3 Расчет внешней цепной передачи

3.1 Проектный расчет [4]

Определим шаг цепи

(3.1)

где - число зубьев ведущей звездочки;

- вращающий момент на ведущей звездочке, Н·м;

- допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/мм²;

- число рядов цепи;

- коэффициент эксплуатации, который определим по формуле

(3.2)

где - коэффициент динамичности нагрузки, ;

- коэффициент способа смазывания, ;

- коэффициент положения передачи, ;

- коэффициент регулировки межосевого расстояния, ;

- коэффициент режима работы, .

Определим число зубьев ведущей звездочки

(3.3)

где - передаточное число цепной передачи, .

Подставляем значения

Допускаемое давление в шарнирах примем .

Подставляем значения в формулу 3.1

Примем p=25,4 мм.

Определим число зубьев ведомой звездочки

(3.4)

Определим фактическое передаточное число u_ф и проверим его отклонение Δu от заданного u

(3.5)

(3.6)

Определим оптимальное межосевое расстояние

(3.7)

Найдем межосевое расстояние в шагах

(3.8)

Определяем число звеньев цепи

(3.9)

Примем

Уточним межосевое расстояние в шагах

; (3.10)

Определим фактическое межосевое расстояние

(3.11)

Примем, что ведомая ветвь цепи провисает на

Уменьшение действительного межосевого расстояния имеет следующий вид

Определим монтажное межосевое расстояние

(3.12)

Определим длину цепи

(3.13)

Определим диаметр делительной окружности ведущей и ведомой звездочек

(3.14)

(3.15)

Подставим числовые значения

Определим диаметр окружности выступов ведущей и ведомой звездочек

(3.16)

(3.17)

где - коэффициент высоты зуба, ;

- коэффициент числа зуба;

- геометрическая характеристика зацепления.

Коэффициенты числа зубьев определяются по формулам

(3.18)

(3.19)

Определим геометрическую характеристику зацепления

(3.20)

где - диаметр ролика шарика цепи, примем

Подставим формулы 3.18, 3.19 и 3.20 в формулы 3.16 и 3.17

(3.21)

(3.22)

Подставим числовые значения

Определим диаметр окружности впадин ведущей и ведомой звездочек

(3.23)

(3.24)

Подставим числовые значения

3.2 Проверочный расчет передачи

Проверим частоту вращения меньшей звездочки

(3.25)

где - частота вращения тихоходного вала редуктора, об/мин;

- допускаемая частота вращения, .

Условие 3.25 выполняется.

Проверим число ударов цепи о зубья звездочек

(3.26)

где U – расчетное число ударов цепи;

- допускаемое число ударов.

Определим расчетное число ударов цепи

(3.27)

Определим допускаемое число ударов

(3.28)

Сравним полученные значения

Условие 3.26 выполняется.

Определим фактическую скорость цепи

(3.29)

Определим окружную силу, передаваемую цепью

(3.30)

где - мощность на ведущей звездочке, кВт.

Проверим давление в шарнирах цепи

(3.31)

где А – площадь проекции опорной поверхности шарнира, мм².

Определим площадь проекции опорной поверхности шарнира

(3.32)

где - диаметр валика цепи,

- ширина внутреннего венца цепи,

Подставим 3.32 в формулу 3.31

(3.33)

Сравним давление в шарнирах с допустимым давлением

Условие 3.31 выполняется.

Проверим прочность цепи. Прочность цепи удовлетворяется соотношением

(3.34)

где - расчетный коэффициент запаса прочности;

- допустимый коэффициент запаса прочности,

Определим расчетный коэффициент запаса прочности

(3.35)

где - разрушающая нагрузка цепи;

- окружная сила;

- коэффициент, учитывающий характер нагрузки.

Определим предварительное натяжение цепи

(3.36)

где - коэффициент провисания, для горизонтальных передач примем

- масса 1 м цепи, примем кг;

- межосевое расстояние, м;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- натяжение цепи от центробежных сил, Н.

Определим натяжение цепи от центробежных сил

(3.37)

где v – фактическая скорость цепи, примем v=0,762 м/с.

Подставим числовые значения

Подставим значения в 3.36

Подставим значения в 3.35

Сравним расчетный коэффициент запаса прочности с допускаемым

Условие 3.34 выполняется.

Определим силу давления цепи на вал

(3.38)

где - коэффициент нагрузки вала, примем

Все условия прочности выполняются.