- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1.1. Общие сведения
- •1.3. Надежность машин
- •1.4. Стандартизация
- •1.5. Машиностроительные материалы
- •1.6. Способы экономии материалов при конструировании
- •1.7. Технологичность конструкции. Точность. Взаимозаменяемость
- •1.8. Конструирование. Оптимизация
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Основные типы и параметры резьб
- •2.4. Соотношение сил и моментов в затянутом резьбовом соединении
- •2.5. Стопорение резьбовых соединений
- •2.6. Распределение силы между витками резьбы
- •2.7. Прочность винтов при постоянных нагрузках
- •2.8. Расчет резьбовых соединений группой болтов
- •2.9. Расчет винтов при переменной нагрузке
- •2.10. Способы повышения несущей способности резьбовых соединений
- •Глава 3. Заклепочные соединения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Сварные соединения стыковыми швами
- •4.3. Сварные соединения угловыми швами
- •4.4. Швы контактной сварки
- •4.5. Допускаемые напряжения сварных соединений
- •5.1. Общие сведения
- •Глава 6. Шпоночные и шлицевые соединения
- •6.1. Шпоночные соединения
- •7.1. Конусные соединения
- •7.2. Соединения коническими стяжными кольцами
- •7.3. Клеммовые соединения
- •8.1. Паяные соединения
- •8.2. Клеевые соединения
- •8.3. Штифтовые соединения
- •8.4. Профильные соединения
- •9.1. Основные понятия, термины и определения
- •9.2. Элементы механики фрикционного взаимодействия
- •9.2.2. Микрогеометрия поверхности
- •9.2.3. Контактные задачи в статике
- •9.2.6. Материалы для сопряжений скольжения
- •9.3. Методы смазывания и смазочные материалы
- •9.3.1. Условия смазывания и смазочное действие
- •9.3.2. Виды смазочных материалов
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Общие вопросы конструирования
- •10.3. Расчет фрикционных передач
- •10.4. Передачи с постоянным передаточным отношением
- •10.5. Передачи с переменным передаточным отношением
- •11.1. Общие сведения
- •11.4. Точность зубчатых передач
- •11.7. Материалы, термическая и химико-термическая обработка
- •11.8. Расчетная нагрузка
- •11.11. Допускаемые напряжения
- •11.12. Конические зубчатые передачи
- •11.13. КПД зубчатых передач
- •11.15. Планетарные передачи
- •11.16. Волновые зубчатые передачи
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Виды червяков
- •12.3. Критерии работоспособности червячных передач
- •12.4. Материалы червяка и червячного колеса
- •12.6. Скольжение в червячной передаче. КПД передачи
- •12.7. Силы, действующие в зацеплении
- •12.8. Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •12.9. Допускаемые напряжения
- •12.12. Тепловой расчет и охлаждение передач
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Типы цепей
- •13.3. Критерии работоспособности цепных передач
- •13.5. Основные параметры цепных передач
- •13.6. Расчет цепных передач
- •13.7. Силы, действующие в ветвях передачи
- •13.8. Переменность скорости цепи
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Классификация передач
- •14.3. Конструкция и материалы ремней
- •14.4. Основные геометрические соотношения
- •14.6. Кинематика ременных передач
- •14.7. Силы и напряжения в ремне
- •14.9. Расчет долговечности ремня
- •14.10. Расчет плоскоременных передач
- •14.11. Расчет клиновых и поликлиновых передач
- •14.12. Силы, действующие на валы передачи
- •14.13. Зубчато-ременная передача
- •16.1. Общие сведения
- •16.2. Конструкции и материалы
- •16.3. Расчеты валов и осей на прочность
- •16.4. Расчеты валов и осей на жесткость
- •16.5. Расчеты валов на виброустойчивость
- •Глава 17. Подшипники качения
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Критерии работоспособности
- •17.3. Распределение нагрузки между телами качения (задача Штрибека)
- •17.4. Статическая грузоподъемность подшипника
- •17.5. Кинематика подшипников качения
- •17.6. Расчетный ресурс подшипников качения
- •17.9. Расчеты сдвоенных подшипников
- •17.10. Расчетный ресурс при повышенной надежности
- •17.12. Быстроходность подшипников
- •17.13. Трение в подшипниках
- •17.14. Посадки подшипников
- •17.15. Смазывание подшипников и технический уход
- •18.1. Общие сведения
- •18.2. Характер и причины выхода из строя подшипников скольжения
- •18.3. Подшипниковые материалы
- •18.4. Критерии работоспособности подшипников
- •18.5. Условные расчеты подшипников
- •18.7. Трение в подшипниках скольжения
- •18.8. Тепловой расчет подшипника
- •18.10. Устойчивость работы подшипников скольжения
- •18.11. Гидростатические подшипники
- •18.12. Подшипники с газовой смазкой
- •18.13. Подпятники
- •18.14. Магнитные подшипники
- •19.1. Назначение муфт, применяемых в машинах
- •19.2. Муфты, постоянно соединяющие валы
- •19.3. Сцепные управляемые муфты
- •19.4. Сцепные самоуправляемые муфты
- •Литература
13.4. Материалы, термическая и химико-термическая обработка…
В обозначении приводных цепей указывают число рядов цепи (если оно больше одного), тип цепи, ее шаг и разрушающую силу. Пример обозначения в соответствии с ГОСТ 13568–75: 2ПР-25,4-114000 — двухрядная приводная роликовая цепь с шагом P 25,4 мм и разрушающей силой Fp 114000 Н .
