定格式建立数据文件，同时在程序中设计相应数据文件的打开、检索和处理方法；滚子链选型图的处理方法：
1、在线图中采集两个点，构造线性方程；2、根据计算功率计算转速；3、检索已知的转速n1，从而确定出链轮的取值范围。
1.数据程序化
（defunlxh（p0n1）
（setqnaa'（15101010101010101010）
paa'（0.10.140.240.591.21.93.047.713）
nbb'（170014501250900750650600540280150）
pbb'（7.61320366080120150150148））
（setqlj'（12.715.87519.0525.431.7538.144.4550.863.576.2）
ldg'（7.9510.1611.9115.8819.0522.2325.428.5839.6847.63）
lb1'（7.859.412.5715.7518.925.2225.2231.5537.8547.35）
lh2'（12.715.0918.0824.1330.1836.242.2448.2660.3372.39）
lh'（"08A""10A""12A""16A""20A""24A""28A""32A""40A""48A"））
（setqnlim'（380026001850150012001000800650400200）
plim'（71320365080120150148145））
（setqi-1px0.1）
（while（>p0px）
（setqi（1+i））
（setqnk（nthinlim）pk（nthiplim））
（setqpa（nthipaa）na（nthinaa）
pb（nthipbb）nb（nthinbb））
（setqnba（-nbna）pba（-pbpa）xa（-n1na））
（setqpx（+pa（/（*pbaxa）nba）））
（if（and（>pxpk）（>n1nk））（setqpx0.1））
）;while
（setqlx（nthilh））
（setqljj（nthilj））
（setqdg（nthildg））
（setqb1（nthilb1））
（setqh2（nthilh2））
）
三、对话框设计
1初始条件输入及其对话框界面设计
利用对话框界面输入初始条件是链传动的第一步，如下图
输入对话框的DCL代码编制如下：
lcd:
dialog{label="链传动设计参数输入:
";
:
row{
:
boxed_column{label="标称功率P、主动轮（小轮）转速n1";
:
edit_box{label="输入链传动的标称功率P（kW）=";key="p1";edit_width=8;value=10;}
:
edit_box{label="输入主动轮转速n1（r/min）=";key="n1";edit_width=12;value=100;}
}
:
boxed_column{label="小链轮齿数z1、传动比i";
:
edit_box{label="输入小轮齿数z1=";key="z1";edit_width=8;value=25;}
:
edit_box{label="输入传动比i=";key="cdb";edit_width=12;value=3;}
}
}
:
boxed_column{label="原动机、载荷类型和链排数";
:
row{
:
boxed_radio_column{label="原动机类型";
:
radio_button{label="电动机";key="dj";value=1;}
:
radio_button{label="内燃机";key="nrj";}
}
:
boxed_radio_column{label="载荷类型";
:
radio_button{label="载荷平稳";key="zh1";value=1;}
:
radio_button{label="中等冲击";key="zh2";}
:
radio_button{label="较大冲击";key="zh3";}}
:
list_box{label="链排数";key="lps";fixed_width=true;width=15;height=10;value=0;
list="单排链\n双排链\n三排链\n四排链\n五排链\n六排链";}
}}
ok_cancel;
}
四、计算和参数化绘图程序及说明
a）设计计算界面设计
计算界面中，主要是建立需要人机交互和显示最终计算结果的一些控件，DCL代码编制如下：
（defunlcdmain（）
（setqid（load_dialog"d:
/cad/lcd"））
（if（（if（not（new_dialog"lcd"id））（exit））
（setqydj1zaihe0）
（action_tile"ddj""（setqydj1）"）
（action_tile"nrj""（setqydj2）"）
（action_tile"zh1""（setqzaihe0）"）
（action_tile"zh2""（setqzaihe1）"）
（action_tile"zh3""（setqzaihe2）"）
（action_tile"accept""（qsj）（done_dialog）"）
（action_tile"cancel""（setqwhat-1）（done_dialog）"）
（start_dialog）
（unload_dialogid）
（if（=what1）（lcdjspn1iz1））
（princ）
）;--------
（defunqsj（）
（setqp（atof（get_tile"p1"）））
（setqn1（atof（get_tile"n1"）））
（setqz1（atoi（get_tile"z1"）））
（setqi（atof（get_tile"cdb"）））
（setqpaishu（atoi（get_tile"lps"）））
（setqwhat1）
）;--------
（defunlcdjs（pn1iz1）
（setqz2（fix（+（*iz1）0.4）））
（setqlp（fix（+80（*（+z1z2）0.5）（/（expt（/（-z2z1）（*2pi））2）40.0））））
（if（=（remlp2）1）（setqlp（+lp1）））
（if（=ydj1）
（setqka（nthzaihe'（1.01.31.5）））（setqka（nthzaihe'（1.21.41.7））））
（setqkm（nthpaishu'（1.01.72.53.34.04.6）））
（setqkz（expt（/z119.0）1.08）
kl（expt（/lp100.0）0.26））
（setqpc（*kap））
（setqp0（/pc（*kzklkm）））
（lxhp0n1）
（if（>n1nb）（progn
（setqkz（expt（/z119.0）1.5）kl（expt（/lp100.0）0.5））
（setqp0（/pc（*kzklkm）））
（lxhp0n1））;progn
）;if
;验算链速--------
（setqv（/（*z1ljjn1）60000.0））
（if（<=v8.0）（setqjv"---速度大小符合要求!
"）
（setqjv"---速度偏高，不符合要求!
