4 Пример расчета
Рассчитать цепную передачу роликовой цепью для привода конвейера по следующим данным: мощность на ведущей звездочке N1 =2,6 кВт, угловая скорость вала ведущей звездочки ω1 = 83,7 сˉ¹, крутящий момент на валу ведущей звездочки T1 = 31Hм, передаточное отношение цепной передачи u = 2, регулировка передачи производится смещением оси ведущей звездочки, нагрузка – с умеренными толчками, смазка – периодическая, работа двухсменная, линия центров звездочек наклонена к горизонтали под углом 80°.
Решение
1 Число зубьев малой звездочки
z1=31–2u = 31–2∙2 = 27 > zmin =13
2 Число зубьев ведомой звездочки
z2 = z1u =27∙2 = 54 < 120 – условие соблюдается
3 Коэффициент эксплуатации:
Кэ=КдКаКнКрегКсмКреж= 1,25∙1∙1,25∙1∙1,5∙1,25=2,93 < 3 – условие соблюдается,
где Кд – |
коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, при нагрузке с умеренными толчками Кд = 1,25; |
Ка – |
коэффициент, учитывающий межосевое расстояние, при рекомендуемом а = (30…50)t Ка = 1; |
Кн – |
коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали, при наклоне под углом 80 Кн =1,25; |
Крег – |
коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи, при регулировании положения оси ведущей звездочки Крег = 1; |
Ксм – |
коэффициент, учитывающий характер смазки, при периодической смазке Ксм = 1,5; |
Креж – |
коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки, при двухсменной работе Креж = 1,25. |
4 Среднее
допускаемое давление в
шарнирах (по табл. 3.1) при частоте вращения
ведущей звездочки
:
5 Ориентировочное значение шага цепи при числе рядов m = 1:
мм
,
где при m = 1 mp = 1
6 Для определения оптимального значения шага цепи зададимся тремя смежными шагами однорядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Расчет цепной передачи
Определяемая величина |
Расчетная формула |
Шаг цепи t,мм |
Примечание |
||
12,7 |
15,875 |
19,05 |
|||
Частота вращения меньшей звездочки n1, об/мин
Допустимая частота вращения меньшей звездочки n1max, об/мин |
по таблице 3.4 |
800
2550 |
800
2150 |
800
1550 |
Условие n1n1max соблюда-ется |
Характеристика цепи: разрушающая нагрузка Q,H ширина внутреннего звена Ввн, мм диаметр оси d, мм масса 1м цепи g, кг/м |
по таблице 3.2 |
17860
7,75
4,45
0,75 |
22270
9,65
5,08
1,0 |
31200
12,7
5,96
1,9 |
|
Площадь проекции опорной поверхности шарнира А, мм² |
А = m1,45Ввн d |
50 |
71,08 |
109,75 |
|
Диаметр делительной окружности звездочки D,мм |
|
109,4
218,4 |
136,7
273 |
164,1
327,6 |
|
Продолжение таблицы 4.1
Определяемая величина |
Расчетная формула |
Шаг цепи t,мм |
Примечание |
|||
12,7 |
15,875 |
19,05 |
||||
Радиус делительной окружности звездочки R1,мм |
R1= |
0,055 |
0,068 |
0,082 |
|
|
Средняя скорость цепи υ, м/с
Допустимое значение [υ], м/с |
υ = ω1R1 ≤ [υ],
по пункту 2.7 |
4,6
20 |
5,7
20 |
6,86
20 |
Условие υ ≤ [υ] соблюда-ется |
|
Ориентировочное значение межосевого расстояния ао, |
ао = 40t |
508 |
635 |
762 |
|
|
Длина цепи в шагах или число звеньев цепи |
|
122
|
122 |
122 |
принимаем четное число звеньев цепи |
|
Уточненное межосевое расстояние ау, мм
Окончательно принимаем межосевое расстояние с учетом провисания цепи а, мм |
а = ау – а |
514,6
513 |
643,3
641 |
771,9
770 |
|
|
Число ударов цепи ν, с-1
Допускаемое значение [ν], с-1 |
по таблице 3.5 |
5,9
60 |
5,9
50 |
5,9
35 |
Условие ν ≤ [ν] соблюдается |
|
Продолжение таблицы 4.1
Определяемая величина |
Расчетная формула |
Шаг цепи t,мм |
Примечание |
|||
12,7 |
15,875 |
19,05 |
||||
Окружное усилие Ft, Н |
|
564 |
456 |
378 |
|
|
Уточняем коэффициент эксплуатации Кэ |
Кэ=КдКаКнКрегКсмКреж |
2,93 |
2,93 |
2,93 |
Кэ оставляем прежним |
|
Расчетное давление в шарнирах цепи p, Н/мм²
Допускаемое значение [pо], Н/мм² |
по таблице 3.1 |
33,1
23,7 |
18,8
23,7 |
10,1
20,6 |
Условие p ≤ [pо] для цепи с t =12,7 мм не соблюдается |
|
Натяжение от центробежных сил Fц, Н |
Fц = qυ² |
– |
32,5 |
89,4 |
|
|
Натяжение от провисания цепи Ff, Н |
при Kf = 2 – по пункту 2.16 Ff = Kf qag |
– |
12,58 |
28,7 |
|
|
Коэффициент безопасности S
Допускаемое значение [S] |
по таблице 3.6 |
–
– |
36,2
10,2 |
52,8
11,7 |
Условие S≥ [S] соблюдается |
|
Натяжение ветвей: ведущей F1, H ведомой F2, H |
F1 = Ft + Fц + Ff F2 = Fц – см. пункт 2.18 |
– – |
501 32,5 |
496,1 89,4 |
|
|
Нагрузка на валы Qв, Н |
Qв = КвFt + 2Ff, где Кв=1,05 – по таблице 3.7 |
– |
504 |
454,3 |
|
|
Для заданных условий работы пригодны цепи с шагом t = 15,875 и t = 19,05; целесообразнее цепь с шагом t = 19,05 мм, так как она обеспечивает наименьшее давление в шарнирах, имеет наибольший запас прочности и оказывает наименьшую нагрузку на валы. Исходя из этих соображений, можно принять цепь ПР-19,05-3180 ГОСТ 13568 – 75, но, исходя из наименьших габаритов передачи, веса и стоимости, следует принять цепь ПР-15,875-2270-2 ГОСТ 13568 – 75.