§ 5. Методика подбора и проверки цепей с учетом их долговечности

Как определить среднее давление р_с в шарнире? Назовите параметры d и В.

Среднее давление в шарнире звена р_с определяется как отношение окружной силы, передаваемой цепью, к площади проекции опорной поверхности шарнира, d — диаметр валика, В — шарнира цепи.

7.16. Расчет цепи на износостойкость шарниров. Среднее давление р_с в шарнире не должно превышать допускаемого (указанного в табл. 7.1), т. е.

р_с = (F_tK)/A ≤ [p]_c, (7.17)

где F_t — окружная сила, передаваемая цепью; А — площадь проекции опорной поверхности шарнира для роликовых и втулочных цепей (А = dB); для зубчатых цепей А = 0,76dB; К — коэффициент эксплуатации;

К = К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆ (7.18)

(значения коэффициентов К₁ – К₆ - см. табл. 7.3).

Преобразуем формулу (7.17): а) выразим окружную силу через момент на меньшей звездочке М₁ шаг цепи р и число зубьев этой звездочки z₁; б) представим площадь опорной поверхности шарнира в виде функции от шага р. После чего получим выражение для определения шага цепи:

для роликовой и втулочной цепей

; (7.19)

для зубчатой цепи с шарниром скольжения

; (7.20)

где z_ц - число рядов в роликовой или втулочной цепи; ψ_р = В/р = 2÷8 - коэффициент ширины зубчатой цепи.

Расшифруйте параметры, входящие в значение ∑F_t.

При определении суммарной нагрузки в цепной пере­даче по формуле (7.21): F_t - окружная сила; К_b - коэффициент нагрузки вала; F_υ - натяжение от центробежных сил; F₀ - натяжение от провисания цепи.

7.17. Расчет цепи по разрушающей нагрузке (по запасу прочности). В ответственных случаях выбранную цепь прове­ряют по коэффициенту запаса прочности

, (7.21)

где F- разрушающая нагрузка цепи (см. табл. 7.1); ∑F₁ = F_tK_b + F_υ + F₀ (см. шаги 7.13; 7.14) - суммарная нагруз­ка в ведущей цепи; [n] - требуемый (допускаемый) коэффициент запаса прочности (выбирают по табл. 7.1).

Как называется расчет по формуле (7.22)? Найдите похожий расчет для ременной передачи.

Формула (7.22) - расчет долговечности по числу входов цепи в зацепление со звездочками (по числу ударов). Похожий расчет в ременной передаче - расчет по числу пробегов ремня.

7.18. Долговечность по числу входов в зацепление с обеими звездочками (число ударов) проверяют по формуле

; (7.22)

где L_p - общее число звеньев цепи; z и n - число зубьев и частота вращения звездочки (ведущей или ведомой); U - действительное число входов звеньев цепи в зацепление за 1 с; υ - окружная скорость, м/с; L - длина цепи, м; [U] — допускаемое число входов цепи в зацепление за 1 с (см. табл. 7.1).

7.19. Последовательность проектного расчета цепных пере­дач.

1. Выбрать тип цепи по ее предполагаемой скорости и из условий работы передачи (роликовая, втулочная, зубчатая).

2. По передаточному числу и выбрать по табл. 7.1 число зубьев малой звездочки z₁ по формуле (7.9) определить число зубьев большей звездочки z₂. Проверить выполнение условия z₂ ≤ z_{2 max} (см. шаг 7.8).

3. Определить вращающий момент M₁ на малой звездочке, по табл. 7.1 выбрать допускаемое давление в шарнирах [р]_с, задать расчетные коэффициенты K₁ – K₆ и по формуле (7.18) определить коэффициент эксплуатации К. После чего из условия износостойкости шарниров [см. формулы (7.19), (7.20)] определить шаг цепи. Полученное значение шага р округлить до стандартного (см. табл. 7.1).

4. Принятый шаг проверить по допустимой угловой скорос­ти малой звездочки (см. табл. 7.1). При несоблюдении условия ω₁ = ω_{1 max} увеличить число рядов роликовой (втулочной) цепи или ширину зубчатой цепи.

5. По формуле (7.8) определить среднюю скорость цепи υ и силу F_t, после чего по формуле (7.17) проверить износостойкость цепи. При несоблюдении условия р_c ≤ [р]_c увеличить шаг цепи и расчет повторить.

6. Определить геометрические размеры передачи.

7. Для особо ответственных цепных передач по формуле (7.21) проверить выбранную цепь по коэффициенту запаса прочности.

8. По формуле (7.22) проверить передачу по числу ударов в 1 с.