Контактные давления, соответствующие выбранным шагам цепи:

р₍₁₎ = 2112·2,7/(105·1) = 54,3 МПа;

р₍₂₎ = 1595·2,7/(179·1) = 24,1 МПа;

р₍₃₎ = 1282·2,7/(262·1) = 13,21 МПа.

Рассчитанные контактные давления сравниваем с допускаемыми:

Таблица 4.19 Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [p], МПа
Шаг Р, мм	Частота вращения малой звёздочки, об/мин
	10	50	100	200	400	600	800	1000	1200	1600	2000	2400
12,7 ... 15,875	40	35	33	31	28	26	24	22	21	18,5	16	15
19,05 … 25,4	40	35	32	30	26	23	21	19	17	15	–	–
31,75 … 38,1	40	35	32	29	24	21	18	16	15	–	–	–
44,45 … 50,8	40	35	30	26	21	17	16	–	–	–	–	–

Выбранным шагам (и частоте вращения 111 об/мин) соответствуют допускаемые давления 32 МПа, меньше которых будут контактные давления р₍₂₎ = = 24,1 МПа и р₍₃₎ = 13,21 МПа, соответствующие цепям с шагами 25,4 мм и 31,75 мм.

Выбирая между этими двумя цепями, следует учитывать, что больший шаг даст и большие габариты. Поэтому для данного привода по критерию износостойкости назначаем цепь ПР-25,4-60 ГОСТ 13568-97 с шагом 25,4 мм, усилием разрыва 60 КН, диаметром ролика 15,88 мм, расстояние между внутренними пластинами 15,88 мм и погонной массой цепи 2,6 кг/м. Проекция опорной поверхности шарнира 179 мм².

Проверяем цепь по допускаемой частоте вращения

n_1max = 14 Z₁^1/4 ·10³/p = 14 · 20 ^1/4 · 10³ / 25,4 = 1165 об/мин.

Таким образом, частота вращения (n₁ = 111 об/мин) находится в допустимых пределах.

Задаём оптимальное межосевое расстояние А = 40р = 40·25,4 = 1016 мм.

Рассчитываем требуемое число звеньев:

Принимаем чётное число звеньев цепи W = 120, чтобы не применять соединительного звена. Также, чётное число зубьев малой звёздочки (Z₁ = 20) в сочетании с чётным числом звеньев цепи способствует уменьшению износа.

Уточняем межосевое расстояние по выбранному числу звеньев цепи:

Во избежание повышенной нагрузки от силы тяжести и радиального биения звёздочек межосевое расстояние рекомендуют уменьшать на Δ = (0,002… 0,004)А. Уменьшим межосевое расстояние на Δ = 0,003А = 3,047 мм. Тогда А_ср = А – Δ = 1015,87 – 3,047 = 1012,82 ≈ 1010 мм.

Вычисляем натяжение от центробежных сил F_ц = q·V² = 2,6·0,94² = 2,3 H.

Коэффициент провисания цепи K_f зависит от угла наклона к горизонту β. Для горизонтальной цепи (β = 0°) K_f = 6, для вертикальной (β = 90°) K_f = 1.

В нашем случае β = 45° и мы принимаем K_f = 3.

Усилие от провисания цепи F_пров = g·K_f ·q· a_ср = 9,81· 3 ·2,6· 1010 = 77 H.

Находим величину допускаемого коэффициента запаса прочности [S]. Для шага цепи р = 25,4 мм и частоты вращения ведущей звёздочки n₁ = 111 об/мин, допускаемый коэффициент запаса примем [S] = 7,8 (табл. 4.20).

Находим расчётный коэффициент запаса прочности S

S = F_раз / (F_t · K₁ + F_ц + F_пров) = 60000/(1595 · 1,5 + 2,3 + 77) = 24,27.

Расчётный коэффициент запаса больше требуемого, условия прочности цепи выполняется.

Рассчитывается количество ударов цепи (проверка на долговечность)

ν_ц = 4 · Z₁ · n₁ / (60· W) = 4 · 20 · 111 / (60 · 120) = 1,23 c⁻¹.

Полученное число ударов цепи при набегании на зубья звёздочек и сбегании с них сравнивается с допускаемым (таб. 4.21).

Для цепи ПР-25,4-60 допускаемое число ударов [ν_ц] = 20 c⁻¹. Принятая цепь проходит по критерию долговечности.

Таблица 4.20 Допускаемый коэффициент [S] запаса прочности цепей
Шаг, р, мм	Частота вращения меньшей звёздочки n1, об/мин
	50	100	200	300	400	500	600	800	1000	1200	1600	2000	2400	2800
	Значения [S] для роликовых цепей
12,7	7,1	7,3	7,6	7,9	8,2	8,5	8,8	9,4	10	10,6	12,2	13,8	15,4	16
15,875	7,2	7,4	7,8	8,2	8,6	8,9	9,3	10,1	10,8	11,7	13,2	14,8	16,3	18
19,05	7,2	7,6	8,0	8,4	8,9	9,4	9,7	10,8	11,7	12,9	14	16,3	–	–
25,4	7,3	7,6	8,3	8,9	9,5	10,2	10,8	12,0	13,3	14,0	16,3	–	–	–
31,75	7,4	7,8	8,6	9,4	10,2	11,0	11,8	13,4	14,8	16,3	19,5	–	–	–
38,1	7,5	8,0	8,9	9,8	10,8	11,8	13,4	14,8	16,3	19,5	–	–	–	–
44,45	7,6	8,1	9,2	10,3	11,4	12,5	14,0	16,3	–	–	–	–	–	–
50,8	7,6	8,3	9,5	10,8	12,0	13,6	–	–	–	–	–	–	–	–

-

Таблица 4.21 Допускаемое число ударов [ν] в секунду
Тип цепи	Шаг цепи р, мм
	12,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45
Роликовая	40	30	25	20	16	14	12
Зубчатая	60	50	40	25	20	–	–

Находим нагрузку от цепи на вал F_в = F_t + 2F_пров = 1595 + 2·77 = 1749 H.

Определяем геометрические параметры звёздочек (рис. 4.18):