3.3. Пример 3 (передача с зубчатой цепью)

3.3.1. Исходные данные:

Передаваемая мощность N = 7 кВт, n₁ = 1500 мин^-1; u = 2,5; а = 500 мм; D_е1100 мм;  = 35. Ведущая ветвь – верхняя.

3.3.2. Решение

1) По формуле (5) D_{е1 max} = 1,66500/ (2,5 + 1) = 237 мм.

Из условия (13) и D_е1  100 мм (по заданию) принимаем D_е1 = 120 мм

2) Скорость цепи м/с, поэтому скоростной коэффициент К_v = 1.

3) Коэффициент эксплуатации К_Э= К_н /К_v, где К_н = 1, так как  < 45: К_Э = 11 = 1.

4) При n₁ = 1500 мин^-1 принимаем шаги цепи (стр.7) Р = 25,4 и 31,75 мм

Условия:

плавности работы по формуле (11)

Р 0,185120 = 22,2 мм - не выполняется;

долговечности по формуле (12)

0,125500 Р 0,04500

6,25 Р 20 мм - не выполняется.

Поэтому уменьшим шаг цепи: Р = 19,05 мм.

5) Число зубьев звездочек по формуле (17):

z = 180/arctg(P/D_е1) = 180/arctg(19,05/120) = 19,95.

Принимаем z₁ = 20 > z_1min = 17; z₂ = 202,5 = 50; u = 2,5

6) Ширина цепи по формуле (14):

b = 1570451 /(2019,05²) = 20,54 мм,

где Т₁ = 9550N/n₁ = 95507/1500  45 Нм

Выбираем (приложение 2) ЦЕПЬ ПЗ-1-19,05-74-45 ГОСТ 13552-81, у которой b = 45 мм, F_разр = 74кН, q = 3,9 кг/м

7) Диаметры окружностей по формулам (15), (17):

d_д1 = 19,05/sin(180/20) = 121,78 мм;

d_д2 = 19,05/sin(180/50) = 303,39 мм;

D_е1 = 19,05/ tg(180/20) = 120,3 мм;

D_е2 = 19,05/tg(180/50) = 302,8 мм;

8) Число звеньев цепи по формуле (21):

W = 226,25 + 0,570 + 22,8/26,25 = 88,4,

где а_р = 500/19,05 = 26,25; z_ = 70; ² = [(50-20)/2]² = 22,8.

Принимаем W = 88.

Длина цепи в метрах:

L = 19,058810^-3 = 1,68 м.

9) Фактическое межосевое расстояние по формуле (23):

= 496,5 мм;

 а = 1…2 мм, окончательно а = 495 мм

10) Проверочный расчет:

F_t= 200045/121,78 = 739 Н; F_q = 603,90,495сos35 95 Н; F_v = 3,99,4²  345 Н; F_1max = 1,2739 + 95 + 345  1330 Н; F₂= 95+345 = 440 Н;

Запас прочности S = 74/1,33 = 55,6 > [S] = 42,9,

где [S] = 20 + 0,819,05150010^-3 = 42,9

Условие прочности выполняется

Число ударов цепи по формуле (30):

w = 201500/ (1588) = 22,7 < [w] = 40 c ^–1

Условие динамичности выполняется.

11) Нагрузка на валах звездочек

Угол  = 57,3(303,39 - 121,78) / 495 = 21

Силы по осям х, у по формуле (31):

F_вx = 1330cos (10,5 + 35) + 440cos (10,5 - 35)  1330 Н;

F_ву = 1330sin(35 + 10,5) + 440sin(35 - 10,5)  1130 Н.

4. Литература

1. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник.- М.: Машиностроение, 1989.

2. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов/ С.А. Чернавский и др.- М.: Машиностроение, 1984.

3. Детали машин в примерах и задачах: Учеб. пособие / Под общ. ред.

С.Н. Ничипорчика. – Мн.: Высш. шк., 1981.

4. Готовцев А.А., Котенок И.П. Проектирование цепных передач: Справочник.- М.: Машиностроение, 1982.- (Б-ка конструктора)

5. Приводы машин: Справочник / В.В. Длоугий, Т.И. Муха и др.-Л.: Машино­строение, Ленингр. отд-ние, 1982.

6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие.- М.: Высш. шк., 1985.

7. Детали машин: Атлас конструкций. В 2-х ч. Ч.1 / Под общ. ред. Д.Н. Реше­това.- М.: Машиностроение, 1992.