6Расчёт 4-й цепной передачи

Рис. 8. Передача цепная приводная роликовая.

Выбираем цепь приводную роликовую однорядную (cм. гл. VII[1], табл. 7.15).

Рис. 9. Цепь приводная роликовая однорядная.

Передаточное число:

u₄ = 2,5.

Число зубьев ведущей звездочки (см. с.148[1]):

z₇ = 31 - 2 · u₄ = = 31 - 2 · 2,5 = 26 (6.1)

Принимаем z₇ = 26.

Число зубьев ведомой звездочки:

z₈ = z₇ · u₄ = 26 · 2,5 = 65 (6.2)

Принимаем z₈ = 65 .

Тогда фактическое передаточное число:

u_ф = = = 2,5. (6.3)

Отклонение:

0%, (6.4)

что допустимо (отклонение не должно превышать 3%).

Расчетный коэффициент нагрузки (см. гл. VII[1], формулу 7.38[1] и пояснения к ней):

К_э = k_д · k_а · k_н · k_р · k_см · k_п (6.5)

где:

k_д = 1 - динамический коэффициент при спокойной нагрузке;

k_a = 1 - коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, при a_=(25...50) · t;

k_н - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона линии центров к горизонту, при автоматическом автоматическом регулировании натяжения цепи k_н = 1;

k_р = 1 - коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, в нашем случае при автоматическом регулировании;

K_см = 1,4 - коэффициент, учитывающий способ смазки,

К_п = 1,25 - коэффициент, учитывающий периодичность работы передачи, в нашем случае - 1 смена.

Тогда:

K_э = 1 · 1 · 1 · 1 · 1,4 · 1,25 = 1,75.

Для определения шага цепи по формуле 7.38 гл.VII[1] надо знать допускаемое давление [p] в шарнирах цепи. В таблице 7.18[1] допускаемое давление [p] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t. Поэтому для расчета по формуле 7.38[1] величиной [p] следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения n₁=119,815 об/мин. Среднее значение допускаемого давления примем [p]=29,811 МПа.

Тогда шаг цепи:

t  2,8 · (6.6)

t 2,8 · = 17,806 мм.

Подбираем по табл. 7.15[1] цепь ПР-19,05-31,8 по ГОСТ 13568-97, имеющую t=19,05 мм; разрушающую нагрузку Q=31,8 кН; массу q=1,9 кг/м; А_оп=105,8 мм².

Скорость цепи:

V = (6.7)

V = = 989 · 10^-3 м/с.

Окружная сила:

F_tц = (6.8)

F_tц = = 1445,085 H.

Давление в шарнире проверяем по формуле 7.39[1]:

p = 23,903 МПа. (6.9)

Уточняем по табл 7.18[1] допускаемое давление:

[p] = [p'] · [1 + 0,01 · (z₇ - 17)] = 29,811 · [1 + 0,01 · (26 - 17)] = 32,494 МПа. (6.10)

В этой формуле [p']=29,811 МПа - табличное значение допускаемого давления по табл. 7.18[1] при n₁=119,815 об/мин и t=19,05 мм. Условие p < [p] выполнено.

Определяем число звеньев цепи по формуле 7.36[1]:

L_t = 2 · a_t + 0,5 · z_ + , где (6.11)

a_t = (6.12)

z_ = z₇ + z₈ = 26 + 65 = 91; (6.13)

 = 6,207. (6.14)

Тогда:

L_t = 2 · 40 + 0,5 · 91 + 126,463.

Округляем до четного числа: L_t = 127.

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

a_ = 0,25 · t · (L_t - 0,5 · z_ + ) (6.15)

a_ = 0,25 · 19,05 · (127 - 0,5 · 91 + ) = 767,175 мм

Принимаем: a_ = 767 мм.

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, то есть примерно на 767 · 0,004 = 3 мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек (см. формулу 7.34[1]):

d_д7 = 158,043 мм; (6.16)

d_д8 = 394,301 мм; (6.17)

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек (см. формулу 7.35[1]):

D_e7 = t · · d₁ (6.18)

D_e7 = 19,05 · · 11,91 = 166,534 мм;

D_e8 = t · · d₁ (6.19)

D_e8 = 19,05 · · 11,91 = 403,483 мм;

где d₁ = 11,91 мм - диаметр ролика цепи.

