0154 / DM

Т а б л и ц а 4.3 - Выбор коэффициента KH при твердости коле-

са не более HB350

Примечание - При твердости колеса более HB350 см. справочную литературу или увеличить табличные значения K H на 0,20 ÷ 0,25.

K HV — коэффициент динамичности, выбирается по таблице 3.6 при степени точности условно пониженной на одну ступень против фактической в зависимости от средней окружной скорости V1, м/с

ровки, что и для цилиндрических передач (см. п. 3.2.1) , приняв вместо межосевого расстояния размер de2, а вместо ψba параметр kbe.

4.2.2 Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе

m — средний делительный модуль, мм; bw — расчетная ширина колес , мм;

51

F и F — соответственно фактическое (расчетное) и допускаемое напряжения на выносливость при изгибе, МПа;

KF , K FV , YF — расчетные коэффициенты .

KF — коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, выбирается по таблице 4.4.

Т а б л и ц а 4.4 - Выбор коэффициента KF при твердости коле-

са не более HB 350

Примечание - При твердости колеса более HB350 см. справочную литературу или увеличить табличные значения KF на 0,20 ÷ 0,25.

K FV — коэффициент динамичности, выбираемый по таблице 3.8 по тем же параметрам, что и K HV ;

YF — коэффициент формы зуба, выбирается по таблице 3.7 в зави-

симости от числа зубьев эквивалентного колеса zV :

z1(2) zV1(2) cos 1(2) .

Проверку выносливости зубьев на изгиб выполняем для того из

F

колес, для которого отношение YF меньше.

4.2.3 Проверка прочности зубьев на кратковременную пере-

грузку ( см.п.3.2.3).

52

РАЗДЕЛ II РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА ПЕРВОЙ МОДИФИКАЦИИ (М1)

Исходные данные для расчета

1)Конструктивное исполнение — открытая цепная передача.

2)Кинематическая схема - составить самостоятельно в соответ-

ствии с техническим заданием (ТЗ) на проектирование с указанием угла наклона линии центров передачи , условий и режимов ее эксплуатации

3)Мощность P1 , частота вращения n1 крутящий момент T1 на ведущей (малой) звездочке:

T1 TIII , Н м .

4)Передаточное число U Uцеп .

5)Срок службы t , час, и параметры ступенчатого графика нагрузки ( см.раздел I)

β

53

1 ВЫБОР ВИДА ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ

1.1Выбор вида цепи

Впонижающих частоту вращения приводах машин цепную передачу устанавливают между тихоходным валом редуктора и приводным валом исполнительного механизма (устройства) машины. Это обусловлено тем, что по сравнению с ременными передачами, цепная передача обладает большей нагрузочной способностью, но повышен-

ные динамические нагрузки (соударение шарниров с зубьями звездочек), износ и шум передачи огранивают высокие скорости цепи.

Однако, в проектируемых приводах эти скорости не настолько высоки, чтобы использовать трудоемкие зубчатые цепи. Поэтому применим стандартизованные приводные роликовые цепи однорядные (ПР) и многорядные (2ПР, 3ПР, 4ПР) .

Параметры некоторых приведены в таблицах 1.1 и 1.2. Выбор количества рядов цепи является задачей оптимизации

проектируемого привода, т. к. однорядная цепь приводит к увеличению длины цепи и соответственно габаритов привода.

Использовать четырехрядную цепь не рационально из-за большой неравномерности передаваемой нагрузки между рядами цепи, что в расчетах учитывается коэффициентом рядности цепи:

Kряд 1 — для однорядной;

Kряд 1,7 — для двухрядной;

K ряд 2,5 — для трехрядной;

K ряд 3,0 — для четырехрядной.

Поэтому в расчетах желательно параллельно рассмотреть цепи с различным числом рядов (ПР, 2ПР и 3ПР), а затем выбрать оптимальный вариант, в частности, по габаритам привода.

Обычно в заданиях на проектировочные расчеты ограничений по габаритам привода не задано. Тогда первоначально можно выбрать шаг t однорядной цепи одним из методов (см.ниже), а затем по результатам проверочных расчетов скорректировать шаг и число рядов цепи .

54

Т а б л и ц а 1.1 - Цепи приводные роликовые однорядные типа ПP, двухрядные - 2 ПР и трехрядные - 3 ПР ( по ГОСТ 13568-97)

Обозначения: шаг цепи, мм, далее статическая разрушающая нагрузка, в кН , далее цифра 1 означает уменьшенный габарит цепи по ширине; Аш — площадь проекции опорной площади шарнира (условная площадь),

В — габарит цепи по ширине, q — масса 1 м цепи (погонная масса кг/м). * Цепи, которые изготавливают двухрядными и трехрядными.

55

Т а б л и ц а 1.2 - Параметры, общие для однорядных,

двухрядных и трехрядных цепей

Обозначения: BBH — расстояние между внутренними пластинами цепи, мм lp

— длина ролика, мм, db — диаметр валика (оси) шарнира, мм, d p — внешний диаметр ролика, мм, h — ширина пластины, мм.

