datos técnicos Selección de cadenas de rodillos Cadena de transmisión

10. Método de selección de la transmisión por engranajes de pasador tipo cadena Nota: ¿Qué es un engranaje de pasador tipo cadena?

チェーン式ピンギヤ駆動選定法

1. Consideraciones de velocidad

Este método de selección es aplicable cuando la velocidad relativa de la cadena es de 50 m/min o menos.

(Ejemplo de actuación cuando la velocidad es inferior a 50 m/min)

  • Si está considerando una aplicación lineal:
    Cambiar a un método de bobinado como el de accionamiento por rodillos.
  • Si está considerando una aplicación de envoltura:
    Diámetro de montaje de la cadena reducido
Coeficiente de velocidad del engranaje de pasador Kv
Velocidad relativa de la cadena
m/min		 engranaje de pasador
Factor de velocidad
Menores de 15 años 1.0
15以上30未満 1.2
30以上50未満 1.4

2. Consideraciones sobre el piñón

Utilice un piñón de cadena con pasadores y 13 o más dientes.
Se recomiendan 18 dientes.

3. Ejemplo de transmisión por engranajes de pasador tipo cadena

チェーン式ピンギヤ駆動の例

Consulte también las fórmulas (aquí), los coeficientes (aquí) utilizados para la selección de la cadena y cómo calcular el momento de inercia (aquí).

Ejemplo de selección de transmisión por engranajes de cadena

Ejemplo de selección de transmisión por engranajes de cadena
Unidades del SI

Paso 1: Comprobar las características de la máquina y del motor

  • máquina de cortemecánica
  • Motor1,5 kW 4P 1750 r/min
  • Momento de inercia del motor IIm = 0,00425 kg m 2
  • Par de arranque Ts290%
  • Par máximo (de bloqueo) Tmax305%
  • Par de frenado Tb180%
  • Relación de reducción del reductor i181,9
  • Frecuencia de rotación hacia adelante y hacia atrás:máximo 900 veces/hora
  • Diámetro de la circunferencia primitiva del piñón (PCD)~Φ220 mm~
  • Momento de inercia del eje del motor con carga convertida II ℓ = 0,00072 kg m 2
  • No hay holgura en la cadena.

Paso 2 Calcular a partir de la carga

Velocidad de rotación de la rueda dentada impulsora del engranaje de pasador n = 1750 × 1 181,9
= 9,6 (r/min)

Velocidad relativa de la cadena V = 220 × π × 9,6 × 1000 = 6,6 (m/min)
Factor de velocidad Kv = 1,0

Supongamos que hay algún impacto debido a la máquina de corte.
...... Factor de servicio Ks = 1,3

Dado que se desconoce la masa de la carga, la tensión aplicada se calcula a partir del par motor.

par nominal del motor
Tn = 9,55 × kW n 1 = 9,55 × 1,5 1750 = 0,00819 (kN・m)

par de torsión del eje de la rueda dentada de transmisión por engranaje de pasador
T = Tn × i = 0,00819 × 181,9 = 1,49 (kN·m)

Tensión de la cadena F = 2T d 1000 = 2 × 1,49 220 1000 = 13,6 (kN)

Tensión de cadena corregida F'w = F × Ks × Kv = 13,6 × 1,3 × 1,0
= 17,7 (kN)..........(1)

Paso 3: Calcular el tiempo de aceleración/desaceleración

Par de torsión aplicado Tm = Ts + Tb 2 × 100 × Tn = 290 + 305 2 × 100 × 0,00819
= 0,0244 (kN m)

Dado que se desconoce la carga, se utiliza el par nominal del motor Tn = T ℓ.
Par de carga T ℓ = 0,00819 (kN・m)

Tiempo de aceleración ts = (Im + I ℓ) × n 1 9550 × (Tm - T ℓ) = (0.00425 + 0.00072) × 1750 9550 × (0.0244 - 0.00819)
= 0,056 (s)

Par de frenado del motor Tb = 0,00819 × 1,8 = 0,0147 (kN・m)

Tiempo de desaceleración tb = (Im + I ℓ) × n 1 9550 × (Tb + T ℓ)
= (0,00425 + 0,00072) × 1750 9550 × (0,0147 + 0,00819) = 0,040 (s)

Momento de inercia del eje del motor con carga convertida II ℓ = 0,00072 (kg・m 2)

Fw = F = 13,6 (kN) [valor obtenido en el paso 2]

Dado que tb < ts, calcule la tensión de la cadena durante la desaceleración.

Velocidad angular del eje del motor ω = 2 π × n 1 = 2 π × 1750 = 11000 (rad)

Desaceleración angular del eje del motor ωb = ω 60 × tb = 11000 60 × 0,040
= 4580(rad/s 2)

Tensión de la cadena durante la desaceleración Fb = I ℓ × ωb × i 1000 × d (2 × 1000) + Fw
= 0,00072 × 4580 × 181,9 1000 × 220 (2 × 1000) + 13,6
= 19,1 (kN)

Tensión de cadena corregida durante la desaceleración F'b = Fb × Kv = 19,1 × 1,0
= 19,1 (kN)..........(2)

Paso 4 Calcular a partir de la relación de inercia R

Relación de inercia R = I ℓ Im = 0,00072 0,00425 = 0,17

Según la tabla 4, el coeficiente de impacto K = 0,23
(No hay holgura en el dispositivo de transmisión. R < 0,2, así que establezcamos R = 0,2).

