1.2 Расчет цепной передачи

Расчет ведем по [2].

Исходные данные:

• входная мощность передачи P_1ц = P_вых (цилиндрической передачи):

P_1ц = Р₃ / (_пк_цеп) = 11,3 / (0,99  0,93) = 12,15 кВт;

• частота вращения ведущей звездочки n₁ = n_вых (цилиндрической передачи): n₁ = n_дв / U'_ред = 975 / 9 =108,3 мин^-1;

• передаточное число U_цеп = 2,8;

• расположение линий центров передачи под углом 0 к горизонту;

• передача открытая, работает в пыльном помещении в 1 смену, регулируется передвижением оси малой звездочки, цепь роликовая.

Назначаем z₁ = 25, z₂ = z₁  U_цеп = 25  2,8 = 70 < z_2max = 100…120 .

По формуле (13.5) межосевое расстояние а = (30…50) р_ц = 40 р_ц.

По формуле (13.26) определяем расчетную мощность P_p=P₁ K_э K_z K_n  [P_p], по формуле (13.22) коэффициент эксплуатации К_э = К_д К_а К_н К_рег К_с К_реж,

где К_д =1 (нагрузка близка к равномерной) – коэффициент динамической нагрузки,

К_а = 1 – коэффициент межосевого расстояния или длины цепи,

К_н = 1 – коэффициент наклона передачи к горизонту,

К_рег = 1 – коэффициент способа регулировки натяжения цепи,

К_с = 1,3 коэффициент смазки и загрязнения передачи (выбираем смазку II),

К_реж = 1 – коэффициент режима или продолжительности работы передачи в течение суток.

K_э = 11111,31=1,3.

Значения коэффициентов и рекомендации по выбору смазки цепных передач принимаем по таблицам 3.2 и 3.3 [3].

По формуле (13.23) обозначим K_z = z₀₁ / z₁ – коэффициент числа зубьев, K_n = n₀₁ / n₁ – коэффициент частоты вращения. Используя таблицы 3.1 и 3.4 [3], приняв z₀₁ = 25, а за n₀₁ принимается ближайшая к расчетной частота вращения из ряда таблицы 3.1 [3], т.е. n₀₁ = 200 мин^-1.

Вычисляем:

K_z = 25 /25 = 1,

K_n = 200 / 108,3 = 1,85.

Принимаем К_ряд = 1, тогда Р_р = 12,15  1,3  1  1,85 = 29,2 кВт.

По таблице 3.4 [3] для принятых n₀₁ = 200 и Р_р = 29,2кВт назначаем однорядную цепь с шагом р_ц = 38,1мм. При этом а = 40  38,1 = 1524мм. Найденное р_ц < [р_ц]_max = 50,80 мм (таблица 3.4 [3]).

По формуле (13.2): v = n₁ z₁ p_ц / 60 = v =108,3  25  38,1  10^-3/ 60 = 1,7 м/с.

По таблице 3.2 [3] назначаем густую внутришарнирную смазку.

Число звеньев цепи или длина цепи в шагах, по формуле (13.6):

= 128,8мм.

Округляя до целого числа, принимаем L_p = 130 мм. Уточняем а по формуле (13.7):

=1560 мм.

Учитывая рекомендации по уменьшению межосевого расстояния (см. приложение к формуле (13.7)) на а=0,003а=0,003 1560 = 4,68 мм, окончательно назначаем а = 1555мм.

Диаметры звездочек определяем по формуле (13.8): d = p_ц / sin(/z).

d₁ = 38,1 / sin(180/25) = 304,8мм,

d₂ = 38,1 / sin(180/70) = 866мм.

Определяем окружную силу по формуле (13.1): F_t=P₁/v=15,12/1,7=24000Н.

Натяжение от центробежных сил, по формуле (13.10): F_v = q v²,

где q = 1,9 кг/м – масса единицы длины цепи по каталогу;

v = 1,7 м/с – окружная скорость.

F_v = 1,9  1,7² = 9,5 Н.

Сила предварительного натяжения от массы цепи, по формуле (13.11):

F₀ = = K_f  a q g,

где а = 1,555 м – длина свободной ветви цепи, приблизительно равная межосевому расстоянию,

g = 9,81 м/с² – ускорение силы тяжести,

K_f = 6 (таблица 3.6 [3]) – коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания цепи f = (0,01…0,02) а = 23,3мм.

F₀ = 6  1,555  9,81  1,9 = 173,9 Н.