1.2 Выбор числа зубьев звездочек

Для повышения плавности работы, долговечности и уменьшения шума в передачах со средними скоростями (Vц 2 6 мс и U 1 5 )

число зубьев малой звездочки рекомендуют выбирать по эмпирической зависимости

z1 29 2U z1min 19 .

Для более тихоходных передач (Vц 2 мс ) число зубьев малой

звездочки допустимо уменьшить до z1min 11...15 . Число зубьев ведомой звездочки

z2 z1 U 120 .

Результат округлить до целого числа с наименьшей погрешностью по

U .

Примечание - Рекомендации по выбору чисел z1 и z2 с учетом числа звеньев цепи Lt неоднозначны. Однако, для более равномерного износа зубьев и цепи назначаем z1 и z2 нечетными, выбрав Lt — четным числом.

56

1.3 Предельный шаг цепи

Стандартные цепи построены так, что с увеличением шага цепи увеличиваются ее статическая прочность и площадь опорной поверхности шарнира, а, следовательно, и нагрузочная способность. С другой стороны, увеличение шага цепи приводит к повышенным динамическим нагрузкам и шуму передачи, особенно, при высоких скоростях цепей.

По этим причинам шаг цепи ограничивают в зависимости от быстроходности передачи (таблица1.3).

1.4Корректирующие коэффициенты

1.4.1Коэффициент числа зубьев Kz zz011 ,

где z01 25 — число зубьев малой звездочки типовой передачи.

1.4.2 Коэффициент частоты вращения Kn nn011 ,

где n01 — частота вращения малой звездочки типовой передачи. В

расчет принимаем n0 1 , ближайшую по величине к n1 , об/мин, из ряда чисел в таблице1.5: 50; 200; 400; 600; 800.

1.4.3 Коэффициент условий эксплуатации

Kэ Kд Kа Kн K рег K реж Kс ,

K д — коэффициент динамичности (характера) нагрузки:

K д 1,0 — нагрузка равномерная или близкая к ней ( для ленточных конвейеров, насосов, компрессоров и т. п);

57

Kд 1,2 1,8 — нагрузка переменная, с толчками:

для цепных транспортеров K д 1,3 ;

для трансмиссий, смесителей, мешалок, мельниц и т.п. K д 1,5 ;

при сильных ударах — для молотковых дробилок, барабанных грохо-

K рег 1,0 — периодическое натяжение цепи положением одной из

звездочек;

K рег 1,1 — натяжение отжимной звездочкой или натяжным роли-

ком;

K рег 1,25 — натяжение нерегулируемое.

K реж — коэффициент, учитывающий режим (сменность)

работы:

1 — односменный,

1,25 — двухсменный,

1,45 — трехсменный.

можно условно принять в зависимости от типового режима

нагружения: 0, I, II — трехсменная работа, II, III, IV — двухсменная работа, IV, V — односменная работа.

58

При ступенчатом режиме нагружения (эквивалентном заданному графику нагрузки) типовой режим нагружения можно выбрать по таблице 1.4 в зависимости от коэффициента эквивалентности KH E

(см.раздел I п.2.2).

Таблица 1.4 - Выбор типового режима работы по коэффициенту KH E

Kс — коэффициент смазки, учитывающий ее качество и среду

эксплуатации.

Т. к. передача открытая, то среда эксплуатации запыленная, а качество смазки удовлетворительное, обеспечиваемое густым внутришарнирным смазыванием через 120 ÷ 180 часов при скорости цепи Vц 4 мс или капельно (20 капель/мин) при Vц 7 мс . В этом слу-

чае K с 1,3 .

При сильной запыленности или возможности загрязнения цепи необходимо периодическое внутришарнирное смазывание через 6 ÷ 8 часов:

капельном смазывании (4 ÷ 10 капель/мин) Kс 0,8;

при густом внутришарнирном смазывании через 120 ÷ 180 часов —

K с 1,0 .

Однако, добиться таких условий для открытой передачи затруднительно.

Поэтому предварительно можно принять Kс 1,3 .

59

1.5 Методики выбора цепи

1.5.1 Выбор цепи по условному давлению в шарнире

Формула для предварительного определения шага t*, мм, роликовой цепи имеет вид

где m - число рядов цепи;

Kэ - коэффициент эксплуатации;

Т1- крутящий момент на малой звездочке, Н.м;

[ po ] - допускаемое давление в шарнирах типовой цепи, МПа, по таблице 1.5.

Т.к. величина шага пока не известна, в формулу подставляем среднее значение давления при минимально и максимально возможном шаге , соответственно, при 12,7мм и 50,8 мм при заданной частоте вращения звездочки.

Окончательно, по таблице 1.1. выбираем стандартную цепь, шаг которой не должен превышать предельных значений (таблица 1.3).

1.5.2 Выбор цепи по расчетной мощности передачи

Определяют расчетную мощность проектируемой передачи по

где Р1- мощность на малой звездочке, кВт.

60