Скачиваний:
0
Добавлен:
09.02.2026
Размер:
59.48 Mб
Скачать

12.12.Тепловойрас чет и охлаждениепередач

Сучетом изложенного расчетные напряжения изгиба у основаниязубьев

F

Ft2 K cos wYF

[ ]F .

(12.37)

 

 

 

1,3m2 (q 2x)

 

 

Максимальные напряжения изгиба при действии пиковой

нагрузки

 

 

F max F

T2 max

[ ]F max .

(12.38)

 

 

 

T

 

 

2

 

 

 

12.12. Тепловой расчет и охлаждение передач

Значительное тепловыделение при работе червячной передачи приводит к нагреву масла. Превышение предельной для масла температуры [t]max ведет к потере им защитных свойств и опасности заедания в передаче. Современные смазочные материалы сохраняют свои свойства до [t]max 110 °С. Расчет при установившемся тепловом состоянии проводят по уравнению теплового баланса:

 

W W1.

(12.39)

Количество теплоты, выделяющейся при непрерывной работе

передачи в единицувремени

, Дж/с,

 

 

W 103 (1 )P1 ,

(12.40)

где — КПД передачи без учета потерь на привод вентилятора; P1 — мощностьначервяке , кВт.

Количество теплоты, отводимой с поверхности корпуса пере-

дачи и черезоснование в единицувремени,

Дж/c,

 

W1 Kт (tм to ) A(1 ),

(12.41)

где Kт — коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, равный 12 18 Вт2 С) ; tм, tо — соответственно температура масла и окружающего воздуха, °С; А— площадь поверхности теплоотдачи корпуса передачи( без учета площади основания), м2; — коэффициент, учитывающий теплоотвод через основание (при установке корпуса на металлическом основании достигает 0,3, прибетонном основании 0).

305

Глава 12. Червячныепе

редачи

Из выражений (12.39), (12.40) и(12.41)

определяют темпера-

турумасла :

 

tм tо

103 (1 ) P1

.

(12.42)

 

 

Kт A(1 )

 

Если tм [t ]max , предусматривают отвод избыточной теплоты. Этого достигают оребрением корпуса (увеличивается A), искусственнойвентиляц ией (возрастает Kт), водяным охлаждением масла.

Расположениеребер выбираютиз условиялучшего обтекания их воздухом: при естественном охлаждении ребра располагают вертикально, при искусственном — вдоль направления потока воздуха от вентилятора.

Вентилятор устанавливают на валу червяка, коэффициент теплоотдачи обдуваемых стенок достигает 30 Вт/(м2 · °С). Водяное охлаждение обеспечивает отвод большого количества теплоты, коэффициенттеплоотдачи споверхности труб — до 200 Вт/(м2 · °С ).

Г л а в а 13 ЦЕПНЫЕПЕРЕДАЧИ

13.1. Общие сведения

Цепная передача — механизм, состоящий из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и охватывающей их цепи3 (рис. 13.1). В состав передачи также часто входят натяжные и смазочные устройства,

Рис. 13.1. Схема цепной передачи

ограждения. Возможно применение нескольких ведомых звездочек. Цепь состоит из шарнирно соединенных звеньев, за счет чего обеспечивается гибкость цепи. Передачи используют в сельскохозяйственных, подъемно-трансп, ртных текстильных и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровомобору довании.

Преимущества цепных передач:возможно сть применения в значительном диапазоне межосевых расстояний; меньшие, чем у ременных передач, габариты; отсутствие проскальзывания; высокий КПД; относительно малые силы, действующие на валы; возможность передачи движения нескольким звездочкам; возможность легкойзамены цепи .

Недостатки:неизбежность изнашивания шарниров цепи ввиду отсутствия условий для жидкостного трения; непостоянство

307

Глава 13. Цепныепередачи

скорости движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек; необходимость более точной, чем для клиноременной передачи, установкивалов ; необходимостьсмазывания и регулирования .

13.2. Типы цепей

Цепи по назначению подразделяют на три группы: 1) грузовые — для закрепления грузов; 2) тяговые — для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках,

эскалаторах ит . п.);

3) приводные — дляпередач идвижения .