13.3. Критерии работоспособности цепных передач
Цепныепередачивыходятиз строя последующим причинам .
1.Изнашивание шарниров, приводящее к удлинению цепи, увеличению шага цепи и, как следствие, к нарушению ее зацепления с зубьямизвездочек .
2.Усталостное разрушение пластин по проушинам, характерное для закрытых быстроходных тяжелонагруженных передач, работающих при хорошем смазывании, когда износ шарниров не являетсяопределяющим .
3.Проворачивание валиков и втулок в пластинах в местах за-
прессовки, связанное с низкимкачествизготовлениям |
. |
4.Усталостное выкрашивание и разрушениероликов .
5.Недопустимое провисание ведомой ветви цепи, характерное для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием при отсутствиинатяжных устройс тв.
6.Изнашиваниезубьев звездочек .
Ресурс цепных передач в стационарных машинах должен составлять 10…15 тыс. ч, чаще всего он ограничивается долговечностьюцепи .
13.4. Материалы, термическая химико-термическая обработка деталейцепей
Пластины цепей должны обладать высоким сопротивлением усталости, поэтому их изготовляют из среднеуглеродистых качественных или легированных сталей 40, 45, 50, 40Х, 40ХН, 30ХН3А, термообработка — объемная закалка с низким отпуском, твердость
40…50 HRC.
Основное требование, предъявляемое к деталям шарниров (валикам и втулкам), — износостойкость рабочих поверхностей.
Валики и втулки преимущественно выполняют из цементуемых сталей 15, 20, 15Х, 12ХН3, 18ХГТ и др., после цементации или газового цианированиядетали закаливаютдо твердости поверхности
311
Глава 13. Цепныепередачи
56…65 HRC. Термодиффузионное хромирование деталей шарниров повышает ресурс цепи по износу в3–12 раз по сравнению с цементацией.
Твердость поверхности роликов должна быть не ниже
43,5 HRC.
13.5. Основные параметры цепных передач
Мощность цепных передач достигает100 кВт, межосевые рас-
стояния — до 8 м.
Частота вращения звездочек и скорость цепи. Эти параметры ограничиваются силой удара в зацеплении, износом шарниров и шумом передачи. Скорость цепи обычно составляет около 15 м/с, но в передачах высокого качества (точных) при эффективном смазывании
достигает 35 м/с . |
|
|
|
|
Средняяскоростьцепи |
, м/с, |
|
||
|
V |
z1n1P |
, |
(13.1) |
|
|
|||
|
60 000 |
|
|
|
где z1, n1 — число зубьев малой звездочки и частота ее вращения,
мин–1; P— шагцепи , мм.
Передаточное отношение. Определяют из условия равенства среднейскорости цепина звездочках (см. рис. 13.1):
z1n1P z2n2 P. |
|
||||
Отсюдапередаточное отношение |
|
|
|
|
|
u |
n1 |
|
z2 |
, |
(13.2) |
|
|
||||
|
n2 |
|
z1 |
|
|
где z2 , n2 — число зубьев большой( |
ведомой) звездочки и частота |
||||
еевращения , мин–1. |
|
|
|
|
|
Передаточное отношение ограничивается габаритами передачи, диаметром большой звездочки, недостаточным углом охвата
цепьюмалой звездочки. Обычно u 7.
