IV расчет открытой цепной передачи

Исходные данные:

Р₃ = 10,4 кВт;

u₂ = 3,24;

Т₃ = 852,5 Н∙м;

n₃ = 117 об/мин.

Принимаем расположение передачи под углом 45^о, работа в одну смену, смазка периодическая.

Выбираем для передачи цепь приводную роликовую ПР по ГОСТ 13568-75 по шагу цепи.

Для определения шага цепи воспользуемся формулой:

.

Найдем числа зубьев колес:

z₃ = 31 – 2u₂ = 25;

z₄ = z₃ u₂ = 82.

Принимаем допускаемое среднее давление

[p] = 20 Н/мм².

к_э = к_g к_a к_н к_р к_см к_п

Принимаем к_g =1,25; к_a =1; к_н = 1; к_р =1,25; к_см =1,5; к_п =1.

к_э = 2,33

m = 1.

Значит

По ГОСТам выбираем шаг цепи

t = 44,45 мм [3, табл.5.12]

Согласно данному шагу, цепь имеет следующие характеристики:

В_вн = 25,4 мм – расстояние между внутренними пластинами;

d = 12,7 мм – диаметр валика;

d₁ = 25,4 мм – диаметр ролика;

h = 42,4 мм – ширина пластины;

b = 62 мм – длина валика;

Q = 17240 кг*с – разрушающая нагрузка;

P_н = 0,01Q = 172,4 Н – нагрузка;

g = 7,5 кг/м – масса одного метра цепи;

F = 473 мм² – проекция опорной проекции шарнира. [3, табл.5.12]

При t = 44,45 мм [n₃] = 400 об/мин [3, табл.5.14]

n₃ = 117 об/мин < [n₃].

Следовательно условие выполняется.

Цепь ПР-44,45-17240 ГОСТ 13568-75.

Определяем скорость цепи:

;

.

Окружное усилие:

P = P₂ /V = 104·10³ / 2.17 = 4793 Н.

Проверяем среднее давление:

p = (P·к_э) / F = 4793·2,33/473 = 23,6 Н/мм²

Уточняем при n₃ = 117 об/мин [p] = 23 Н/мм²

Умножаем на коэффициент

k_z = 1 + 0,01(z₃ –17) = 1,08 при z₃ ≠ 17. [3, табл.5.15]

Получим:

р=23,6 Н/мм² < [p] = 24,84 Н/мм²

Следовательно, выбранная цепь по условию надежности и износостойкости подходит.

Выполним геометрический расчет передачи.

Принимаем межосевые расстояния:

a = 40t = 1778 мм;

a_t = a/t = 40.

Для определения числа звеньев находим предварительно:

- суммарное число зубьев

z = z₃ + z₄ = 25 + 82 = 107;

- поправку

∆ = (z₄ - z₃) / 2π= 9,08.

Число звеньев находим

L_t = 2a_t +0.5 z_∑ + ∆²/a_t;

L_t = 136

Уточняем межосевое расстояние

.

Для обеспечения свободного провисания цепи следует предусмотреть уменьшение a на 0,4 %, то есть на 1788·0,004 = 7,152 мм.

Значит, а = 1781 мм.

Найдем делительный диаметр меньшей звездочки:

.

Найдем делительный диаметр большей звездочки:

.

Найдем наружные диаметры:

,

где d₁ =25,4 мм – диаметр ролика.

.

Силы, действующие на цепь:

Окружная Р = 4793 Н;

Центробежная Р_v = gv² = 35 Н;

От провисания Р_f = 9,81k_f g a = 198 H,

где k_f = 1,5 при расположении цепи под углом 45^о;

Расчетная нагрузка на валы P_в = P + 2 P_f = 5189 Н.

Проверяем коэффициент запаса прочности по формуле:

;

n = 34.

При n₃ = 117 об/мин и t = 44,43 мм [n] = 8,1

n₃ > [n], что удовлетворяет условию прочности.

Список литературы

1. Детали машин. Методические указания к курсовому проектированию и задания к курсовым проектам и работам для студентов немеханических специальностей заочной формы обучения. С., 1997.

2. Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Расчеты деталей машин. Справочное пособие. М., Высшая школа, 1986.

3. Чернавский С.А., Ицкович Г.М., Боков К.Н., Чернин И.М.,

Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин. М.,

Машиностроение, 1979.

4. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования. М., Машиностроение, 2003.

17