Tensión de la cadena al arrancar Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181,9 220 2 × 1000 × 100 × 0,00819 = 39,3 (kN)

Tensión de la cadena durante el frenado Fmb = Tb × i d 2 × 1000 × 100 × Tn × 1,2
= 180 × 181,9 220 2 × 1000 × 100 × 0,00819 × 1,2 = 29,3 (kN)

De Fms > Fmb
Tensión de cadena corregida F'ms = Fms × K × Kv = 39,3 × 0,23 × 1,0
= 9,04 kN..........(3)

Paso 5 Comparar (1)(2)(3)

Compare (1), (2) y (3) y seleccione una cadena con accesorios de engranaje de pasador que tenga carga máxima admisible que satisfaga la tensión máxima aplicada (2) de 19,1 kN.

carga máxima admisible al usar la cadena de acoplamiento RS120 con engranaje de pasador.
Puede utilizarse hasta 20,6 kN.

El diámetro primitivo de la rueda dentada del engranaje de pasador es Φ220, por lo que la rueda dentada tiene 18 dientes.
Supongamos que se selecciona (PCD = 222,49 mm).

Recalcule los pasos 2, 3 y 4.

[Paso 2]

F = 2T d 1000 = 2 × 1.49 222.49 1000 = 13.4 (kN)

F'w = F × Ks × Kv = 13.4 × 1.3 × 1.0 = 17.4 (kN)

[Paso 3]

Fb = Iℓ × ωb × i 1000 × d (2 × 1000) + Fw
= 0.00072 × 4580 × 181.9 1000 × 220 (2 × 1000) + 13.4
= 18.8 (kN)

Tensión correctiva de la cadena durante la desaceleración

F'b = Fb × Kv = 18.8 × 1.0 = 18.8 (kN)

[Paso 4]

Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181.9 222.49 2 × 1000 × 100 × 0.00819
= 38.8 (kN)

Corrección de la tensión de la cadena

F'ms = Fms × K × Kv = 38.8 × 0.23 × 1.0 = 8.92 (kN)

Dado que ambas tensiones de cadena corregidas se encuentran dentro de carga máxima admisible, se pueden utilizar cadenas con acoplamientos de engranajes de pasador y piñones para engranajes de pasador.

[Paso 6] Calcula el número de eslabones L

Calculando el número de enlaces L
L= 180° tan-1 P D + 2S = 180° tan-1 38,1 2920
= 240,8 → 242 enlaces

Equivalente a una longitud estándar de 242 eslabones (38,1 x 242 = 9220,2 mm)
D + 2S = 2935 mm
{unidad de gravedad}

Paso 1: Comprobar las características de la máquina y del motor

  • máquina de cortemecánica
  • Motor1,5 kW 4P 1750 r/min
  • Motor GD 2GD 2 = 0,017 kgf m 2
  • Par de arranque Ts290%
  • Par máximo (de bloqueo) Tmax305%
  • Par de frenado Tb180%
  • Relación de reducción del reductor i181,9
  • Frecuencia de rotación hacia adelante y hacia atrás:máximo 900 veces/hora
  • Diámetro de la circunferencia primitiva del piñón (PCD)~Φ220 mm~
  • Carga convertida del eje del motor GD 2GD 2ℓ = 0,00288 kgf·m 2
  • No hay holgura en la cadena.

Paso 2 Calcular a partir de la carga

Velocidad de rotación de la rueda dentada impulsora del engranaje de pasador n = 1750 × 1 181,9
= 9,6 (r/min)

Velocidad relativa de la cadena V = 220 × π × 9,6 × 1000 = 6,6 (m/min)
Factor de velocidad Kv = 1,0

Supongamos que hay algún impacto debido a la máquina de corte.
...... Factor de servicio Ks = 1,3

Dado que se desconoce la masa de la carga, la tensión aplicada se calcula a partir del par motor.

par nominal del motor
Tn = 974 × kW n 1 = 974 × 1,5 1750 = 0,835 (kgf・m)

par de torsión del eje de la rueda dentada de transmisión por engranaje de pasador
T = Tn × i = 0,835 × 181,9 = 152 (kgf·m)

Tensión de la cadena F = 2T d 1000 = 2 × 152 220 1000 = 1380 (kgf)

Tensión de cadena corregida F'w = F × Ks × Kv = 1380 × 1,3 × 1,0
= 1790 (kgf)..........(1)

Paso 3: Calcular el tiempo de aceleración/desaceleración

Par de torsión aplicado Tm = Ts + Tb 2 × 100 × Tn = 290 + 305 2 × 100 × 0,835
= 2,48 (kgf m)

