3 Расчет открытых передач

3.1 Расчет цепной передачи

Основным критерием работоспособности цепной передачи является износостойкость шарниров цепи. Производим расчёт передачи с роликовой цепью.

Принимаем число зубьев малой звёздочки в зависимости от передаточного числа цепной передачи: U_цеп = 3, 5 [2] с. 67:

(3.1)

.

Принимаем Z₁ = 25.

Определяем число зубьев большой звёздочки:

Принимаем Z₂ = 79.

Определяем шаг цепи [1] с. 69:

, (3.2)

где К_э–коэффициент, учитывающий условия эксплуатации [1] с. 70;

(3.3)

К_д – коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, 1,25;

К_а – коэффициент, учитывающий длину цепи, 1;

К_рег – коэффициент, учитывающий регулировку передачи, 1;

К_см – коэффициент, учитывающий характер смазки, 1;

К_рех – коэффициент, учитывающий режим работы передачи, 1.25;

К_н – коэффициент, учитывающий наклон передачи, 1.

–крутящий момент на ведущем валу;

–допускаемое давление в шарнирах цепи ([1] таблица 6.3):

–коэффициент, учитывающий количество рядов цепи, выбираем количество рядов цепи Z_p = 4 и .

Из принимаем ближайшее стандартное значение шага цепи19,05 мм, типоразмер цепи 4ПР-19,05-128.

Выполняем расчет по удельному давлению в шарнирах для обеспечения износостойкости цепи [1] с. 72:

(3.4)

где – окружная сила,H [1] стр. 69:

(3.5)

–диаметр делительной окружности меньшей (ведущей) звездочки [1] с. 69:

(3.6)

А – проекция опорной поверхности шарнира [1] с. 70:

(3.7)

где – размеры элементов цепи, мм²

Рассчитаем число ударов цепи при набегании на зубья звездочек и сбегании с них с целью исключения повышенных динамических нагрузок [1] с. 70:

, (3.8)

где – число звеньев цепи [1] с. 70:

; (3.9)

,– вспомогательные коэффициенты [1] с. 70:

и (3.10)

и 8,6;

оптимальное межосевое расстояние [1] с. 70:

(3.11)

Уточняем межосевое расстояние [1] с. 70:

(3.12)

Проверяем цепь на запас прочности [1] с. 71:

(3.13)

где разрушающая нагрузка;

коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки ;

натяжение от силы тяжести цепи [1] с. 7:

(3.14)

масса 1 метра цепи, ;

–коэффициент, учитывающий провисание цепи [1] с. 7:

(3.15)

–угол наклона центров звездочек к горизонту ;

=2,904;

–натяжение цепи от центробежной силы [1] стр. 71:

(3.16)

где – средняя скорость цепи [1] с. 71:

(3.17)

–допускаемое значение коэффициента безопасности ([1] таблица 6.5)

28,1

Для нормальной работы передачи необходимо провисание холостой цепи примерно на 0,01a. Это достигается путем уменьшения расчетного межосевого расстояния на 0,75-1,0%. Поэтому рекомендуемое монтажное расстояние а_м принимают равным [1] с. 72:

(3.18)

Определяем нагрузку на валы звездочек [1] с. 72:

(3.19)

где –коэффициент нагрузки, учитывающий характер нагрузки, дейст­вующей на вал, и расположение передачи ([1] таблица 6.6),

В таблице 3.1 показаны основные параметры звездочек роликовых и втулочных цепей.

Таблица 3.1 – Основные параметры звездочек роликовых и втулочных цепей.

Параметр	Расчетная формула	Ведущая звездочка	Ведомая звездочка
1	2	3	4
Шаг цепи t, мм	-	19,05
Диаметр ролика d1, мм	-	11,91
Ширина пластины цепи h, мм	-	18,08
Расстояние между внутренними пластинами b1, мм	-	12,7
Расстояние между рядами цепи A1, мм	-	22,78
Количество зубьев звездочки Z	-	25	79
Радиус впадин r, мм		6,04
Радиус закругления зуба r1, мм		20,3
Расстояние от вершин зубьев до линии центров дуг закругления h1, мм		9,53
Ширина зуба звездочек b, мм		11,66
Размер фаски f, мм		2,33
Делительный диаметр dd звездочки, мм		152	479,2
Диаметр окружности выступов De1 звездочки, мм		160,32	488,31
Диаметр окружности впадин Di звездочки, мм		139,92	467,12
Наибольший диаметр обода Dc звездочки, мм		129,1	457,1
Количество рядов цепи Zр	-	4
Ширина венца звездочки В, мм		84
Диаметр вала dВ под звездочкой, мм		37,89	54,57
Диаметр ступицы dст, мм		70,22	87,31
Длина ступицы lст мм		74,61	92,77
Толщина диска с, мм		23,81
Толщина обода a, мм		12,48	13,67
Внутренний диаметр обода Dk, мм		114,96	296,78
Диаметр отверстий в диске D0, мм		13,77	64.43
Диаметр окружности центров отверстий Dотв, мм		92,59	263,55