4 Расчет звездочек

4.1 Выбираем материал

Выбираем Сталь45

Термообработка-закалка

Твердость- 235…262 НВ

Предел прочности = 590 МПа

Предел текучести =540 МПа

Предел выносливости = 335 МПа

4.1.1 Эскизы звездочек приведены на рисунках 5 и 6.

4.2 Рассчитываем профиль зубьев звездочек ГОСТ 591-69

эскиз профиля зубьев приведен на рисунке 7.

4.2.1 Определим шаг цепи

t= 25.4 мм

Диаметр элемента зацепления D_ц= 15,88 мм

по таблице 3.2[2], ГОСТ 13568-97

4.2.2 Определяем геометрическую характеристику зацепления

4.2.3 Определяем число зубьев звездочки

Z₁ = 23 Z₂= 72

4.2.4 Определяем диаметр делительной окружности

=186,54 мм

= 569,14 мм

4.2.5 Определяем диаметр окружности выступов

D_e = t·(К+ctg180/Z)

где К коэффициент высоты зуба, 0,532:

D_{e 1} =25,4· (0,532+ctg180/23)=198,32 мм

D_{e 2} =25,4· (0,532+ctg180/68)=582,26 мм

4.6.2 Определяем окружности впадин

D_i = d_д -2 ·r

где r – радиус впадин, мм

r= 0.5025 ·D_ц +0,05 = 8,03 мм.

D_{i 1} = d₁ -2·r=186.54-2·8.05=170,48 мм

D_{i 2} = d₂ -2·r=569.14-2·8.05=553,08 мм

4.2.7 Найдем наибольшую хорду

L_x =d·cos(90/z)-2·r

L_x =d·cos(95/z)-2·r

для ведущей

L_x =170,05 мм

L_x =169,996 мм

для ведомой

L_x =552,938 мм

L_x =552,922 мм

4.2.8 Определяем радиус сопряжения

r₁ =0,8·D_ц +r =0,8·15,88+8,03=20,74 мм

4.2.9 Определяем радиус головки зуба

r₂ = D_u ·(1,24·cos+0,8·cosβ-1,3025)-0,05

где  -половина угла зуба

β- половина угла впадины

-половина угла впадин

Для ведущей звездочки

=14

β=16

=52 r₂ = 10,58 мм

Для ведомой звездочки

=17

β=16

=54 r₂ = 10,28 мм

4.2.10 Прямой участок профиля

FG = D_Ц ·(1,24sin()-0,8·sin(β))

FG = 15,88·(1,24sin(14)-0,8sin(16))=8,26 мм

4.2.11 Расстояние от центра дуги впадины до центра дуги головки

OO₂ =1,24·D_Ц =19,69 мм

4.2.12 Определение смещения центров дуг впадин

е=0,03·t=0.762 мм

4.2.13 Определение координаты точки О₁

x₁=0,8·D_ц·sin

y₁=0,8·D_ц·sin

Для ведущей звездочки: x₁ =10,01 мм

y₁ = 7,82 мм

Для ведомой звездочки x₂ =10,34 мм

y₂ =7,47 мм

4.2.14 Определяем координаты точки O₂

x₁=1,24·D_ц·cos(180/z)

y₁=1,24·D_ц·sin(180/z)

Для ведущей звездочки: x₁ =19,51 мм

y₁ = 2,68 мм

Для ведомой звездочки x₂ =19,67 мм

y₂ =0,88 мм

4.2.15 Результаты всех вычислений сводим в таблицу №2

Таблица 2

№ п/п	Наименование парамеров	Обозначение	Един. измер.	для ведущей	для ведомой
1	Шаг цепи	t	мм	25,4	25,4
2	Диам.элем.зацеп.	DЦ	мм	15,88	15,88
3	Геометрич. хар-ка зацеп.		мм	1,6	1,6
4	Число зубьев звезд.	Z	мм	23	72
5	Диаметр делит. окр.	dд	мм	186,54	569,14
6	Диаметр окр. выступов	De	мм	198	562
7	Коэф. выступов зуб	K	-	0,532	0,532
8	Диаметр окр. впадин	Di	мм	170,48	553,08
9	Наибольшая хорда	Lx	мм	170,05	552,94
10	Радиус впадины	r	мм	8,03	8,03
11	Радиус сопряжения	r1	мм	20,73	20,73
12	Радиус головки зуба	r2	мм	10,58	10,28
13	Половина угла впадины		град	52	54
14	Угол сопряжения	β	град	16	17
15	Половина угла зуба		град	14	16
16	Прямой участок профиля	FG	мм	8,26	8,26
17	Расст.от ценров дуг вп.	OO2	мм	19,69	19,69
18	Смещение центров дуг вп.	e	мм	0,762	0,762
19	Координаты точки О1	x1 y1	мм мм	10,01 7,82	10,34 7,37
20	Координаты точки О2	x2 y2	мм мм	19,51 2,68	19,67 0,88