Число зубьев звездочек. Число зубьев звездочек ограничивается износом шарниров, динамическими нагрузками и шумом передачи. Чем меньше число зубьев звездочки, тем больше износ, так как угол поворота звена при набегании цепи на звездочку и сбегании с нееравен360°/ z.
312
13.5. Основные параметры цепныхперед ач
Минимальное число зубьев |
малой звездочки для силовых пере- |
|
дачоб щегоназначения выбираютпо эмпирической зависимости |
||
z1min 29 2u. |
(13.3) |
|
При низких частотах вращения z1min может быть уменьшено |
||
до 13. Для высокоскоростных передач |
с V 20 м с принимают |
|
z1min 35. |
|
|
Числозубьев большойведомой( )звез |
|
дочки |
|
z2 z1u. |
(13.4) |
По мере изнашивания шаг цепи увеличивается и ее шарниры поднимаются профилю зуба звездочки набольший диаметр , что в конечном счете может привести к выходу цепи из зацепления со звездочкой. При этом предельно допустимое увеличение шага цепи тем меньше, чем больше число зубьев звездочки. Поэтому мак-
симальноечисло зубьев большойзв |
ездочки |
|
z2 max 120. |
(13.5) |
|
Предпочтительно принимать нечетное число зубьев звездочек (особенно малой), что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует равномерному изнашивания шарниров цепи и зубьев
звездочек. По этой же причине желатель- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
но выбирать число зубьев малой звездоч- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
киизрядапростых |
чисел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Делительные диаметры звездочек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Определяют |
по расположению |
центров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
шарниров цепи на зубьях звездочек. Из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
рассмотрения треугольника АОВ на схе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ме |
малой звездочки цепной |
передачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(рис. 13.5) следует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
P 2 d1 sin( 1 2) |
2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
1 — |
угловой шаг, |
1 360 z1 |
Рис. 13.5. |
Схема малой |
|||||||||||
звездочки |
|
|
|
|
||||||||||||
( z1 — число зубьев малой звездочки). |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Тогдаделительнаметрые |
малой и большойзвездочек , мм, |
|||||||||||||||
|
|
d1 |
P |
|
|
d2 |
|
P |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
, |
|
. |
|
|
|
(13.6) |
||||||
|
|
sin 180 |
z1 |
sin 180 z2 |
||||||||||||
313
Глава 13. Цепныепередачи
Межосевое расстояние и длина цепи. Минимальное меж-
осевоерасстоя ниеназн ачаютис ходяиз условий: 1) размещения звездочек
amin 0,5( De1 De2 ),
где De1, De2 — наружныедиаметры звездочек ;
2) 1 120 , где 1 — угол охвата цепью малой звездочки. Оптимальноемежорасстояниеевое
a (30...50)P. (13.7)
При a <P30 наблюдается ускоренное изнашивание шарниров цепи в связи с повышенной частотой входа каждого шарнира в зацепление. При a >P50 даже небольшой износ каждого шарнира вызывает значительное удлинение цепи, что приводит к увеличению шага цепи и нарушению ее зацепления с зубьями звездочек.
Обычномежорасстояниеевое |
ограничиваютзначением |
|
|
amax 80P. |
(13.8) |
Число звеньев получают делением длины цепи на шаг. Число звеньев цепи W зависит от межосевого расстояния a, шага P и чисел зубьевзве здочек z1 и z2:
|
z1 z2 |
|
2a |
z2 |
z1 |
2 |
P |
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(13.9) |
|
|
|
2 |
|
||||||
|
2 |
|
P |
|
|
a |
|
|
||
Полученное значение W округляют до ближайшего большего четного числа. Четное число звеньев цепи позволяет избежать примененияпереходныхзвеньев при соединенииконцов цепи .
Межосевое расстояние (без учета провисания цепи) определя-
ютиз(13.9):
|
P |
z1 |
z2 |
|
|
a |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z1 z2 |
|
2 |
z2 z1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
W |
|
|
|
8 |
|
|
|
. (13.10) |
|
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цепь должна иметь некоторое провисание во избежание повышенной нагрузки на цепь и валы от силы натяжения и радиального биения звездочек. Для этого межосевое расстояние умень-
шаютна 0,002 0,004 a.
314
