Основы проектирования машин / ГЛАВА 8

Полученное с помощью (8.2.17) требуемое число звеньев цепи W0 затем округляют до ближайшего большего четного значения, имеющего с числами зубьев звездочек z1 и z2 наименьший общий делитель. После

окончательного подбора числа звеньев, которое обозначим как W , уточняется величина межосевого расстояния путем разрешения (8.2.17) относительно a :

Для передач, у которых межосевое расстояние не регулируется, его расчетное значение несколько уменьшают, для того чтобы обеспечить необходимое провисание цепи, гарантирующее отсутствие натяга.

Окончательно межосевое расстояние a рекомендуется определять как

Провисание не является необходимым, когда цепная передача размещается вертикально. Границей вертикального размещения считается такое конструктивное решение, при котором угол наклона передачи

θ ≥ 700 .

Основные энергетические и силовые характеристики цепных передач. Цепные передачи

Основную долю силы натяжения ветвей цепи составляет передаваемое окружное усилие Ft . Кроме того,

в натяжение входят силы, вызванные провисанием, и динамические силы, пропорциональные скорости и массе цепи. Последними составляющими при практическом расчете цепной передачи обычно пренебрегают. Нагрузку на опоры звездочек цепной передачи можно принимать равной

Причины потери работоспособности цепных передач и методы их проектировочного

расчета. Относительный поворот шарниров цепи, который имеет место при работе передачи, сравнительно мал. Поэтому, если относительная скорость скольжения невелика, то слоя смазки между сопряженными поверхностями не возникает. Таким образом, в цепных передачах нет жидкостного трения и, как следствие, имеет место

значительный износ. В результате износа шаг цепи возрастает на величину ∆p , что может привести к соскальзыванию цепи с поверхности зуба звездочки. Для уменьшения износа сопряженные поверхности

закаливаются до твердости не ниже HRC55 −65 . В этой связи одним из главных критериев расчета цепных передач является расчет их износостойкости. Эксперименты показали, что работоспособность передачи

сохраняется, если выполнено условие

Для повышения долговечности звездочек рекомендуется их поверхностная закалка.

В некоторых случаях наблюдается усталостное разрушение проушин, что можно предотвратить соответствующим расчетом их усталостной прочности.

Рис 8.2.9

Так как до настоящего времени адекватной методики расчета на износ не предложено, то для практического выхода из этой ситуации можно воспользоваться методами подобия, основанными на экспериментальном исследовании геометрически и параметрически подобных моделей. Суть такого подхода состоит в том, что испытания на износ выполняются для некоторого эталонного образце. Если проектируемая конструкция и условия ее эксплуатации отличается от эталона, то за основу расчета принимается эталон, к которому с помощью специальных поправок и приводится проектируемое изделие. В качестве основы для

приведения принимают допускаемое контактное давление qa , зависящее от скорости вращения ведущей звездочки и от шага цепи. Под qa понимается такое давление в контакте сопряженных поверхностей, при котором гарантированное значение долговечности оказывается не менее 15000 часов, а величина относительного износа удовлетворяет неравенству ∆p / p ≤ 0,03 при эталонных условиях эксплуатации. Значения qa в зависимости

от шага цепи p и частоты вращения ведущей звездочки n1 приведены в таблице 8.2.6. Если предположить, что давление в контакте при действии окружной силы распределяется равномерно (рис 8.2.9), то, как показано в главе

7.1.2 , можно записать условие износостойкости эталонной цепной передачи в виде

Напомним, что A = bd - площадь опорной поверхности шарнира цепи (рис. 8.2.3; табл. 8.2.2). Для применяемых в России передач обычно имеет место соотношение A = 0,28 p2 .

Таблица 8.2.6: Допускаемые по износостойкости давления в шарнирах цепей

Таблица 8.2.7: Коэффициент kn неравномерности нагружения многорядных цепей

Так как характер нагружения и другие параметры проектируемой передачи отличаются от эталонной, то для многорядных цепных передач условие износостойкости (8.2.24) можно записать в форме

В свою очередь,

•k1 - коэффициент, учитывающий динамичность приложения нагрузки. При выборе численных

значений этого коэффициента велика доля субъективизма, и приведенные ниже значения можно использовать только для ориентировочной оценки:

k1 =1 в случае статического и квазистатического нагружения;

k1 =1,2 ÷1.5 в случае, когда внешняя нагрузка прикладывается с толчками и небольшими ударами; k1 =1,8 в случае, когда внешняя нагрузка ударного действия.

•k2 - коэффициент, учитывающий изменения длины ремня по отношению к эталонной длине,

причем