2.2.4 Определение сил, действующих в зацеплении
Силы, действующие в зацеплении:
- окружная
;
- радиальная
;
;
В цилиндрической шевронной передаче осевые силы, действующие на каждую половину шеврона, уравновешиваются.
2.3 Расчет цепной передачи
Выбираем приводную роликовую трехрядную цепь;
Вращающий момент на ведущей звездочке:
Н·м
Передаточное число было принято ранее:
.
Определяем числа зубьев звездочек:
- ведущей:
(так
как
);
- ведомой:
Тогда фактическое передаточное число передачи:
Отклонение от заданного составляет:
.
Произведем расчет коэффициента эксплуатации передачи:
где
=1
– коэффициент динамичности нагрузки;
=1
– коэффициент, учитывающий влияние
межосевого расстояния;
=1
– коэффициент, учитывающий расположения
передачи;
=1
– коэффициент, учитывающий способ
регулировки передачи;
=1
– коэффициент, учитывающий способ
смазывания цепи;
=1,25
– коэффициент режима работы;
=1
– коэффициент, учитывающий температуру
окружающей среды.
.
Для определения
шага цепи задаемся величиной допускаемого
давления
.
Ведущая звездочка имеет частоту вращения
n=145об/мин.
Среднее значение допускаемого давления
при n=200об/мин,
=26МПа.
,
где
- вращающий момент
на ведущей звездочке, Т=578,7Н·м;
- коэффициент
эксплуатации,
=1,25;
- число зубьев
ведущей звездочки,
=15;
- среднее значение допускаемого напряжения, =26МПа;
- коэффициент
рядности,
=2,5;
Выбираем по таблице цепь:
3ПР-25,4-170,1
по ГОСТ 13568.
Параметры цепи:
- предельная
статическая нагрузка
;
- масса одного
метра цепи
;
- площадь проекции
опорной поверхности шарнира
;
- шаг цепи
.
Средняя скорость цепи:
,
где
- шаг цепи,
=25,4мм;
- число оборотов
ведущей звёздочки,
=145мин
;
- число зубьев ведущей звездочки, =15.
Окружная сила:
,
где
- вращающий момент, =578,7Н·м;
- угловая скорость,
=15,18рад/с;
- скорость цепи, =0,92м/с.
.
Давление в шарнирах:
,
где
- окружная сила,
=9548Н;
- коэффициент эксплуатации, =1,25;
- площадь опоры
шарнира,
=534мм
.
.
Уточняем по таблице допускаемое давление:
МПа.
Условие
выполнено.
Определяем число звеньев цепи по формуле:
,
где
;
Предварительное межосевое расстояние:
;
мм.
Уточняем межосевое расстояние цепной передачи:
.
Для свободного провисания цепи предусматривается возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, то есть:
;
мм.
Длина цепи:
мм.
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:
,
где
- шаг цепи,
мм;
- число зубьев
звёздочек.
Определяем диаметры окружностей вершин зубьев звездочек:
Радиус впадин
профилей зубьев при диаметре роликов
цепи
мм:
;
мм.
Определяем диаметры окружностей впадин зубьев звездочек:
;
мм;
мм.
Диаметры ободов
звездочек при ширине пластины цепи
мм:
;
мм;
мм.
Ширина зуба
трехрядной звездочки при расстоянии
между внутренними пластинами
мм:
мм.
Минимальная ширина
венца звездочек при расстоянии между
венцами зубьев
мм:
мм.
Проверяем статическую прочность цепи, для чего рассчитываем силы, действующие на нее.
Окружная сила:
.
Натяжение цепи от действия центробежных сил:
;
.
Натяжение, обусловленное силой тяжести ветви цепи:
;
Нагрузка на валы и опоры:
Натяжение ведущей ветви цепи:
где
- коэффициент
динамичности;
.
Н.
Проверяем запас прочности цепи:
.
Так как нормативный
коэффициент запаса прочности
;
следовательно, условие прочности
выполняется.