Завдання

Провести розрахунок клинопасової передачі, якщо потужність , що передається Р₁=____кВт, частота обертання n₁=____об/хв., передаточне число передачі и=_____, робота передачі спокійна з невеликими коливаннями навантажень .

( Дані приймають по таблиці 3 колонки : 1, 2, 3, 10 )

Таблиця 5 – Канавка шківів клинопасових передач ( по ГОСТ 20889-80) Розміри,мм

Пас		Розміри канавок				Кути профіля канавок
Переріз	lp	h	h0	f	e	34o	36o	38o	40o
						dp
О	8,5	7,0	2,5	8,0	12,0	63-71	80-100	112-160	³ 180
А	11,0	8,7	3,3	10,0	15,0	90-112	125-160	180-400	³ 450
Б	14,0	10,8	4,2	12,5	19,0	125-160	180-224	250-500	³ 560
В	19,0	14,3	5,7	17,0	25,5	200-315	200-315	355-630	³ 710
Г	27,0	19,9	8,1	24,0	37,0	-	315-450	500-900	³ 1000
Д	32,0	23,4	9,6	29,0	41,5	-	500-560	630-1120	³1250
П р и м ітка. Ширина обода шківу В = (z – 1)e + 2f , где z - число пасів в передачі.

Розрахунок ланцюгової передачі

В приводах загального призначення, що розробляються в курсових проектах, ланцюгові передачі застосовують в основному для зниження частоти обертання привідного валу. Найбільш поширені для цієї цілі привідні роликові ланцюги однорядні та двохрядні, технічні дані яких приведені в таблицях 1 та 6

Таблиця 1 – Ланцюги привідні роликові однорядні ПР ( по ГОСТ 13568-75), розміри в мм

t	Bвн	d	d1	h	b	Q, кН	q, кг/м	Аоп , мм2
9,525 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8	5,72 7,75 9,65 12,7 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75	3,28 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,12 12,72 14,29	6,35 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,4 28,58	8,5 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3	17 21 24 33 39 46 58 62 72	9,1 18,2 22,7 31,8 60,0 88,5 127,0 172,4 226,8	0,45 0,75 1,0 1,9 2,6 3,8 5,5 7,5 9,7	28,1 39,6 54,8 105,8 179,7 262 394 473 646
Примітка: 1. Стандарт не діє для ланцюгів бурових установок. 2. Параметр Аоп , мм2 , означает проекцію опорної поверхні шарніра . Для ланцюгів ПР Аоп = 0,28t2 за виключенням ланцюгів з кроком 15,875, для яких Аоп = 0,22 t2 , і ланцюгів з кроком 9,525 і 12,7 для яких Аоп=0,31t2. Крок ланцюга t виміряють під навантаженням, рівним 0,01Q, де Q – руйнівне навантаження, q - вага одного метру ланцюга. 3. Допускається зниження Q перехідних ланок на 20%.

Таблиця 2 - Ланцюги привідні роликові двохрядні 2ПР ( по ГОСТ 13568-75), розміри в мм

t	Bвн	d	d1	h	b	А	Q, кН	q, кг/м	Аоп , мм2
12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8	7,75 9,65 12,70 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75	4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,12 12,72 14,29	8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,4 28,58	11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3	35 41 54 68 82 104 110 130	13,92 16,59 25,50 29,29 35,76 45,44 48,87 58,55	31,8 45,4 72,0 113,4 177,0 254,0 344,8 453,6	1,4 1,9 3,5 5,0 7,3 11,0 14,4 19,1	105 140 211 359 524 788 946 1292
Примітка. Позначення такі ж , як в табл. 5.1; додатковий розмір А — відстань між площинами, що проходять через середини роликів першого та другого рядів ланцюга.

Обертовий момент на ведучій зірочці та передаточне число ланцюгової передачі u_л приймаємо з першого розділу. Потім визначаємо число зубів на ведучій зірочці z₃ за формулою (1) та на веденій z₄ за формулою (2). При розрахунку числа зубів на ведучій зірочці необхідно враховувати, що мінімальне значення z₃ повинно бути не менше ніж 6.

(1)

(2)

Так як значення кількості зубців округлювались до цілих чисел, то виникає потреба в уточненні передаточного числа u_л за формулою (2). розбіжність не повинна бути більшою за 3%

Головний параметр передачі є крок, мм, що визначається з умови

(3)

де Т₁ – обертовий момент на валу ведучої , меншої, зірочки, Н*мм; [р] – допустимий тиск, що приходиться на одиницю проекції опорної поверхні, МПа (чисельно рівне Н/мм²); К – коефіцієнт, що враховує умови монтажу та експлуатації передачі; m - коефіцієнт числа рядів ланцюга (для однорядних ланцюгів приймають m=1, для двохрядних 1,7).

Для визначення кроку ланцюга потрібно знати допустимий тиск в шарнірах [р]. В таблиці 3 значення [р] задано в залежності від частоти обертання ведучої зірочки та кроку t. Тому значенням величини [р] для розрахунку формули (3) задаються орієнтовно беручи середнє значення

Таблиця 3 - Допустимий тиск в шарнірах ланцюга [р], МПа (при z₁=17)

n1, об/хв	Крок ланцюга, мм
	12,7	15,875		19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
50 100 200 300 500 750 1000 1250	46 37 29 26 22 19 17 16	43 34 27 24 20 17 16 15	39 31 25 22 18 16 14 13		36 29 23 20 17 15 13 12	34 27 22 19 16 14 13 -	31 25 19 17 14 13 - -	29 23 18 16 13 - - -	27 22 17 15 12 - - -
Примітка : 1. Якщо z1  17, то табличне значення [р] домножують на kz = 1 + 0,01 (z1 - 17). 2. Для двохрядних ланцюгів значения [р] домножують на 15%.

