2.4 Расчет цепной передачи.
Определяем коэффициент эксплуатации:
(16)
где КД = 1 – коэффициент динамичности нагрузки [2, стр.93, табл. 5.7]
КС = 1 - коэффициент способа смазывания (периодическая смазка цепи) [2, стр.93, табл. 5.7]
КΘ = 1 – коэффициент положения передачи в пространстве (передача горизонтальная) [2, стр.93, табл. 5.7]
КРЕГ = 1 – коэффициент регулировки межосевого расстояния (регулировка передвигающимися опорами) [2, стр.93, табл. 5.7]
КР = 1,25 - коэффициент режима работы (двухсменный режим работы) [2, стр.93, табл. 5.7]
Определяем минимальное число зубьев на ведущей звездочке:
(17) где
uоп
= 1,975 (п. 2.1)
Выбор допускаемого давления в шарнирах цепи в соответствие с частотой вращения ведущей звездочки, Н/мм2: [рЦ] = 24,5 Н/мм2 [2, стр. 94]
Расчетный шаг цепи, мм:
(18) где
ν – число рядов цепи,
Для цепей типа ПР ν = 1.
(19)
Принимаем стандартное значение шага цепи: р = 25,4 мм
Стандартная цепь ПР-25,4-6000 ГОСТ 13568-75.[2, стр.441, табл. К.32]
Число зубьев ведомой звездочки:
(20)
Выбор межосевого
расстояния в шагах:
.
Принимаем
.[2,
стр.94]
Число звеньев цепи:
(21)
Уточняем межосевое расстояние в шагах:
(22)
Фактическое межосевое расстояние, мм:
(23)
Длина цепи, мм:
(24)
Диаметры звездочек, мм:
Делительный диаметр ведущей звездочки, мм:
(25)
Делительный диаметр ведомой звездочки, мм:
(26)
Диаметр вершин ведущей звездочки, мм:
(27)
где К = 0,7 – коэффициент высоты зуба
(28)
(29)
где d1 = 7,92 мм - диаметр ролика шарнира цепи
Диаметр
вершин ведомой звездочки, мм:
(30)
где К = 0,7 – коэффициент высоты зуба
Диаметр окружности впадин ведущей звездочки, мм:
(31)
Диаметр окружности впадин ведомой звездочки, мм:
(32)
Проверка частоты вращения меньшей звездочки, об/мин:
(33)
условие выполняется.
Проверка частоты ударов цепи о зубья звездочки, с-1:
(34)
где
(35)
(36)
условие выполняется.
Фактическая скорость движения цепи, м/с:
(37)
Окружная сила, передаваемая цепью, Н:
(38)
Проверка давления в шарнирах цепи, Н/мм2:
(39)
Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви, Н:
(40)
где
Кf
= 6 - для горизонтальных передач,
q = 2,6 кг – масса 1 пог.м цепи,
а = 1,016м – межосевое расстояние цепной передачи,
g = 9,81 м/с2
Натяжение цепи от центробежных сил, Н:
(41)
Проверка прочности цепи
(42)
где FP = 60000 Н – разрушающая нагрузка
- допускаемый
коэффициент запаса прочности цепи
условие выполняется.
Сила давления цепи на вал, Н:
(43)
2.3 Проектирование и расчет редуктора.
2.2 Выбор материала. Определение допускаемых напряжений.
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни НВ1 назначается больше твердости колеса НВ2. Разность твердостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса при твердости материала не более 350 НВ в передачах с прямыми и непрямыми зубьями составляет НВ1ср – НВ2ср=20…50.
Для шестерни выбираем сталь 45 с термической обработкой улучшением до твердости 269…302 НВ.
Средняя твердость НВ1 = 0,5*(302+269)=285,5
Предел прочности
;[2,
стр. 53]
Предел текучести
;[2,
стр. 53]
Предел выносливости
;[2,
стр. 53]
Для колеса выбираем сталь 45 с термической обработкой улучшением до твердости 235…262 НВ
Средняя твердость НВ2 = 0,5*(235+262)=248,5 НВ
Предел прочности
;[2,
стр. 53]
Предел текучести
;[2,
стр. 53]
Предел выносливости
;[2,
стр. 53]
Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни, Н/мм2.
Допускаемые напряжения при числе циклов перемены напряжений NНО:
(44)
Число циклов перемены напряжений NНО определяем в зависимости от средней твердости зубьев шестерни НВ1: NНО1=25 млн. циклов [2, таб. 3.3, стр. 55]
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы редуктора:
;
(45)
где Lh - ресурс работы редуктора, час.
(п. 2.2)
Принимаем Lh = 36000 часов.
Отсюда,
Коэффициент долговечности для зубьев шестерни
(46)
т.к.
[2,стр. 55]
Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни, Н/мм2:
;
(47)
Допускаемые контактные напряжения для зубьев колеса, Н/мм2.
Допускаемые напряжения при числе циклов перемены напряжений NНО:
Число циклов
перемены напряжений NНО
определяем в зависимости от средней
твердости зубь
ев
шестерни НВ2:NНО2=16,5
млн. циклов [2, таб. 3.3, стр. 55]
Число циклов перемены напряжений за весь срок службы редуктора:
;
(п. 2.2)
Коэффициент
долговечности для зубьев шестерни
,
т.к.
[2,стр. 55]
Допускаемые контактные напряжения для зубьев колеса, Н/мм2:
;
Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни, Н/мм2.
Допускаемые напряжения при числе циклов перемены напряжений NНО:
Коэффициент
долговечности для зубьев шестерни
Число
циклов перемены напряжений :
NFO1 = 4*106 циклов для всех сталей [2, стр. 56]
,
т.к.
[2,стр. 56]
Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни, Н/мм2.
Допускаемые напряжения изгиба для зубьев колеса, Н/мм2.
Допускаемые напряжения при числе циклов перемены напряжений NНО:
Коэффициент
долговечности для зубьев шестерни
,
т.к.
[2, стр. 56]
Допускаемые напряжения изгиба для зубьев колеса, Н/мм2.
