6 Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь (рисунок 5)

1. Соединительное звено; 2- переходное звено

Рисунок 5- Цепь роликовая однорядная

Передаточное число определено в разделе 1: u_ц =4,1

Вращающий момент на ведущей звездочке определен в разделе 1:

Число зубьев ведущей звездочки находим по формуле 15:

Z₃ = 31 – 2u_ц (15)

Z₃ = 31 – 2u_ц = 31 – 2 · 4,1 = 22,8 ≈ 23;

Число зубьев ведомой звездочки:

Z₄ = Z₃ · u_ц = 23 · 4,1 =94,3 ≈ 94

Принимаем

Z₃ = 23 и Z₄ = 94

Тогда фактическое значение передаточного отношения цепной передачи составит:

Отклонение 4,1-4,08/4,1х 100% = 0,49%, что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки определим по формуле (16):

К_э = k_д · k_а · k_н · k_р · k_см · k_п (16)

где k_д = 1 – динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру);

k_а =1 – учитывает влияние межосевого расстояния [k_а = 1 при а_ц ≤ (30÷60)t];

k_н = 1 – учитывает влияние угла наклона линии центров [k_н = 1, если этот угол не превышает 60º; в данном примере угол = 45º, см. рисунок 12.1 (1)];

k_р = 1,25 при периодическом регулировании натяжения цепи;

k_см = 1 при непрерывной смазке;

k_п = 1, учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе.

К_э = k_д · k_а · k_н · k_р · k_см · k_п =1·1·1·1,25·1·1 = 1,25

Для определения шага цепи по формуле (7.38) гл. VII (1) надо знать допускаемое давление [р] в шарнирах цепи. В таблице 7.18 (1) допускаемое давление [р] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t. Поэтому для расчета по формуле (7.38) (1) величиной [р] следует задаваться ориентировочно.

Ведущая звездочка имеет частоту вращения:

Среднее значение допускаемого давления при n≈200 об/мин. Составит

[р] = 23 МПа.

Шаг однорядной цепи определим по формуле (7,38) [1]:

Подбираем по таблице (Приложение Л) цепь ПР – 25,4-60,0 по ГОСТ 13568-75, имеющую:

t = 25,4 мм;

разрушающую нагрузку Q=60,0 кН;

массу q=2,6 кг/м;

А_оn = 179,7 мм².

Скорость цепи определим по формуле (17):

₍₁₇₎

Окружная сила составит:

Давление в шарнире проверяем по формуле (7.39) [1]:

Уточняем по таблице 4 (Приложение К) допускаемое давление:

[р] = 23[1+0,01(z₃ - 17)] = 22[1+0,01(23 - 17)] = 23,32 МПа.

Условие р < [р] выполнено.

В этой формуле 23 МПа – табличное значение допускаемого давления по таблице 4 (Приложение К) при

n = 200 об/мин и

t = 25,4 мм.

Определяем число звеньев цепи по формуле (7.36) [1]:

где

Тогда

Округляем до четного числа t_t = 162.

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле (7.37) [1]:

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на

1282 · 0,004 ≈ 5 мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле (7.34) [1]:

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек по формуле (7.35) [1]:

где =15,88 мм – диаметр ролика цепи по таблице 3 (Приложение Ж)

D_e3 = 25,4

D_e4 = 25,4

Определим силы, действующие на цепь:

- окружная F_tц = 3596 (1) – определена выше;

- от действия центробежных сил определим по формуле (18):

F_v =qv², (18)

где q = 2,6 кг/м по таблице 3 (Приложение Ж):

F_v =qv² = 3.8 · 1.53² ≈ 9 Н,

- от провисания по формуле (19):

F_f = 9,81k_fqa_ц , (19)

где k_f = 1,5 при угле наклона передачи 45º

F_f = 9,81k_fqa_ц = 9,81 · 1,5 · 2,6· 1,282 = 49 Н,

Расчетная нагрузка на валы определяется по формуле (20):

₍₂₀₎

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи по формуле (7.40) [1]:

Это больше, чем портативный коэффициент запаса [S] ≈ 9, следовательно, условие S › [S] выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

- ступица звездочки:

d_ст = 1,6 · 45 = 54-72 = 70 мм;

- длина ступицы:

l_ст = =(1,2÷1,6)·45 = 54÷72 мм;

принимаем l_ст = 65 мм;

Толщина диска звездочки определяется по формуле (7.41):

S=0,93· Ввн

где В_ВН – расстояние между пластинками внутреннего звена по таблице 3 (Приложение Ж):

0,93 Ввн = 0,93 · 15,88 ≈ 15 мм,