4.3 Расчет основных размеров

4.3.1 Диаметр зацепления

D_ц=d₁ =15,88 мм, по таблице 3[2], ГОСТ 13568-97

4.3.2 Ширина пластины цепи

h=24,2 мм, по таблице 3[2], ГОСТ 13568-97

4.3.3 Расстояние между внутренними пластинами цепи

b₃ =15,88 мм, по таблице 3[2], ГОСТ 13568-97

4.3.4 Расстояние между осями цепи

А= 29,29 мм, по таблице 3[2], ГОСТ 13568-97

5. Определяем радиус закругления зуба

r₃ =1,7·D_ц

r₃ =1,7·15,88= 27 мм

4.3.6 Определяем расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закругления

h₂ =0,8·D_Ц

h₂ =0,8·15,88= 12,704 мм

4.3.7 Определяем диаметр обода

D_C = t·ctg(180/Z)-1,3·h

D_{C 1} = 25,4·ctg(180/23)-1,3·24,2=153 мм

D_{C 2} = 25,4·ctg(180/72)-1,3·24,2=537,12 мм

4.3.8 Определяем радиус закругления

при t=25,4 r=1,6 мм

9. Определяем ширину зуба звездочки

в_Ш 0,9·в – 0,15 = 0,9·15,88-0,15= 14,142 мм

9. Определяем ширину венца многорядной цепи

B_n = (n-1)·А+В_Ш = (2-1)· 29,29+14,14=43,43 мм

4.3.11 Результаты вычислений вносим в таблицу №3

№ п/п	Параметр	Обоз-ние	Ед.изм	Вед.зв	Ведом.зв.
1	Диаметр элемента зацепления	DЦ	мм	15,88	15,88
2	Ширина пластины цепи	h	мм	24,2	24,2
3	Расст. между внутрен пласт.	b3	мм	15,88	15,88
4	Расстояние м/д осями цепи	А	мм	29,29	29,29
5	Радиус закругления зуба	r3	мм	27	27
6	Расст от вершины зуба до л.ц	h3	мм	12,703	12,703
7	Диаметр обода	Dc	мм	153	537,12
8	Радиус закругления	r4	мм	1,6	1,6
9	Ширина зуба звездочки	b1	мм	14,142	14,142
10	Ширина венца многор. Зв.	Bn	мм	43,43	43,43

4.5 Рассчитаем ступицу

4.5.1 Определим внутренний диаметр ступицы

где T – крутящий момент на валу;

- допускаемое напряжение на кручение

для ведущей ступицы

мм,

для ведомой ступицы

мм,

принимаем d₁ =44 мм

d₂ =62 мм

по второму ряду Ra 40. CT СЭВ 514-77

4.5.2 Определяем диаметр ступицы

d_СТ = 1,5· d +10

для ведущей: d_{СТ 1}= 76 мм

для ведомой d_{СТ 2}= 103 мм

4.5.2 Определяем фаски

с₁ = 2 мм; с₂ = 2,5 мм;

4.5.3 Определим длину ступицы

l_СТ = 11,5·d

для ведущей: l_{СТ 1}= 66 мм

для ведомой l_{СТ 2}= 93 мм

6. Определяем диаметр центров

d_u = 0,5·(D_i +d_СТ ) = 0,5·(553+103)=318 мм

Принимаем d₀ = 170 мм (диаметр отверстий)

6. Подбираем шпонку

Размеры шпоночного паза определяем по таблице 3.1[4]. ГОСТ 23360-78

Для ведущей звездочки

d₁ = 44 мм

ширина в = 12 мм

высота h = 8 мм

с =0,3 мм (паз)

с =0,5 мм (шпонка)

глубина паза в валу t₁ = 5 мм

в ступице t₂ = 3,3 мм

длинна шпонки L= 63 мм

Шпонка 12×8×63 ГОСТ 23360-78

Для ведомой звездочки

d₂ = 62 мм

ширина в = 18 мм

высота h = 11 мм

с =0,3 мм (паз)

с =0,5 мм (шпонка)

глубина паза в валу t₁ = 7 мм

в ступице t₂ = 4,4 мм

длинна шпонки L= 90 мм

Шпонка 18×11×90 ГОСТ 23360-78