27. Цепные передачи. Достоинства и недостатки. Основные характеристики: мощность, скорость, частота вращения, передаточное отношение, межосевое расстояние и длина цепи.

Цепной привод широко используется в современном машиностроении. Цепные передачи состоят из ведомой 1 и ведущей 2 звездочек, огибаемых гибкой связью-цепью. Их используют обычно для передачи мощности до 100 кВт при скорости цепи до 15 м/с (иногда мощность до 5000 к Вт при скорости до 35 м/с)

Цепная передача компактнее ременной, может работать при больших нагрузках без проскальзывания. В ней меньше нагруженность валов, так как предварительное натяжение цепи незначительно. Одной цепью можно передавать движение нескольким звездочкам.

Недостатки цепных передач: сравнительно быстрое изнашивание шарниров и, как следствие, удлинение цепи, связанная с ее геометрией, что вызывает дополнительные динамические нагрузки в передаче; значительный шум при работе с высокими скоростями

Передаточное отношение

i= = =

где w_1, n_1, z₁- соответственно угловая скорость, частота вращения и число зубьев ведущей звездочки; w_2, n_2, z₂ – то же для ведомой звездочки.

Средняя скорость движения цепи

= = nzt

Вектор скорости можно разложить на 2 составляющие-параллельную ветви цепи и перпендикулярную

Оптимальное межосевое расстояние по условию долговечности цепи определяют в зависимости от шага t: а=(30..50) t. Здесь а тем больше, чем выше і. Обычно a_max= 80t, a_min=0,5( d_a1+d_a2) + (30…50) мм.

Длина цепи (в шагах)

L_t = + +

Значение L_t округляется до целого числа, желательно четного, чтобы исключить необходимость применение специального соединительного звена цепи.

28. Цепные передачи. Критерии работоспособности и расчета. Расчет по среднему давлению в шарнире звена.

В качестве основного расчета роликовых и втулочных цепей принят расчет по износостойкости шарниров. Износостойкость зависит от среднего давления p (МПа) в шарнирах, которое не должно превышать допускаемого [p].

Где Ft — окружная сила, Н; А — проекция опорной поверхности шарнира на диаметральную плоскость, мм2; m — коэффициент рядности, по которому подбирают необходимое число рядов цепи zp;

Шаг цепи:

где К_э — коэффициент, учитывающий условия эксплуатации;

k_д – коэффициент динамичности нагрузки при спокойной нагрузке;

k_а – коэффициент, учитывающий межосевое расстояние;

_kн – коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту;

k_рег – коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи;

k_см – коэффициент, учитывающий характер смазки;

k_реж – коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки.

Т₁ — момент на ведущей звездочке;

Z₁ — количество зубьев ведущей звездочки;

m — коэффициент рядности;

[p] — допускаемое среднее давление в шарнирах цепи.

Цепи тяжело нагруженных передач проверяют по коэффициенту запаса прочности.

где Q — разрушающая нагрузка, Н; Ft — окружная сила, Н; Sυ — натяжение цепи от центробежных сил, Н:

q — масса 1 м цепи, кг/м. При υ<10 м/с величиной Sυ можно пренебречь; S0 — предварительное натяжение цепи, определяемое как натяжение от веса ведомой ветви, Н;

а — межосевое расстояние, м; kf — коэффициент, зависящий от стрелы провисания f и расположения передачи.

[n] — допускаемый коэффициент запаса прочности.

Нагрузка на валы:

FB= Ft+2 S0