Диаметры окружностей впадин:

D_i7 = (6.20)

D_i7 = = 148,333 мм;

D_i8 = (6.21)

D_i8 = = 385,866 мм.

Силы действующие на цепь:

окружная:

F_tц = 1445,085 Н - определена выше;

от центробежных сил:

F_v = q · V² = 1,9 · 0,989² = 1,858 H; (6.22)

где масса одного метра цепи q=1,9 кг/м по табл. 7.15[1];

от провисания:

F_f = 9.81 · k_f · q · a_ = 9.81 · 6 · 1,9 · 0,767 = 85,777 H; (6.23)

где k_f=6 - коэффициент влияния наклона оси центров цепи (см. c. 151[1]).

Расчетная нагрузка на валы:

F_в = F_tц + 2 · F_f = 1445,085 + 2 · 85,777 = 1616,639 H. (6.24)

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

s = (6.25)

s = = 20,747.

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s]=7,559 (см. табл. 7.19[1]); следовательно, условие прочности s>[s] выполнено.

Геометрические параметры звёздочки.

Рис. 10. Звёздочка передачи цепной приводной роликовой однорядной.

Толщина зуба звёздочки:

b = 0.93 · В_вн = 0.93 · 12,7 = 11,811 = 11,8 мм, (6.26)

где В_вн - расстояние между пластинками внутреннего звена (см. табл. 7.15[1]).

Толщина диска звёздочки:

C = (1.8...1.95 · (D_e = d_д) (6.27)

C₇ = (1.8...1.95 · (D_e7 - d_д7) = 1.95 · (166,534 - 158,043) = 16,557 мм;

C₈ = (1.8...1.95 · (D_e8 - d_д8) = 1.95 · (403,483 - 394,301) = 17,905 мм;

Радиус закругления зуба:

R = 1.7 · d₁ = 1.7 · 11,91 = 20,247 мм. (6.28)

Расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закругления:

h = 0.8 · d₁ = 0.8 · 11,91 = 9,528 мм. (6.29)

Диаметры проточки:

D_c7 = t · ctg - 1.3 · h (6.30)

D_c7 = 19,05 · ctg - 1.3 · 9,528 = 144,504 мм;

D_c8 = t · ctg - 1.3 · h (6.31)

D_c8 = 19,05 · ctg - 1.3 · 9,528 = 381,454 мм.

Расстояние между центрами окружностей:

e = 0.03 · t = 0.03 · 19,05 = 0,572 мм. (6.32)

Радиусы окружностей:

r = 0.5025 · d₁ + 0.05 = 0.5025 · 11,91 + 0.05 = 6,035 мм. (6.33)

r₁ = 0.8 · d₁ + r = 0.8 · 11,91 + 6,035 = 15,558 мм. (6.34)

r₂ = 1.7 · d₁ = 1.7 · 11,91 = 20,247 мм. (6.35)

Таблица 9. Параметры цепной передачи, мм.

Проектный расчёт
Параметр	Значение		Параметр		Значение
Тип цепи	ПР-19,05-31,8		Диаметр делительной окружности звёздочек:
Шаг цепи t	19,05		ведущей dд1 ведомой dд2		158,043 394,301
Межосевое расстояние aw	767
			Диаметр окружности выступов звёздочек:
Длина цепи l	2419,35
			ведущей de1 ведомой de2		166,534 403,483
Число звеньев lp	127
Числа зубьев:			Диаметр окружности впадин звёздочек:
шестерни z1 колеса z2	26 65
			ведущей di1 ведомой di2		148,333 385,866
Сила давления на вал Fв, Н	1616,639
Проверочный расчёт
Параметр		Допускаемые значения		Расчётные значения	Примечание
Частота вращения ведущей звёздочки n1, об/мин		900		119,815
Коэффициент запаса прочности S		7,559		20,747
Давление в шарнирах цепи pц, H/мм2		32,494		23,903