3. Расчёт цепной передачи

3.1. Определение чисел зубьев малой z₁ и большой z₂ звездочек

z₁=29-2∙u≥13 (3.1)

z₁=29-2∙3,15=22,7>13

Принимаем z₁=23

z₂=z₁∙u<120 (3.2.)

z₂=23∙3,15=72,45

Принимаем z₂=72

3.2. Назначение предварительного шага цепи.

Принимаем шаг цепи Р=22,4мм.

Для выбранного шага определяем допускаемое значение среднего давления в шарнирах:

3.3. Определение коэффициента эксплуатации

, (3.3)

где К_Д - коэффициент динамичности, К_Д=1;

К_а=1 – коэффициент длины;

К_Н – коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту,

К_Н = 0,15· , (3.4)

где ψ – угол наклона передачи. Назначаем ψ = 35˚. К_Н = 1;

К_рег=1,25 – коэффициент, учитывающий регулировку натяжения цепи;

К_см=1,5 – коэффициент, учитывающий характер смазки;

К_реж=1 – коэффициент режима работы передачи;

К_Т=1 – коэффициент температуры.

1·1·1,25·1,5·1·1·1=1,88

3.4. Определение расчётного шага цепи

Назначаем коэффициент рядности цепи m_p=1

, (3.5)

где - допускаемое давление в шарнирах цепи, Мпа;

Р – шаг цепи, мм;

Т₂ – крутящий момент на втором валу.

мм

Стандартный шаг Р=25,4мм

Для полученного шага определяем допускаемое давление = 31,56 Мпа и значение разрушающей нагрузки F_раз = 56,7 кН, массу 1м цепи q=2,6 кг/м, площадь проекции опорной поверхности шарнира А=180мм².

3.5. Определение скорости движения цепи

(3.6)

3.6. Определение окружного усилия

F_t=P₁/V, (3.7)

где F_t – окружное усилие, кН;

P₁ – передаваемая мощность, кВт.

F_t=5,17/1,73=2,99кН

3.7. Определение среднего давления в шарнирах

(3.8)

P=31,22МПа< =31,56МПа

Условие соблюдается

3.8.Определение межосевого расстояния и длины цепи

Назначаем оптимальное межосевое расстояние

A_w=40P=40·25,4=1016мм (3.9)

Число звеньев цепи Z_ц:

(3.10)

Длина цепи L=Z_Ц·Р (3.11)

L=129·25,4=3276,6мм

Окончательное межосевое расстояние а:

(3.12)

3.9.Определение усилий в ветвях и коэффициент запаса прочности цепи

Натяжение цепи от силы тяжести

F_q =60·q·a·cosψ·10^-6 (3.13)

F_q=60·2,6·1015,72·1·10^-6 = 0,16кН

Натяжение цепи от центробежных сил Fц, кН

F_Ц=q·V²·10^-3 (3.14)

F_Ц=2,6·1,73²·10^-3=0,0078 кН.

Натяжение ведущей ветви

F₁=F_t+F_q+F_Ц (3.15)

F₁=2,99+0,16+0,0078=3,1578кН.

Коэффициент запаса прочности

(3.16)

- удовлетворяет условию.

3.10. Определение расчетной нагрузки на валы

F_рас=F_t·K_M, (3.17)

где K_M – коэффициент, учитывающий расположение передачи;

F_рас=2,99·1,15=3,44кН.

3.11. Определение размеров венцов звездочек цепей

Делительный диаметр d_δ=P/sin(180˚/Z) (3.18)

Малая звёздочка	Большая звёздочка
25,4/sin(180/23)=186,63мм	dδ2=25,4/sin(180/72)=582,57мм
Диаметр окружности выступов De=P(0,5+ctg(180/Z)) (3.19)
De1=25,4(0,5+ctg(180/23))=197,56мм	De2=25,4(0,5+ctg(180/72))=595,27мм
Диаметр окружности впадин Di= dδ-2r , (3.20) где r – радиус впадин, r=0,5025· d1-0,05мм , (3.21) где d1 – диаметр ролика цепи, d1 =15,88мм r=0,5025·15,88-0,05=7,9297мм
Di1=186,63-2·7,93=170,77мм	Di2=582,57-2·7,93=566,71мм
Диаметр проточки Dc=Р·ctg(180/Z)-1,3h (3.22)
Dc1=25,4·ctg(180/23)-1,3·24,2=153,4мм	Dc=25,4·ctg(180/72)-1,3·24,2=551,11мм
Ширина зуба цепи b=0,9Вт-0,15мм , (3.23) где Вт – расстояние между внутренними плоскостями пластин, Вт = 15,88мм. b=0,9·15,88-0,15=14,142мм Ширина венца В=(n-1)А+в, (3.24) где n – число рядов цепи; А – расстояние между осями симметрии многорядных цепей. n=1, А=45,44мм В=(1-1)·45,44+14,142=14,142мм Радиус закругления зуба R=1,7d1 (3.25) R=1,7·15,88=26,996мм Толщина обода 1,5(De-dδ) (3.26)
δ1=1,5(197,56-186,63)=16,395мм	δ2=1,5(595,27-582,57)=19,05мм
Толщина диска С=(1,2…1,3)δ
С1=1,25·16,395=10,49мм	С2=1,25·19,05=23,81мм

4. Расчёт валов

4.1. Расчёт быстроходного вала конического редуктора

4.1.1. Материал и термообработка вала

Сталь 40Х, термообработка – улучшение, твёрдость 269…302НВ.

Временное сопротивление σ_в = 900 МПа;

Предел текучести σ_Т = 750 МПа.

4.1.2. Проектный расчёт вала

Проектный расчёт вала ведётся условно на чистое кручение по заниженным допускаемым напряжениям.

Диаметром различных участков вала определяют по формулам:

d (4.1)

d_n d+2t (4.2)

d_Бn d_n+3γ , (4.3)

где Т_Б – крутящий момент на быстроходном валу, Н·м;

d,d_n,d_Бn – диаметры отдельных участков вала, мм.

Высоту буртика t, координату фаски подшипника γ (мм) принимают в зависимости от диаметра d посадочной поверхности.

d

Согласуем с электродвидателем

Dвх=30,4…45,6

Назначаем d=38 мм, t=2,5мм.

d_n 38+2·2,5=43мм

Назначаем d_n=45 мм, r=2,5мм

d_Бn 45+3·2,5=52,5мм

Назначаем d_Бn=55 мм.