5.3. Конструювання зірочок

5.3.1. Вибір матеріалу зірочки.

Основними матеріалами для виготовлення зірочок є середньовуглецеві або леговані сталі 45, 40Х, 50Г2, 35ХГСА із поверхневим або об’ємним гартуванням до твердості 45…55 HRC, або цементовані сталі 15, 20Х, 12ХН3А на глибину 1,0…1,5 мм і гартовані до 55…60 HRC. Зірочки тихохідних передач ( м/с) при відсутності ударних навантажень можна виготовляти з високоміцного або антифрикційного чавунів.

5.3.2. Визначення геометричних і конструктивних розмірів зірочок.

Р озміри, необхідні для зображення зірочок на складальних кресленнях, і конструкція профілю зуба в поперечному перерізі приведені на рис. 5.2 і табл. 5.4. Профіль зуба зірочки виконується у відповідності з ГОСТ 591-69.

Рис. 5.2. Конструкції зірочок: а) профіль зубців зірочки; б) зірочка без диску; в) зірочка з диском, зміцненим ребрами жорсткості.

Таблиця 5.4.

Формули для визначення основних розмірів, мм, профілю зубців та інших параметрів роликових ланцюгів

Однорядні		Дворядні
Назва параметрів	Позначення	Розрахункові формули
Діаметр ділильного кола
Діаметр кола вершин зубців
Діаметр кола западин зубців
Радіус западин
Радіус закруглення зуба
Відстань від вершини зуба до лінії центрів дуг закруглень
Діаметр обода
Радіус закруглення: якщо крок якщо крок
Ширина зуба зірочки: однорядного ланцюга дворядного ланцюга
Ширина вінця дворядної зірочки
Довжина маточини		, де – діаметр вала
Діаметр маточини		, де – товщина маточини значення якої вибирають в залежності від і : ; менші значення коефіцієнтів відносяться до ланцюгів з більшим кроком

Примітки:

1. Розміри , , , , (мм) у відповідності з вибраним ланцюгом приймається за даними табл. 5.1 і рис. 5.1.

2. При мм .

6. Орієнтовний розрахунок валів приводу

Перший етап конструювання приводу – розроблення ескізного проекту, що потребує визначення міжосьових відстаней, діаметрів і ширини шківів, зубчастих коліс і розмірів черв’яків. Виконуючи ескізний проект, визначають розміщення деталей передач, відстані між ними, орієнтовні діаметри ступенів валів, вибирають типи підшипників і схеми їх установки.

Під час виконання проектного розрахунку на початковому етапі відомі лише деталі, що розміщуються на валах та діючі зовнішні навантаження у вигляді обертових (крутних) моментів, які передаються валами. Внутрішні навантаження (реакції в опорах, моменти згину в перерізах валів) на даному етапі невідомі, оскільки невідомі відстані між опорами, що не дає можливості виконати розрахунок валів на втомну міцність та визначити довговічність підшипників кочення.

А тому діаметр валів на початковому етапі розрахунку визначають у характерних перерізах за умовою міцності на кручення.

Діаметри вихідних кінців валів для перерізів, у яких діє тільки крутний момент визначають за формулою:

, мм,

(6.1)

де – обертовий (крутний) момент, Н·м, визначений для однопоточного і двопоточного приводів, відповідно, за формулами (3.25; 3.26 і 3.27) і (3.28; 3.29; 3.31 і 3.32);  – допустиме напруження на кручення, МПа. В цьому випадку для сталевих валів МПа. Менші значення беруть для швидкохідних валів, більші – для тихохідних.

В інших випадках, наприклад, у конструкції проміжного вала двоступінчастого циліндричного редуктора, немає перерізів, які зазнають тільки деформації кручення. Між опорами вал зазнає згин у всіх перерізах, а ділянка вала між зубчастими колесами додатково скручується. А тому діаметр вала під зубчастим колесом також оцінюють з умови міцності на кручення за тією ж формулою (5.1), беручи заздалегідь знижене допустиме напруження  МПа.

Крутний момент , Н·м, визначається за формулою (3.31).

Величини, розрахованих за формулою (5.1), діаметрів валів округляють до цілих чисел, керуючись рядом нормальних лінійних розмірів у відповідності з ГОСТ 6636-69: 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 61; 71; 80.