8. Силы в цепной передаче и требования монтажа.

Окружная сила:

(2.21)

По табл. 1П.33 приложения 1П [1,с 393] коэффициент провисания цепи при горизон­тальном ее расположении kf=6.

По табл. 1П. 31 приложения 1П масса 1 м цепи ПР [1,с. 391] с шагом р_ц= 25.4 мм со­ставляет 2 кг, т.е. погонная масса q=2 кг/м.

Натяжение цепи от силы тяжести провисающей ведомой ветви

, где а = 1,32 м; g= 9,81м/с² - ускорение свободного падения.

Натяжение цепи от центробежных сил

Разрушающая нагрузка цепи ПР с шагом р_ч= 25.4 мм по табл. 1П.31 [1,с. 391] F_P = 57600 Н. Уточним расчетный коэффициент запаса прочности цепи

(2.22)

где =1,3-коэффициент динамической нагрузки (см. п.4).

Допускаемый коэффициент запаса прочности цени но табл. 1П.34 приложения 1П [1,с. 393] линейным интерполированием [S] = 7,6.

Цепь ПР – 25.4 - 57600 подходит, так как S=11,7>[S] = 7,6.

Нагрузка на валы цепной передачи:

где к_м= 1,15 - при горизонтальной передаче и угле наклона передачи < 40°; к_м = 1,05 - при угле наклона передачи более 40° и при вертикальной передаче. Сила F_ц направлена по линии, соединяющей центры звездочек.

При монтаже цепной передачи предельное отклонение AS(мм) звездочек от од ной плоскости и предельные углы их смещения S, перекоса валов у и их скрещивания (град) (рис. 3.2) определяют по формуле:

;

;

;

.

3.Расчет и конструирование валов

3.1 Проектный расчет вала

1.Марка стали -45, твердость 270 НВ.

2. Определяем диаметры участков валов:

Диаметр выходного конца вала

, (3.1)

Быстроходный вал-шестерня

мм, принимаем d=24 мм.

мм, принимаем d_п=30 мм.

мм, принимаем d_бп=38 мм.

Тихоходный вал

мм, принимаем d=34 мм.

мм, принимаем d_п=40 мм.

мм, принимаем d_бп=48 мм.

После компоновки редуктора на миллиметровке измеряем длины l и f:

Быстроходный вал-шестерня: l=156 мм , f=73 мм.

Тихоходный вал: l=160 мм , f=88 мм.

Нагрузка от муфты на вал: Н.

5.Определяем реакции в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Быстроходный вал-шестерня:

а) вертикальная плоскость:

Н;

Н;

б) горизонтальная плоскость:

Н;

Н;

Рисунок 3. Эпюра изгибающих моментов быстроходного вала

Тихоходный вал:

а) вертикальная плоскость:

Н;

Н;

б) горизонтальная плоскость:

Н;

Н;

Рисунок 4. Эпюра изгибающих моментов тихоходного вала

6. Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскости и эпюру крутящего момента.

Быстроходный вал-шестерня.

Изгибающий момент:

а) горизонтальная плоскость:

сечение А: 0

сечение B: 0

сечение C: Н м;

сечение D: Н м;

б) вертикальная плоскость:

сечение А: 0

сечение B: 0

сечение C:

сечение D: Н м;

Крутящий момент Т=65 Н м.

Тихоходный вал.

Изгибающий момент:

а) горизонтальная плоскость:

сечение A: 0

сечение B: Н м;

сечение C: Н м;

сечение D: 0

б) вертикальная плоскость:

сечение A: 0

сечение B: 0

сечение C: Н м;

сечение D: 0

Крутящий момент Т=486 Н м.

7. Определяем суммарный изгибающий, эквивалентный моменты и диаметр в наиболее нагруженном сечении.

Быстроходный вал-шестерня.

Наиболее нагруженное сечение D.

Суммарный изгибающий момент:

(3.2)

Н м.

Эквивалентный момент:

(3.3)

Н м.

Диаметр вала:

(3.4)

мм.

Ранее принятое значение d_п=30 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.

Тихоходный вал.

Наиболее нагруженное сечение C.

Суммарный изгибающий момент:

Н м.

Эквивалентный момент:

Н м.

Диаметр вала:

мм.

Ранее принятое значение d_п=40 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.