4. Расчет цепных передач

Исходные данные:

Т₁ – вращающий момент на ведущей звездочке, Н∙м;

n₁ – частота вращения ведущей звездочки, мин^–1;

u – передаточное число цепной передачи.

Цепные передачи (рисунок 4.1) – это передачи, состоящие из ведущей и ведомой звездочек и охватывающей их приводной цепи. В состав передачи также часто входит натяжное устройство. Цепная передача всегда должна быть закрыта защитным кожухом, который предохраняет попадание посторонних предметов и защищает от разбрызгивания каплями масла.

1 – ведущая звездочка; 2 – ведомая звездочка; 3 – цепь

Рисунок 4.1 - Схема цепной передачи

Выбор типа приводной цепи:

Принимаем роликовую цепь, поскольку такие цепи наиболее распространены, достаточно дешевы и обладают высокой износоустойчивостью. Первоначально принимаем однорядную цепь, т.е. число рядов ν = 1.

Число зубьев звездочек:

ведущей , округляется до целого нечетного числа;

ведомой , также округляется до целого нечетного числа.

Фактическое передаточное число:

.

Отклонение от заданного передаточного числа не должно быть более 4%.

Предварительно принимается шаг цепи t в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки:

n1, мин–1	2500	1250	1000	900	800	630	500	400	300
t 21 22 , мм	9,525	12,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8

Допускаемое давление [p] в шарнирах цепи определяется по таблице 4.1:

Таблица 4.1

t	Значения [p] (МПа) при частоте вращения малой звездочки n1, мин–1
	50	200	400	600	800	1000	1200	1600	2000
12,7-15,88	35	31	28	26	24	22	21	18	16
19,05-25,4		30	26	23	21	19	17	15	–
31,75-38,1		29	24	21	18	16	15	–	–
44,45-80,8		26	21	17	15	–	–	–	–

Условия работы цепной передачи учитываются коэффициентом эксплуатации.

Коэффициент эксплуатации:

К = К_ДИН ∙ К_С ∙ К_θ ∙ К_Р · К_РЕГ

где К_ДИН – коэффициент динамичности нагрузки (при спокойной нагрузке К_ДИН = 1, при нагрузке с толчками К_ДИН = 1,5);

К_С – коэффициент метода смазывания (при непрерывном смазы-вании К_С = 0,8, при капельном К_С = 1, при периодическом К_С = 1,5);

К_θ – коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонтали (К_θ = 1 при θ ≤ 60°, К_θ = 1,25 при θ > 60°);

К_Р – коэффициент режима работы (при односменной работе К_Р =1, при двухсменной К_Р = 1,25, при трехсменной К_Р = 1,5);

К_РЕГ – коэффициент регулирования натяжения (при регулировании передвигающимися опорами К_РЕГ = 1, при регулировании нажимными роликами или оттяжными звездочками К_РЕГ = 1,1, для нерегулируемой цепи К_РЕГ = 1,25).

Уточнение шага цепи:

, м, где [p] – в Па.

Если вычисленный шаг t оказался меньше ранее принятого, то его округляют в большую сторону до стандартного значения, которое используют в дальнейших расчетах. В противном случае увеличивают на 1 число рядов цепи ν и повторяют расчет.

Окружная сила:

, Н,

где d_Д1 – делительный диаметр ведущей звездочки:

, м.

Диаметр окружности выступов ведущей звездочки:

, м.

Среднее давление в шарнирах цепи:

, МПа,

где S – площадь опорной поверхности шарнира, определяется из таблицы 4.2.

Таблица 4.2

Цепь (обозначение)	Опорная поверхность, S, мм2	Масса 1 м цепи, кг	Цепь (обозначение)	Опорная поверхность, S, мм2	Масса 1 м цепи, кг
ПР-8–460	11	0,20	ПР-25,4–6000	179	2,6
ПР-9,525–910	40	0,45	ПР-31,75–8900	262	3,8
ПР-12,7–900–2	22	0,35	ПР-38,1–12700	394	5,5
ПР-15,875–2300–1	51	0,80	ПР-44,45–17240	472	7,5
ПР-19,05–3180	105	1,9	ПР-50,8–22700	645	9,7

Примечания:

1. Перед обозначением многорядной цепи ставится цифра, равная числу рядов, например, 2ПР-19,05–6400 ГОСТ 13568-75* – цепь приводная роликовая двухрядная с шагом 19,05 мм и с разрушающей нагрузкой 6400 Н, по ГОСТ 13568-75*.

2. Опорная поверхность шарнира многорядной цепи равна произведению опорной поверхности шарнира однорядной цепи на число рядов в цепи.

3. В спецификации и других нормативных документах указывают не длину, а массу цепи в кг.

Если p > [p], то увеличивают шаг t до следующего стандартного значения.

Предварительное межосевое расстояние:

а = (30…50) · t,

где числовой множитель перед t принимают тем больше, чем больше передаточное число u.

23 24

Длина цепи в шагах:

.

Рассчитанное значение l_t округляют до целого четного числа и затем определяют необходимую длину цепи в м.

Фактическое межосевое расстояние:

.

Для обеспечения необходимого провисания расчетное межосевое расстояние уменьшают на (0,002…0,004) ∙ а.

Диаметр ведомой звездочки:

, мм.

Диаметр окружности выступов ведомой звездочки:

, м.

Конструирование и определение исполнительных размеров звездочек производится по [2].