15. Расчет цепной передачи

Исходные данные:, частота вращения малой звездочки n_зв1=1425 мин^-1, передаточное число u=2.5, характер нагрузки - умеренные толчки, угол наклона линии центров передачи к горизонту-0.

Назначаем число зубьев меньшей звездочки z₁ в зависимости от передаточного числа и по таблице 11.28 [1, стр. 211]. Причем желательно применение нечетной числа зубьев звездочки, особенно z₁ что сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному износу передачи.

При u=2.5 принимаем z₁=27.

Определяем число зубьев большей звездочки z₂ из условия:

Принимаем z₂=67.

Определение фактического значения передаточного числа передачи u_ф= z₂ /z₁ и его относительное отклонение u, %, от необходимого значения u, величина которого должна удовлетворять следующему условию:

u_ф=z₂ /z₁ = 67/27 = 2,48. Тогда

Что является допустимым, следовательно, нет необходимости в коррекции принятых значений чисел зубьев звездочек. В дальнейшем расчете можно использовать необходимое значение передаточного числа u.

Назначаем шаг цепи по условию р ≤ р_max , где р_max- наибольший

рекомендуемый шаг цепи, определяем по таблице 11.29 [1, стр. 211] в зависимости от n и z₁ при z₁=27 и n_зв1=1425 мин^-1 . Принимаем р_max=12,7 мм, ближайший меньший по ГОСТ 13568-75.

Определение расчетного (среднего) значения V м/с, скорости движения цепи будем вести по зависимости:

м/с.

Рассчитаем окружное усилие:

Н.

Найдем разрушающую нагрузку цепи:

,

где – коэффициент динамической нагрузки, выбираемый в зависимости от характера нагрузки ( =1.2, так как характер нагрузки - умеренные толчки); - натяжение цепи от действия центробежных сил на

звездочках; - натяжение цепи от провисания холостой ветви.

Так как силы и малы по сравнению с то с достаточной

степенью точности ими можно пренебречь.

Допускаемый коэффициент запаса статической прочности цепи [S], выбираем по [1] в таблице 7.4 в зависимости от n и р. При заданных величинах имеем [S]=12.8, тогда

Н.

По ГОСТ 13568-75 (Основные параметры приводных роликовых цепей)

принимаем цепь с . При Н назначаем цепь

ПР-12,7-9000-2 имеющую шаг р = 12,7 и разрушающую нагрузку 9000Н

d = 3,66мм; В = 5,8мм; A _оп= 3,66*5,8=21,2 мм²

Определение расчетной (средней) величины q МПа, давления в шарнирах цепи:

,

Допускаемое давление: , где [q] - допускаемое давление в шарнирах цепи, полученное при испытаниях типовой передачи в средних условиях эксплуатации, принимают в зависимости от шага цепи p и частоты вращения n ([1] табл. 1.7.3). При p=12,7 мм и n_зв1=1425 мин¹

имеем [q]=20 МПа.

Коэффициент, учитывающий различие условий эксплуатации и типовых условий испытаний цепей:

,

где - коэффициент динамической нагрузки, для заданного характера нагрузки =1.2; - коэффициент межосевого расстояния а, =1 при α=(З0...50)р; - коэффициент наклона передачи к горизонту, =1, так как угол наклона линии центров передачи к горизонту-0ْ ; - коэффициент регулировки передачи, =1.25, так как передача без регулировки ; - коэффициент смазки, при периодической смазке =1.5.

Таким образом ,

МПа,

МПа.

Следовательно, данная цепь не проходит по значению давления в шарнирах. Выбираем цепь ПР-12,7-18200-1 по ГОСТ 13568-75.

d = 4,45мм; В = 8,9мм; A _оп= 39,6 мм²

Таким образом, принимаем цепь ПР-12,7-18200-1

Определяем межосевое расстояние передачи:

Так как к габаритам передачи не предъявляются особые требования требования, то выбираем в пределах а=(30...50)р. Ориентировочно принимаем а=40р=40^.12,7=508 мм.

Длина цепи, выраженная в числах звеньев цепи:

Четное число звеньев позволяет не принимать специальные соединительные звенья, кроме этого, в сочетании с нечетным количеством зубьев звездочек способствует более равномерному износу элементов передачи. Принимаем 128.

Для обеспечения долговечности цепи должно соблюдаться условие:

,

где е - число ударов цепи в секунду; [е] - допускаемое число ударов в секунду, принимаемое по таблице [1, стр.214] в зависимости от шага цепи. При выбранном р= 12,7 мм имеем [е]=60, тогда

,

то есть цепь будет иметь достаточную долговечность.

Уточняем межосевое расстояние передачи:

Определение номинального ( при котором отсутствует провисание цепи) значение а_ном межосевого расстояния передачи и номинальное значение а_мон монтажного межосевого расстояния, представляющее собой округленное до ближайшего меньшего целого числа N_min расчетное значение а_ном :

Принимаем монтажное межосевое расстояние передачи:

.

Оценим возможность резонансных колебаний цепи:

Следовательно, резонансные колебания цепи отсутствует.

Определяем нагрузку на валы передачи:

С достаточной степенью точности можно принимать, что нагрузка на вал направлена по линии центров передач и составляет Н, так как угол наклона линии центров передачи к горизонту-0ْ.

Определение делительных диаметров звездочек:

d= .

мм,

мм.

Убедимся в правомочности допущения

=q_m^.v²=0.62^.8.1²= 40.6782, что составляет 15% от F_t

Даже при горизонтальной передаче F_f = К_f ^. a ^. q_m ^. q= 64,8484

Цепь выбрана с запасом, поэтому удовлетворяет уточненному разрывному усилию.

Выбор марки смазочного материала шарниров цепи:

Выберем периодическое (через 80...110 ч) пластичное внутришарнирное смазывание, осуществляемое погружением предварительно промытой в керосине цепи в подогретый до жидкого состояния пластичный смазочный материал.

Так как для смазывания шарниров цепи выбран пластичный смазочный материал, то его марку можно назначить в зависимости от условий работы цепи. Примем марку смазочного пластичного материала: Солидол - С ГОСТ 4366-64.

Выбор группы точности изготовления звездочек:

Группа точности изготовления звездочек I, так как скорость цепи

3,65 м/с, которая соответствует 1 степени точности звездочек с профилем зубьев по ГОСТ 59169.

С целью унификации производства выберем материал из которого будут изготавливать звездочки, такой же как и материал валов и зубчатых колес – сталь 40Х.