3. Расчет цепной передачи

Исходные данные: Р₂=2.2 кВт, n₂=157.56 об/мин, U_ц=3.15.

Шаг цепи:

,

где К_э – коэффициент эксплуатации, К_э =1,15 [2, табл.5.7];

v –число рядов цепи, примем v=1;

z₁ – число зубьев ведущей звездочки, z₁ =29-2u=29-6.3=22.7; примем z₁ =23.

[р_ц] – допускаемое давление в шарнирах цепи, [р_ц] =30 Н/мм² [2, табл.5.8];

Округляем до ближайшего стандартного [2, табл.К38].

Число зубьев ведомой звездочки:

Определим фактическое передаточное число u_ф:

.

Определим оптимальное межосевое расстояние а, мм. Из условия долговечности цепи

,

Примем а=500 мм.

Межосевое расстояние в шагах:

Определим число звеньев цепи l_р:

,

. Примем

Уточняем межосевое расстояние а_р в шагах:

,

Определим фактическое межосевое расстояние

Так как ведомая ветвь цепи должна провисать примерно на 0,01а, то для этого при монтаже передачи надо предусмотреть возможность уменьшения действительного межосевого расстояния на 0,005а. Монтажное межосевое расстояние:

Длина цепи l, мм:

Диаметры звездочек:

Диаметр делительной окружности:

Ведущей звездочки

Ведомой звездочки

Диаметр окружностей выступов:

Ведущей звездочки:

,

где К – коэффициент высоты зуба, К=0,7;

К_z – коэффициент числа зубьев: К_z1=ctg180/z₁; К_z2=ctg180/z₂;

 - геометрическая характеристика зацепления, =p/d₁, где d₁ – диаметр ролика шарнира цепи, d₁ =5,08 мм;

Ведомой звездочки:

Диаметр окружностей впадин:

Ведущей звездочки

Ведомой звездочки

Проверим частоту вращения меньшей звездочки:

,

где n₁=157,56 об/мин – частота вращения тихоходного вала редуктора;

[n₁]=1510³/p=15000/15,875=945 об/мин – допускаемая частота вращения.

Условие соблюдается.

Проверим число ударов цепи о зубья звездочек

,

где U=4z₁n₁/(60l_p)=423157,56/(60112)=2,15 – расчетное число ударов цепи;

[U]=508/p=508/15,875=32 – допускаемое число ударов цепи.

Условие соблюдается.

Фактическая скорость цепи

Окружная сила

Давление в шарнирах цепи:

[р_ц] =30 Н/мм²

Условие соблюдается.

Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви (от ее силы тяжести), Н

,

где К_f – коэффициент провисания, для горизонтальных передач К_f =6;

q – масса 1 м цепи, q=1 кг/м;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

а – межосевое расстояние, м

Опреде лим силы давления цепи на вал (расчетная нагрузка на валы)

,

4. Расчет и проектирование валов

4.1. Проектный расчет валов

На первом этапе конструирования вала определяют диаметр опасного сечения вала из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

4.1.1. Ведущий вал.

Диаметр выходного конца вала [1, с. 108]:

,

где [_к] – пониженные допускаемые напряжения на кручение, [_к]=25 МПа.

Примем d_в1=0,75d_дв=0,7532=24 мм.

Хвостовик вала выполняем цилиндрическим.

Длина посадочного конца вала:

Диаметр вала под подшипники:

. Предварительно назначаем подшипник радиальный однорядный легкой серии 206: d=30 мм, В=16 мм, D= 62 мм.

Шестерню выполняем за одно целое с валом.

4.1.2. Выходной вал.

Диаметр выходного конца вала

Длина посадочного конца вала:

Диаметр вала под подшипник

Предварительно назначаем подшипник радиальный однорядный легкой серии 208: d=40 мм, В=18 мм, D=80 мм.

Диаметр вала под колесом

_{Диаметр буртика у колеса:}

_.