Расчет цепных передач

<11 12 131415 16 17 >

Исходные данные (получены из кинематического расчета привода):

n₁– частота вращения ведущей звездочки, об/мин;

P₁– передаваемая мощность, кВт, или

– вращающий момент на ведущей звездочке, Н×м;

и – передаточное число.

1. Определить число зубьев ведущей и ведомой звездочек.

Число зубьев ведущей звездочки принимают нечетным, по возможности простым и с учетом передаточного отношения:

при и≤5 z₁_расч = 29 – 2 и,

при и >5 z₁_расч =29 – 1,5 и.

Принять z₁ ≥ z₁_расч до целого нечетного числа. Минимальное число зубьев звездочки при v ≤ 2 м/с принимают 13…15, при v > 2 м/с 17…19.

Следует иметь в виду, что с уменьшением числа зубьев звездочек из-за большого угла поворота шарнира увеличивается неравномерность движения цепи и интенсивность изнашивания шарниров.

Число зубьев ведомой звездочки рассчитывается как z₂_расч = z₁и и далее округляется до целого числа z₂. Для исключения нарушения зацепления цепи с зубьями звездочки допустимое максимальное число зубьев звездочки рекомендуется принимать не более 120.

При работе цепи велика вероятность возникновения поперечных колебаний, что вызывает дополнительные поперечные нагрузки. Поэтому при шаге цепи более 50 мм или высоких скоростях для уменьшения динамических нагрузок и габаритных размеров передачи рекомендуется применять двух- или трехрядные цепи.

2. Определить передаточное число по выбранным числам зубьев звездочек и_расч= z₂ /z₁.

3. Провести сравнение u_расчи u: если разница между u_расч и u превышает 5 %, то вернуться к п. 2 и изменить значения z₁и z_2.; если разница между u_расч и u непревышает 5 % , то перейти к расчету по п. 4.

Рекомендуется принимать u≤6. При малых скоростях движения цепи допускается u≤ 10. Следует иметь в виду, что с уменьшением передаточного числа плавность работы цепи возрастает.

4. Определить коэффициент эксплуатации К_э.

К_э = К_д К_а К_см К_нК_реж К_рег, (4.2.1)

где К_д – коэффициент динамичности, учитывающий характер действующей на цепь внешней нагрузки; К_а – коэффициент межосевого расстояния или длины цепи; К_н– коэффициент наклона передачи к горизонтали; К_см– коэффици-ент, учитывающий способ смазывания; К_рег – коэффициент, учитывающий способ регулирования передачи; К_реж – коэффициент, учитывающий режим или продолжительность работы. Значения коэффициентов приведены

в табл. 4.2.1.

5. Определить ориентировочное значение шага цепи (основная формула проектного расчета передачи).

Таблица 4.2.1

Значения коэффициентов при расчете цепи по износостойкости шарниров

Коэффициент	Условие работы	Значения
динамичности К_д	при спокойная нагрузке	1,0
при толчкообразной или переменной нагрузке	1,25…1,5
при сильных толчках	1,8
межосевого расстояния или длины цепи К_а	при а = (30…50)t	1,0
при а < 25t	1,25
при а = (60…80)t	0,9
способа смазки К_см	смазка непрерывная в масляной ванне	0,8
при регулярном капельном смазывании	1,0
при периодическом смазывании	1,5
наклона передачи к горизонту К_н	при угле наклона линии центров звездочек к горизонту до 60°	1,0
при угле наклона линии центров звездочек к горизонту более 60°	1,25
режима работы К_реж	работа односменная	1,0
двухсменная	1,25
трехсменная	1,5
способа регулирования натяжения цепи К_рег	при регулировании натяжения цепи за счет перемещения звездочки (при подвижных опорах)	1,0
при использовании натяжных звездочек или роликов	1,1
для нерегулируемых передач	1,25

В зависимости от параметра, заданного в исходных данных (Т₁или N₁), необходимый шаг цепи, мм, определяется по формулам 4.2.1, 4.2.2 или 4.2.3:

а) при задании Т₁

, (4.2.2)

где –вращающий момент на ведущей звездочке; m – коэффициент рядности: для однорядной цепи m =1, для двухрядной m =1,7, для трехрядной m= 2,5.

Если число рядов цепи неизвестно, для предварительного расчета разрешается принять m =1; [р] – допускаемое давление в шарнирах, МПа, принять по таблице 4.2.2.

Для однорядных цепей типа ПР можно использовать упрощенную зависимость

; (4.2.3)

б)при задании N₁

. (4.2.4)

Таблица 4.2.2

Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей

Шаг цепи t, мм	[p],МПа при частоте вращения малой звездочки,

12,7…15,87		31,5	28,7	26,2	24,2	22,4		18,5	16,3	14,7	13,4
19,05…25,4			26,2	23,4			17,5		-	-	-
31,75…38,1		28,7	24,2		18,5			-	-	-	-
44,45…50,8		26,2		17,5		-	-	-	-	-	-

6. Выбрать шаг цепи по ГОСТ 13568-97 нормальной серии с учетом .

7. Определить скорость цепи, м/с:

. (4.2.5)

Таблица 4.2.3

Приводные роликовые однорядные цепи (ГОСТ 13568-97) (рис. 4.2.3)

Обозначение цепей	t, мм	b₁, мм	d₃, мм	h, мм	А_оп, мм	F_разр, кН	q, кг
Пр–9,525–9,1	9,525	5,72	6,35	8,5		9,1	0,45
Пр–12,7–18,2	12,7	5,4	8,51	11,8		18,2	0,65
Пр–12,7–18,2*	12,7	7,75	8,51	11,8		18,2	0,75
Пр–15,875–23	15,875	6,48	10,16	14,8			0,8
Пр–15,875–23*	15,875	9,65	10,16	14,8			1,0
Пр–19,05–31,8*	19,05	12,7	11,91	18,2		31,8	1,9
Пр–25,4–60*	25,4	15,88	15,88	24,2			2,6
Пр–31,75–89*	31,75	19,05	19,05	30,2			3,8
Пр–38,1–127*	38,1	25,4	22,23	36,2			5,5
Пр–44,45–172,4*	44,45	25,4	25,7	42,4		172,4	7,5
Пр–50,8–227*	50,8	31,75	28,58	48,3			9,7
Примечание: *Цепи, изготавливаемые двухрядными и трехрядными; = 0,28t², где – проекция площади опорной поверхности шарнира.

8. Определить окружную силу, Н:

. (4.2.6)

9. Определить давление в шарнирах цепи, МПа:

, МПа. (4.2.7)

10. Провести сравнение р ≤ [р] ,

где [р] – допускаемое давление в шарнирах цепи выбранного шага (табл. 4.2.4):

· если условие не выполняется, то следует или увеличить шаг цепи и перейти к п. 7, или увеличить число рядов цепи (коэффициент рядности m) и перейти к п. 6;

· если условие выполняется, то перейти к следующему пункту расчета.

Таблица 4.2.4

Допускаемое давление [р] для роликов цепей, МПа

Частота вращения n₁, об/мин	Шаг цепи t, мм
12,7;	19,05;25,4	31,75;38,1	44,45;50,8
	34,3	34,3	34,3	34,3
	30,9	29,4	28,1	25,7
	28,1	25,7	23,7	20,6
	25,7	22,9	20,6	17,2
	23,7	20,6	18,1	14,7
	22,0	18,6	16,3	–
	20,6	17,2	14,7	–
	18,1	14,7	–	–
	16,3	–	–	–
	14,7	–	–	–
	13,4	–	–	–