Основные типы цепей: грузовые круглозвенная (рис. 13.2, а)

и пластинчатая

шарнирная (рис. 13.2, б); тяговая пластин-

чатая (рис. 13.2, в); приводные роликовая однорядная (рис. 13.2, г), роликовая двухрядная (рис. 13.2, д), роликовая с изогнутыми пластинами (рис. 13.2, е), зубчатые с внутренними (рис. 13.2, ж) и боковыми (рис. 13.2, з) направляющими пластинами; фасоннозвенныекрюч - ковая (рис. 13.2, и) и втулочно-штыревая (рис. 13.2, к). Грузовые и тяговые цепи подробно рассматривают в курсе подъемнотранспортных машин, в данном курсе главное внимание уделяется приводным цепям.

Рис. 13.2. Основныетипы

цепей

308

13.2. Типы цепей

Основной геометрической характеристикой цепи является шаг P— расстояние между осями соседних шарниров. Большинство стандартныхцепей имеют шаг , кратныйодномуюйму(25,4 мм).

Наиболее широко применяют роликовые цепи (рис. 13.3), которые образуются из последовательно чередующихся внутренних и наружных звеньев. Внутренние звенья состоят из пластин 1 и запрессованных в их отверстия гладких втулок2, на которых свободно вращаются ролики5. Наружные звенья состоят из пластин 3 и запрессованных в их отверстия валиков4. Концы валиков при сборке расклепывают. Благодаря натягу в соединениях наружных пластин с валиками и внутренних пластин с втулками и зазору между валиком и втулкой образуется шарнирное соединение. Для повышения сопротивления усталости значения натягов принимают существенно бόльшими, чем предусмотрено стандартными посадками. Пластическое деформирование пластин в зоне отверстий, неизбежное при столь больших натягах, значительно (в1,6–1,7 раза) повышает сопротивление усталости пластин. Многорядные цепи с числомрядов отдвух до во сьми (см. рис. 13.2, д) собираютиз деталей с такими же размерами, как у однорядных, кроме валиков, имеющих соответственно большую длину. Нагрузочная способность цепей почти прямо пропорциональначислу рядов, что позволяет в передачах с многорядными цепями уменьшить шаг, радиальные габариты звездочеки динамиче скиенагрузки при работе передачи .

Рис. 13.3. Конструкция приводной роликовой цепи

309

 

 

Глава 13. Цепныепередачи

 

 

 

 

 

При больших динамических, в частности ударных, внешних

нагрузках, частых реверсах применяют роликовые цепи с изогнуты-

ми пластинами (см. рис. 13.2, е). В связи с тем, что пластины рабо-

тают на растяжение и изгиб, цепи обладают повышенной податливо-

стьюпри рас тяжении.

 

 

 

 

 

 

При работе цепных передач в условиях, вызывающих повы-

шение трения в шарнирах (запыленные и химически активные

среды),

используют

открытошарнирные

пластинчатые

цепи

(рис 13.4). Являясь открытым, шарнир такой цепи самоочищаетсяот

 

 

попадающих в него абразивных частиц.

 

 

Наружные звенья (пластины 1)

этой це-

 

 

пи не отличаются от аналогичных звень-

 

 

ев роликовой цепи. Внутренние звенья

 

 

образуются из пластин2 , имеющих от-

 

 

верстия в форме восьмерки, и фасонных

 

 

валиков4 , заменяющих втулку.

Валик 3

 

 

свободно проходит через отверстие в

 

 

пластине 2 и контактирует

вдоль обра-

 

 

зующей с фасонным валиком 4.

Замена

 

 

тонкостенных втулки и ролика не только

Рис. 13.4. Конструкция от- снижает стоимость цепи, но и повышает

крытошарнирнойцепи

сопротивление

усталости

ее

деталей.

 

 

Благодаря этому открытошарнирные це-

пи оказались значительно долговечнее роликовых при работе в тя-

желонагруже нныхпередачах .

 

 

 

 

 

Зубчатые цепи (см. рис. 13.2, ж и з) к настоящему времени вы-

теснены более дешевыми и технологичными прецизионными роли-

ковыми цепями, которые не уступают зубчатым по кинематической

точности и шумовым характеристикам. Зубчатые цепи используют

преимущественно для замены разрушившихся цепей в старом обо-

рудовании. Ввиду ограниченности применения зубчатые цепи не

рассматриваются.

 

 

 

 

 

 

Концы роликовых и открытошарнирных цепей соединяют в

замкнутый контур с помощью соединительных и переходных зве-

ньев. Соединительное звено, используемое при четном числе зве-

ньевцепи , отличается от обычного наружного тем, что одну из его

пластин надевают на концы валиков свободно и фиксируют на вали-

ках замками и шплинтами. В случае необходимости использования

цепи с нечетным числом звеньев применяют изогнутые переходные

звенья, которыеявляются слабымместом цепи.

 

 

 

 

310