Детали машин. Ч. 1. Механические передачи

Таблица 2.1

Цепи приводные роликовые типа ПР, 2ПР, ЗПР ГОСТ 13568-97

Таблица 2.5

Максимальная частота вращения малой звездочки

Таблица 2.6

Допускаемое число ударов [ ]

Таблица 2.7

Допускаемые коэффициенты запаса прочности [n] для цепей

Таблица 2.8

Значения коэффициента Kд, учитывающего динамичность передаваемой нагрузки

43

Таблица 2.9

Значения коэффициента Kа, учитывающего длину цепи (межосевое расстояние

Таблица 2.10

Значения коэффициента Kp, учитывающего способ регулировки натяжения цепи

Регулировка натяжения цепи осуществляется:

Таблица 2.11

Значения коэффициента Kн, учитывающего наклон линии центров передачи к горизонту

Линия центров звездочек наклонена к горизонту:

Таблица 2.12

Значения коэффициента Kсм, учитывающего характер смазки

Значения коэффициента Kреж, учитывающего режим работы передачи

Таблица 2.14

Значения коэффициента Kряд, учитывающего неравномерность распределения нагрузки по рядам цепи

Таблица 2.17

Минимальный коэффициент запаса прочности зубчатых цепей [n] (при z1 17 )

Таблица 2.18

Размеры и параметры приводных зубчатых цепей

2.2. Зубчато-ременные передачи

Дополнительные обозначения

t шаг зубьев ремня, мм; m модуль, мм;

Z1 принятое число зубьев малого шкива;

Z2 принятое число зубьев большого шкива;

Z2max максимальное (для принятого значения модуля m) число зубьев большого шкива;

LIp расчетная длина ремня, мм;

ZpI предварительное значение числа зубьев ремня;

Zp min, Zp max минимальное и максимальное число зубьев ремня;

46

Zp принятое стандартизированное число зубьев ремня; Lp расчетная длина ремня, мм;

a1 – угол охвата ремнем малого шкива передачи, град;

Zp0 – число зубьев ремня, одновременно находящихся в зацеплении

смалым шкивом передачи;

Ср коэффициент, учитывающий динамичность приложения нагруз-

ки и режим (сменность) работы передачи; Р1 передаваемая мощность, кВт;

V скорость движения ремня, м/с;

Fy допускаемая в заданных условиях эксплуатации удельная (на 1 мм

ширины ремня) сила, Н/мм;

[F0] допускаемая в условиях испытаний типовой передачи удельная сила, Н/мм;

CU коэффициент, вводимый в расчет только для ускоряющих (U < 1)

передач;

СZ 0 коэффициент, вводимый в расчет при незначительном (Zp0 < 6)

числе зубьев ремня, находящихся одновременно в зацеплении с малым шкивом;

СНр коэффициент, вводимый в расчет только при наличии в пере-

даче натяжных роликов;

Q линейная плотность ремня шириной 1 мм, кг/м мм; bртреб – требуемая ширина ремня, мм;

b – выбранная ширина ремня, мм;

h высота зуба ремня (для полукруглых зубьев h1), мм; F0 сила предварительного натяжения ремня, Н.

2.2.1. Общие сведения. Основные характеристики зубчато-ременных передач

Зубчатые ремни обладают достоинствами зубчатого зацепления и плоских ремней. Изготавливают их из резины или полиуретанового каучука, а армируют стальными проволочными тросами или тросами из стекловолокна. Такие ремни обладают хорошей тяговой способностью. Зубья ремня имеют трапецеидальную форму с углом профиля 50°. Зубчатые ремни выполняют бесконечными (замкнутыми) плоскими с выступами зубьями на их внутренней поверхности, которые входят в зацепление с зубьями, расположенными на наружных поверхностях шкивов (рис. 2.5).

47

Рис. 2.5. Передача зубчатым ремнем

Ремни имеют тяговый слой в виде стальных (или из стекловолокна), навитых по винтовой линии тросов, находящихся в резиновой (на основе бутадиен-нитрильных каучуков) или пластмассовой (полиуретановой или неопреновой) основе (рис. 2.6).

