Привод побудителя распределителя щебня и гравия Д-337

Цепная передача (рис. 4.15) состоит из звёздочек и цепи, охватывающей звёздочки и зацепляющейся за их зубья [1, 8, 9]. Цепью можно приводить несколько ведомых звёздочек. Такие передачи устанавливают, в основном, на тихоходной ступени. Для этого применяют цепи с шагом от 8 до 50,8 мм.

По характеру работы различают приводные, тяговые и грузовые цепи. В качестве приводных применяют роликовые, втулочные и зубчатые (рис. 4.16).

Рис. 4.16. Конструкция роликовой, втулочной и зубчатой цепей

Основные характеристики – шаг и ширина, основная силовая характеристика – разрушающая нагрузка. В обозначении роликовых или втулочных цепей указывают: тип, шаг, разрушающую нагрузку и номер стандарта. Например, Цепь ПР-8-4,6 ГОСТ 13568-97, что означает цепь приводная роликовая с шагом 8 мм, усилие разрыва 4,6 КН. У многорядных цепей в начале указывают число рядов, например, Цепь 3ПР-12,7-45,7 ГОСТ 13568-97.

Рассмотрим расчёт роликовой цепной передачи привода побудителя распределителя щебня и гравия Д-337 [3] для вспомогательных ремонтно-дорожных работ (рис. 4.17).

Исходные данные.

Мощность на ведущем валу с учётом потерь в редукторе N₁ = 1,5 кВт.

Частота вращения ведущей звёздочки (двигатель 1000 об/мин и редуктор с передаточным отношением U_ред = 3·3 = 9; n₁ = 1000/9 = 111 об/мин.

Вращающий момент на валу ведущей звёздочки M₁ = 30N₁/(πn₁) =
= 30·1500/(π·111) = 128,9 ≈ 130 Нм.

Передаточное отношение цепной передачи U = 2. Угол наклона передачи
β = 45°. Работа односменная, пусковая нагрузка до 120 %.

Рис. 4.17. Цепная передача Д-337

В качестве приводной цепи применяем приводную однорядную роликовую цепь по ГОСТ 13568-97 (табл. 4.16). Рассчитываем в следующем порядке.

Минимально допустимое число зубьев малой звёздочки Z₁ = 7, но обычно рекомендуют принимать оптимальное Z₁ = 29 – 2U [1]. В нашем случае Z₁ = 29 − 2·3 = 23. Принимаем Z₁ = 20.

Число зубьев ведомой звёздочки Z₂ = Z₁· U =20·3 = 60.

Уточняем передаточное отношение U = Z₂/ Z₁ = 60/20 = 3, что находится в пределах допускаемого расхождения (± 5 %).

Ориентировочно определяем шаг цепи по формуле

P = 12,8(М₁/Z₁)^1/3 = 12,8(130/20)^1/3 = 23,87 мм.

Задаёмся рядом стандартных значений шага (табл. 4,16):

P₍₁₎ = 19,05 мм; P₍₂₎ = 25,4 мм; P₍₃₎ = 31,75 мм.

Этим шагам соответствуют разные скорости цепи V=Z₁·P ·n₁/60000;

V ₍₁₎ = 20·19,05·111/60000 = 0,71 м/с;

V ₍₂₎ = 20·25,4·111/60000 = 0,94 м/с;

V ₍₃₎ = 20· 31,75·111/60000 = 1,17 м/с.

Вычисляем окружное усилие в цепи F_t = N₁ · 1000 /V. Выбранным шагам соответствуют окружные усилия: F_t(1) = 1,5 · 1000/0,71 = 2112 Н;

F_t(2) = 1,5 · 1000/0,94 = 1595 Н;

F_t(3) = 1,5 · 1000/1,17 = 1282 Н.

Определяем коэффициент, учитывающий условия эксплуатации цепи

К_Э = К₁ · К ₂ · К ₃ · К ₄ · К ₅ · К ₆ · К ₇ ,

где К₁ – коэффициент динамичности нагрузки: при спокойной нагрузке 1; при нагрузке с толчками 1,2 … 1,5; при сильных ударах 1,6…1,9;

К ₂ – коэффициент длины цепи, зависящий от соотношения межосевого расстояния и шага: при А = (30…50)Р принимаем К ₂ = 1; при А < 25 Р принимают ем К ₂ = 1,25; при А = (60…80)Р принимаем К ₂ = 0,8;

К ₃ – коэффициент угла β наклона передачи к горизонту: при β ≤ 45° принимаем К ₃ = 1; при β > 45° принимаем К ₃ = 0,15β^1/2;

К ₄ – коэффициент регулировки цепи: для передач с регулировкой положения одной из звёздочек равен 1; для передач с нерегулируемыми осями звёздочек равен 1,25; для передач с оттяжными или нажимными роликами равен 1,1;

К ₅ – коэффициент характера смазывания (табл. 4.17), зависящий от качества смазывания (табл. 4.18); в условиях дорожно-ремонтных работ при недостаточном качестве смазывания, для скорости цепи менее 4 м/с можно принять К₅ = 1,8;

К ₆ – коэффициент режима работы передачи: при односменной работе 1; при двухсменной работе К ₆ = 1,25; при трёхсменной К ₆ = 1,45;

К ₇ – коэффициент температуры окружающей среды: при 25 °С < t ≤ 150 °С принимаем К ₇ = 1.

-

−

Итак, для нашей передачи К₁ = 1,5; К ₂ = 1; К ₃ = 1; К ₄ = 1; К ₅ = 1,8; К ₆ = 1; К ₇ = 1. Тогда К_Э = 2,7.

Если коэффициент эксплуатации получается больше трёх, то необходимо изменять условия работы передачи.

Вычисляем ряд удельных давлений, соответствующих выбранным шагам
p = F_t · K_Э/(a m_p), где a − проекция опорной поверхности шарнира, мм² (табл. 4.16); коэффициент неравномерности распределения нагрузки по рядам цепи m_p = 3,0 для четырёхрядной, m_p = 2,5 для трёхрядной, m_p = 1,7 для двухрядной и m_p = 1 для однорядной цепи.

контактные давления, соответствующие выбранным шагам цепи:

р₍₁₎ = 2112·2,7/(105·1) = 54,3 МПа;

р₍₂₎ = 1595·2,7/(179·1) = 24,1 МПа;

р₍₃₎ = 1282·2,7/(262·1) = 13,21 МПа.

Рассчитанные контактные давления сравниваем с допускаемыми:

Выбранным шагам (и частоте вращения 111 об/мин) соответствуют допускаемые давления 32 МПа, меньше которых будут контактные давления р₍₂₎ =
= 24,1 МПа и р₍₃₎ = 13,21 МПа, соответствующие цепям с шагами 25,4 мм и 31,75 мм.

Выбирая между этими двумя цепями, следует учитывать, что больший шаг даст и большие габариты. Поэтому для данного привода по критерию износостойкости назначаем цепь ПР-25,4-60 ГОСТ 13568-97 с шагом 25,4 мм, усилием разрыва 60 КН, диаметром ролика 15,88 мм, расстояние между внутренними пластинами 15,88 мм и погонной массой цепи 2,6 кг/м. Проекция опорной поверхности шарнира 179 мм².