2.2. Расчет цепной передачи

В приводах общего назначения, разрабатываемых в курсовых проектах, цепные передачи применяют в основном для понижения частоты вращения приводного вала. Наиболее распространены для этой цели приводные роликовые цепи однорядные (ПР) и двухрядные (2 ПР).

В данном курсовом проекте следует разработать цепную передачу со следующими параметрами:

P₂ = 4,906 кВт;

Т₂ = 260,7Нм;

n₂ = 179,8 об/мин;

n₃= 62,1 об/мин;

U = 2,895;

Цепь типа ПР.

Определяем шаг цепи

, (2.45)

где z₁ – число зубьев меньшей звездочки;

[p] – допускаемое давление, приходящееся на единицу опорной поверхности шарнира, принимаем ориентировочно [p] = 17 МПа, [1, табл. 7.18];

m – число рядов цепи, m = 1;

К_э – коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи.

Определяем число зубьев меньшей звездочки

. (2.46)

Принимаем z₁ = 25

Определяем коэффициент К_э

, (2.47)

где – динамический коэффициент,k_д = 1,2 [3 табл.3.3.2];

k_a – коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, k_a = 1 [3 табл.3.3.3];

k_н – коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи, k_н = 1,25 [3 табл.3.3.5];

k_р – коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, k_р = 1,25 [3 табл.3.3.4];

k_см – коэффициент, учитывающий способ смазки цепи, k_см = 1,0 [3 табл.3.3.6];

k_п – коэффициент, учитывающий периодичность работы, k_п = 1,25 [3 табл.3.3.8].

.

мм.

Принимаем t = 38,1 мм [1, табл. 7.18].

Проверяем цепь по допустимой частоте вращения.

об/миноб/мин [1, табл. 7.17].

Проверяем цепь по давлению в шарнире.

Определяем допускаемое давление в шарнире

МПа. (2.48)

Определяем расчетное давление в шарнире цепи

, (2.49)

где F_t – окружная сила;

А_оп – проекция опорной поверхности шарнира, А_оп = 788 мм², [1, табл. 7.16].

Определяем окружную силу

, (2.50)

где v – окружная скорость шарнира цепи.

Определяем окружную скорость шарнира цепи

м/с.

Н.

МПаМПа.

Определяем число звеньев цепи

, (2.51)

где ;

;

.

Определяем число зубьев ведомой звездочки

(2.52)

Принимаем z₂ = 72.

.

.

.

Принимаем L_t = 118.

Уточняем межосевое расстояние

(2.53)

Для свободного провисания цепи необходимо предусмотреть возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%

мм (2.54)

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек

мм, (2.55)

мм. (2.56)

Определяем наружные диаметры звездочек

, (2.57)

, (2.58)

где d – диаметр ролика цепи, d = 11,12 мм, [1, табл. 7.16].

мм,

мм.

Определяем силы, действующие на цепь

F_t = 1721 Н;

, (2.59)

где q – вес 1 м цепи, q = 11 кг/м, [1, табл. 7.16].

Н.

, (2.60)

где k_f – коэффициент, учитывающий расположение цепи, k_f = 1,5 [1].

Н.

Определяем нагрузку на вал от цепной передачи

Н. (2.61)

Определяем коэффициент запаса прочности

, (2.62)

где Q – разрушающая нагрузка, Q = 254000 Н, [1, табл. 1.16],

k_д – динамический коэффициент, k_д = 1,2, [1].

[1, табл. 7.19].

Рассчитанное значение коэффициента запаса прочности больше допускаемого, что позволяет считать цепную передачу надежной и долговечной.

3. Расчет и конструирование валов

В процессе эксплуатации валы передач испытывают деформации от действия внешних сил, массы самих валов и насаженных на них деталей. Однако в типовых передачах, разрабатываемых в курсовых проектах, массы валов и деталей, насаженных на них, сравнительно невелики, поэтому их влиянием обычно пренебрегают, ограничиваясь анализом и учетом внешних сил, возникающих в процессе работы.

Проектирование вала начинают с определения диаметра выходного конца его из расчета на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению без учета влияния изгиба.