Dado que se desconoce la carga, se utiliza el par nominal del motor Tn = T ℓ.
Par de carga T ℓ = 0,835 kgf·m

Tiempo de aceleración ts = (GD 2 m + GD 2ℓ) × n 1 375 × (Tm - t ℓ) = (0.017 + 0.00288) × 1750 375 × (2.48 - 0.835)
= 0,056 (s)

Par de frenado del motor Tb = 0,835 × 1,8 = 1,50 (kgf・m)

Tiempo de desaceleración tb = (GD 2 m + GD 2ℓ) × n 1 375 × (Tb + T ℓ)
= (0,017 + 0,00288) × 1750 375 × (1,5 + 0,835) = 0,040 (s)

Carga convertida del eje del motor GD 2 GD 2ℓ = 0,00288 (kgf・m 2)

Fw = F = 1380 (kgf) [valor obtenido en el paso 2]

Dado que tb < ts, calcule la tensión de la cadena durante la desaceleración.

Velocidad angular del eje del motor ω = 2 π × n 1 = 2 π × 1750 = 11000 (rad)

Desaceleración angular del eje del motor ωb = ω 60 × tb = 11000 60 × 0,040
= 4580(rad/s 2)

Tensión de la cadena durante la desaceleración Fb = GD 2ℓ / 4 × ωb × i d (2 × 1000) × G + Fw
= 0,00288 / 4 × 4580 × 181,9 220 (2 × 1000) × 9,80665 + 1380
= 1940 (kgf)

Tensión de cadena corregida durante la desaceleración F'b = Fb × Kv = 1940 × 1,0
= 1940 (kgf)..........(2)

Paso 4 Calcular a partir de la relación de inercia R

Relación de inercia R = GD 2ℓ GD 2 m = 0,00288 0,017 = 0,17

Según la tabla 4, el coeficiente de impacto K = 0,23
(No hay holgura en el dispositivo de transmisión. R < 0,2, así que establezcamos R = 0,2).

Tensión de la cadena al inicio Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181,9 220 2 × 1000 × 100 × 0,835 = 400 (kgf)

Tensión de la cadena durante el frenado Fmb = Tb × i d 2 × 1000 × 100 × Tn × 1,2
= 180 × 181,9 220 2 × 1000 × 100 × 0,835 × 1,2 = 2980 (kgf)

De Fms > Fmb
Tensión de cadena corregida F'ms = Fms × K × Kv = 4000 × 0,23 × 1,0
= 920 (kgf)..........(3)

Paso 5 Comparar (1)(2)(3)

Compare (1), (2) y (3) y seleccione una cadena con accesorios de engranaje de pasador que tenga carga máxima admisible que satisfaga la tensión máxima aplicada (2) de 1940 kgf.

carga máxima admisible al usar la cadena de acoplamiento RS120 con engranaje de pasador.
Puede utilizarse hasta 2100 kgf.

El diámetro primitivo de la rueda dentada del engranaje de pasador es Φ220, por lo que la rueda dentada tiene 18 dientes.
Supongamos que se selecciona (PCD = 222,49 mm).

Recalcule los pasos 2, 3 y 4.

[Paso 2]

F = 2T d 1000 = 2 × 152 222.49 1000 = 1370 (kgf)

F'w = F × Ks × Kv = 1370 × 1.3 × 1.0 = 1780 (kgf)

[Paso 3]

Fb = GD2ℓ/4 × ωb × i d (2 × 1000) × G + Fw
= 0.00288/4 × 4580 × 181.9 222.49 (2 × 1000) × 9.80665 + 1380
= 1930 (kgf)

Tensión correctiva de la cadena durante la desaceleración

F'b = Fb × Kv = 1930 × 1.0 = 1930 (kgf)

[Paso 4]

Fms = Ts × i d 2 × 1000 × 100 × Tn
= 290 × 181.9 222.49 2 × 1000 × 100 × 0.835
= 3960 (kgf)

Corrección de la tensión de la cadena

F'ms = Fms × K × Kv = 3960 × 0.23 × 1.0 = 911 (kgf)

Dado que ambas tensiones de cadena corregidas se encuentran dentro de carga máxima admisible, se pueden utilizar cadenas con acoplamientos de engranajes de pasador y piñones para engranajes de pasador.

[Paso 6] Calcula el número de eslabones L

Calculando el número de enlaces L
L= 180° tan-1 P D + 2S = 180° tan-1 38,1 2920
= 240,8 → 242 enlaces

Equivalente a una longitud estándar de 242 eslabones (38,1 x 242 = 9220,2 mm)
D + 2S = 2935 mm

Resultados de la selección

número de modelo de cadena RS120-2LK1+242L-JR
número de modelo de piñón RS120-1□18TQ-G (□ indica el modelo del concentrador)

Consulte también las fórmulas (aquí), los coeficientes (aquí) utilizados para la selección de la cadena y cómo calcular el momento de inercia (aquí).

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