"））
;计算中心距--------
（setqkx1（expt（/（-z2z1）（*2pi））2.0）
kx2（expt（-lp（/（+z1z2）2.0））2.0）
kx（sqrt（-kx2（*8kx1））））
（setqac（*0.25ljj（+lp（*-0.5（+z1z2））kx）））
;计算链长----------
（setqlc（expt（/（-z2z1）（*2pi））2.0））
;计算圆周力和压轴力-----
（setqft（/（*1000pc）v）
fq（*1.2ft））
;计算链轮主要尺寸------
（setqd1（/ljj（sin（*0.0174533（/180.0z1））））
d2（/ljj（sin（*0.0174533（/180.0z2）））））
（setqdamax1（+d1（*1.25ljj）（*-1dg））
damax2（+d2（*1.25ljj）（*-1dg）））
（setqdamin1（-d1（*-1ljj）（/（*1.6ljj）z1）dg）
damin2（-d2（*-1ljj）（/（*1.6ljj）z2）dg））
（setqda1（*（+damax1damin1）0.5）
da2（*（+damax2damin2）0.5））
（setqdf1（-d1dg）df2（-d2dg））
;输出设计结果
（princ"\n----设计结果-----"）
（princ"\n链型号为:
"）（princlx）
（princ"\n链节距为:
"）（princljj）（princ"mm"）
（princ"\n链节数为:
"）（princlp）（princ"节"）
（princ"\n链条长度为:
"）（princlc）（princ"m"）
（princ"\n链速v（m/s）:
"）（princv）（princjv）
（princ"\n计算中心距ac:
"）（princac）（princ"mm"）
（princ"\n有效圆周力Ft:
"）（princft）（princ"N"）
（princ"\n作用在轴上的压力FQ:
"）（princfq）（princ"N"）
（princ"\n小链轮齿数z1=:
"）（princz1）
（princ"\n小链轮齿数z2=:
"）（princz2）
（princ"\n滚子直径dg=:
"）（princdg）（princ"mm"）
（princ"\n内链节内宽b1=:
"）（princb1）（princ"mm"）
（princ"\n内链板高度h2=:
"）（princh2）（princ"mm"）
（princ"\n小链轮分度圆直径d1=:
"）（princd1）（princ"mm"）
（princ"\n大链轮分度圆直径d2=:
"）（princd2）（princ"mm"）
（princ"\n小链轮齿顶圆直径da1=:
"）（princda1）（princ"mm"）
（princ"\n大链轮齿顶圆直径da2=:
"）（princda2）（princ"mm"）
（princ"\n小链轮齿根圆直径df1=:
"）（princdf1）（princ"mm"）
（princ"\n大链轮齿根圆直径df2=:
"）（princdf2）（princ"mm"）
）;---------------------
b）计算界面驱动
（defunlxh（p0n1）
（setqnaa'（15101010101010101010）
paa'（0.10.140.240.591.21.93.047.713）
nbb'（170014501250900750650600540280150）
pbb'（7.61320366080120150150148））
（setqlj'（12.715.87519.0525.431.7538.144.4550.863.576.2）
ldg'（7.9510.1611.9115.8819.0522.2325.428.5839.6847.63）
lb1'（7.859.412.5715.7518.925.2225.2231.5537.8547.35）
lh2'（12.715.0918.0824.1330.1836.242.2448.2660.3372.39）
lh'（"08A""10A""12A""16A""20A""24A""28A""32A""40A""48A"））
（setqnlim'（380026001850150012001000800650400200）
plim'（71320365080120150148145））
（setqi-1px0.1）
（while（>p0px）
（setqi（1+i））
（setqnk（nthinlim）pk（nthiplim））
（setqpa（nthipaa）na（nthinaa）
pb（nthipbb）nb（nthinbb））
（setqnba（-nbna）pba（-pbpa）xa（-n1na））
（setqpx（+pa（/（*pbaxa）nba）））
（if（and（>pxpk）（>n1nk））（setqpx0.1））
）;while
（setqlx（nthilh））
（setqljj（nthilj））
（setqdg（nthildg））
（setqb1（nthilb1））
（setqh2（nthilh2））
）
c）输出设计结果如下：
----设计结果-----
链型号为:
20A
链节距为:
31.75mm
链节数为:
132节
链条长度为:
63.3257m
链速v（m/s）:
1.32292---速度大小符合要求!
计算中心距ac:
1276.75mm
有效圆周力Ft:
7559.06N
作用在轴上的压力FQ:
9070.87N
小链轮齿数z1=:
25
小链轮齿数z2=:
75
滚子直径dg=:
19.05mm
内链节内宽b1=:
18.9mm
内链板高度h2=:
30.18mm
小链轮分度圆直径d1=:
253.325mm
大链轮分度圆直径d2=:
758.197mm
小链轮齿顶圆直径da1=:
268.977mm
大链轮齿顶圆直径da2=:
774.527mm
小链轮齿根圆直径df1=:
234.275mm
大链轮齿根圆直径df2=:
739.147mm
d）参数化绘制图形
链轮参数化绘图可以使用户灵活地选择链轮的型号，也可以将前面设计计算的结果输入以绘出相应的图形如下图。
其DCL代码编写如下：
（defuncsll（ljjzdgb1h2dk）
（setqd（/ljj（sin（*0.0174533（/180.0z）））））
（setqdamax（+d（*1.25ljj）（*-1dg）））
（setqdamin（-d（*-1ljj）（/（*1.6ljj）zdg）））
（setqda（*（+damaxdamin）0.5））
（setqdf（-ddg））
（s
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