а

б

Рис. 2.6. Виды зубчатых ремней

Для повышения износостойкости зубья ремня покрывают нейлоновой тканью. Основным геометрическим параметром зубчатых ремней является

модуль m Pπ (где Р шаг зубьев ремня, мм).

Зубчато-ременные передачи имеют следующие достоинства: отсутствие упругого скольжения ремня по шкивам; относительно малые габариты

48

шкивов; малые нагрузки на валы передачи и их подшипники; высокий КПД (до 98 %); возможность осуществления больших передаточных чисел (до 12) и передаваемых мощностей (до 200 кВт, а по зарубежным данным даже до 750 кВт).

К недостаткам этого вида передач относят сравнительно большую стоимость и дефицитность зубчатых ремней, сложность изготовления шкивов, более тщательный монтаж передачи.

Зубчатые ремни с трапецеидальным профилем зубьев (рис. 2.6, а) нор-

мализованы ОСТ 38. 05114 76 (табл. 2.19).

Разработана зубчато-ременная передача с полукруглым профилем зубьев (рис. 2.6, б); табл. 2.20), обеспечивающим существенно более равномерное распределение напряжений в ремне, более плавный вход зубьев в зацепление. В связи с этим зубчатые ремни с полукруглым профилем зубьев могут передавать нагрузки до 40 % бóльшие, чем ремни с трапецеидальным зубом.

Ремни с полукруглым профилем зубьев нормализованы в ТУ 3840556084 и в настоящее время выпускаются только с модулями 3, 4 и 5 мм. Поэтому основное применение пока получили ремни с трапецеидальным профилем зубьев.

2.2.2. Последовательность проектирования зубчато-ременных передач

Расчеты зубчато-ременных передач ведут в соответствии с требованиями ОСТ 38.05227 81 [13, 23], исходя из обеспечения усталостной прочности ремня.

Можно использовать следующую последовательность проектирования передач.

1. Назначить или определить исходные данные, необходимые для расчета передачи:

P1 передаваемую мощность (номинальную мощность на малом шки-

ве передачи), кВт;

n1 частоту вращения ведущего шкива передачи под номинальной

нагрузкой, мин–1;

U необходимое значение передаточного числа; характер нагрузки и сменность работы передачи.

2.Выбрать тип (с трапецеидальными или полукруглыми зубьями)

зубчатого ремня.

3.Определить ориентировочно значение модуля передачи m, мм, ис-

ходя из усталостной прочности зубьев ремня по следующей упрощенной зависимости:

где n1 частота вращения ведущего шкива передачи под номинальной

нагрузкой, мин–1;

k – коэффициент, учитывающий профиль ремня: k = 35 – для ремней с трапецеидальной формой зубьев; k = 25 – для ремней с полукруглой формой зубьев [4].

Полученное значение модуля m округляют до ближайшего большего значения, стандартизированного ОСТ 38.05114 76 (табл. 2.19).

4. Назначить (в соответствии с ОСТ 38.05227 81) рекомендуемое число зубьев z1 ведущего шкива в зависимости от принятого значения мо-

дуля m передачи и заданной частоты его вращения n1 (табл. 2.21). 5. Найти число зубьев z2 большего шкива передачи из условия

где u необходимое значение передаточного числа; z1 принятое число зубьев ведущего шкива;

z2max максимальное (для принятого значения модуля m) число зубь-

ев ведомого шкива (табл. 2.21).

Полученное значение z2 округлить до ближайшего целого числа. 6. Рассчитать фактическое значение передаточного числа

uф z2 . z1

7. Определить делительные диаметры шкивов, мм

8. Предварительно назначить (если не задано в исходных данных) величину a0, мм, межосевого расстояния передачи в следующих пределах:

a0 (1,0 1,5)(d1 d2 ).

9. Вычислить необходимую (для предварительно выбранного значения межосевого расстояния передачи a0) расчетную длину ремня LIp, мм

10. Рассчитать предварительное значение ZIp числа зубьев ремня

50