Коефіцієнт К визначають за формулою (4)

, (4)

К₁ – коефіцієнт, що враховує характер навантаження: при спокійному навантаженні К₁=1, при

динамічному навантаженні в залежності від ударів К₁=1,2...1,4; К₂ – коефіцієнт, що враховує міжосьова відстань: при а=(30...50)t К₂=1, при збільшенні а знижується К₂ на кожні 20t вверх а=50t; К₃ – коефіцієнт, що враховує спосіб змащування, при безперервному змащуванні К₃=1, при крапельному - К₃=1,3 , при періодичному - К₃=1,5; К₄ – коефіцієнт, який враховує тривалість робочого дня, К₄=1 при однозмінному, К₄=1,25 при двохзмінному; К₅ – коефіцієнт, що враховує нахил передачі до горизонту, при α≤60⁰ К₅=1, при α>60⁰ К₅=1,25; К₆ – коефіцієнт, що враховує спосіб регулювання натягу ланцюга К₆=1...1,25.

Після визначення кроку по формулі (3) по таблиці 1 для однорядного ланцюга приймаємо найближче більше значення , та згідно прийнятого кроку вибираємо основні параметри: проекцію опорної поверхні шарніра А_ОП, руйнівне навантаження Q, вагу одного метру ланцюга q.

Перевіряємо ланцюг по двом показникам:

1) по частоті обертання ведучої зірочки n₁ по таблиці 4 в залежності від кроку t перевіряємо, чи виконується умова n₁≤[n₁];

Таблиця 4 – Допустиме значення частоти обертання [n₁]. об/хв., малої зірочки для привідних роликових ланцюгів нормальної серії (при z>15)

t, мм	п1, об/хв	t, мм	п1, об/хв
12,7 15,875 19,05 25,4	1250 1000 900 800	31,75 38,1 44,45 50,8	630 500 400 300
Примітка. Для передач, захищених від пилу, при спокійній роботі та надійному змащуванні допускається збільшення п1 на 30%.

2) по тиску у шарнірах , що повинен бути меншим від допустимого тиску, який вибирають по таблиці 5.3 в залежності від частоти обертання ведучої зірочки та кроку ланцюга

, (5.5)

де F_tл – колова сила в ланцюговій передачі

, Н (5.6)

де Т₁ – обертовий момент на валу ведучої зірочки, Н*м; ω₁ - кутова швидкість на валу ведучої зірочки, рад/с; υ – колова швидкість, м/с

, м/с (5.7)

де t в мм; n₁ – частота обертання ведучої зірочки, об/хв

Число ланок ланцюга визначаємо за формулою (5.8), приймаючи а_л=(30...50)t, де нижні значення приймають для малих передаточних чисел ( ) , верхні – для великих ( ). Число ланок ланцюга округлюють до цілого чила.

(5.8)

Визначивши число ланок ланцюга, знаходять його довжину L

(5.9)

Потім уточнють значення міжосьової відстані а_л. Для вільного провисання ланцюга потрібно передбачити зменшення міжосьової відстані на 0,4%

(5.10)

Визначають діаметри ділильних кіл ведучої d₃ та веденої d₄ зірочок, та діаметри зовнішніх кіл ведучої D_е3 та веденої D_е4 зірочок

, (5.11)

, (5.12)

де d₁ – діаметр ролика ланцюга, таблиця 5.1 та 5.2

Для подальшого розрахунку потрібно знати сили, що діють на ланцюг: F_tл – колова сила була визначене вище, Н; F_υ – центробіжна сила, Н; F_f - сила від провисання ланцюга, Н

, (5.12)

де q - вагу одного метру ланцюга визначена по таблиці 1

(13)

де k_f – коефіцієнт, що враховує положення ланцюга: при горизонтальному розташуванні ланцюга k_f =6; при нахилі під кутом 45⁰ k_f =1,5; при вертикальному - k_f =1

Розрахункове навантаження на вали F_в визначається за формулою (14)

(14)

При розрахунку ланцюгової передачі обов’язково потрібно перевіряти коефіцієнт запасу міцності s . Розрахунковий коефіцієнт повинен задовольняти умову , де - нормативний коефіцієнт, що вибирається за таблицею 5

Таблиця 5 – Нормативні коефіцієнти запасу міцності привідних роликових ланцюгів нормальної серії ПР і 2ПР

n1, об/хв	Крок ланцюга , мм
	12,7	15,875		19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
50 100 300 500 750 1000 1250	7,1 7,3 7,9 8,5 9,3 10,0 10,6	7,2 7,4 8,2 8,9 10,0 10,8 11,6	7,2 7,5 8,4 9,4 10,7 11,7 12,7		7,3 7,6 8,9 10,2 12,0 13,3 14,5	7,4 7,8 9,4 11,0 13,0 15,0 -	7,5 8,0 9,8 11,8 14,0 - -	7,6 8,1 10,3 12,5 - - -	7,6 8,3 10,8 - - - -

, (15)

де k₁ - коефіцієнт, що враховує характер навантаження, вказаний вище