ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Расчет выполняется для заданий 2.3 и 2.5.
Введение
Цепная передача относится к передачам зацепления с гибкой связью. Она состоит из ведущей и ведомой звездочек и огибающей их цепи (рис. 4.1, прило-жение 4). В приводах общего назначения, разрабатываемых в курсовых проектах, цепные передачи устанавливают, как правило, на тихоходной ступени (после ре-дуктора) и применяют в основном для понижения частоты вращения приводного вала. Наиболее распространены для этой цели приводные роликовые цепи одно-рядные (ПР) и двухрядные (2ПР), показанные на рис. 4.2 и 4.3 (приложение 4). Основным критерием работоспособности цепи является ее долговечность, обес-печиваемая износостойкостью шарниров цепи. А основным параметром, вызыва-ющим износ, является давление в шарнирах цепи.
Исходными данными для расчета цепной передачи являются:
– мощность на валу ведущей звездочки, кВт;
– вращающий момент на этом валу, Н∙м;
– частота вращения ведущей звездочки, об/мин;
– передаточное число цепной передачи.
Примечание. В соответствии со схемой привода заданий 2.3 и 2.5: 
; 
; 
– см. итоговую таблицу механичес-ких параметров в разделе 1.3. Передаточное число 
– см. раз-дел 1.2.
Расчет и выбор параметров цепной передачи выполняем в следующей после-довательности.
Выбор цепи
Главный параметр цепной передачи – шаг цепи 
, мм – определяем из усло-вия:
2,88 
, (4.1)
где – вращающий момент на валу ведущей звездочки, Н∙м;
– число зубьев ведущей звездочки;
[ 
] – допускаемое давление в шарнирах цепи, МПа (численно равное 
);
m – число рядов цепи.
– коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи. Он равен произведению шести коэффициентов:
= 
· 
· 
· 
· 
· 
. (4.2)
– динамический коэффициент:
= 1 – при спокойной нагрузке;
= 1,25…2,5 – при ударной нагрузке (в зависимости от интенсивнос-ти ударов).
– коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния:
= 1 при 
=(30…50) 
;
= 1,25 при ≤ 25 ;
понижают на 0,1 на каждые 20 сверх 50 .
– коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи:
= 1 при наклоне до 
= 1,25 при наклоне свыше 
– коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи:
= 1 при регулировании натяжения цепи за счет перемещения звез-дочки;
= 1,1 при использовании натяжных звездочек или роликов;
= 1,15 при периодическом регулировании цепи;
= 1,25 для нерегулируемых передач.
– коэффициент, учитывающий способ смазки цепи:
= 0,8 – при непрерывном смазывании в масляной ванне;
= 1 – при регулярном капельном смазывании;
= 1,5 – при периодическом смазывании.
– коэффициент, учитывающий периодичность работы передачи:
= 1 – при односменной работе;
= 1,25 – при двухсменной работе;
= 1,45 – при трехсменной работе.
Таким образом, ожидаемые условия эксплуатации: нагрузка спокойная ( =1); межосевое расстояние =40 ( = 1); угол наклона цепной передачи не превышает 
( = 1); регулирование цепи периодическое ( = 1,15); смазка цепи периодическая ( = 1,5); периодичность работы – две смены ( = 1,25).
Следовательно: =1·1·1·1,15·1,5·1,25=2,15625.
Рекомендуемое (оптимальное) число зубьев ведущей звездочки:
= 31 – 2 , (4.3)
где – см. исходные данные. Полученное значение округляем до целого числа.
Число зубьев ведомой звездочки: 
= · . (4.4)
Полученное значение округляем в ближайшую сторону до целого числа.
Истинное передаточное число:
. (4.5)
Отклонение 
от принятого в кинематическом расчете не должно пре-вышать ± 2,5%:
. (4.6)
Примечание. Рекомендуется принимать:
; 
.
При этом рассчитанное по формуле (4.3) значение 
следует ок-руглить до такого целого числа (меньшего или бóльшего), чтобы отклонение передаточного числа 
было минимальным.
Например: 
; 
.
Вариант 1: 
.
Вариант 2: 
Окончательно принимаем 
и 
Допускаемое давление в шарнирах цепи рассчитываем следующим образом. Поскольку шаг цепи нам необходимо определить, то для определения допускае-мого давления 
предварительно зададимся шагом цепи =25,4 мм. Затем по таблице 4.3 (приложение 4) находим для частоты вращения ведущей звездочки значение . Если не совпадает с табличными значениями, то давление находим по формуле экстраполяции, если < 50 об/мин, или интерполяции, если > 50 об/мин:
. (4.7)
Например: 1) 
= 39 об/мин; 
= 25,4 мм:
МПа.
2) = 180 об/мин; = 25,4 мм:
МПа.
Определение шага цепи по формуле (4.1) выполняем в следующей последо-вательности:
1. В первом приближении в формулу (4.1) подставляем значение числа рядов m = 1 (однорядная цепь). Если расчетное значение шага получилось > 25,4мм, но < 31,75мм, то во втором приближении в ту же формулу подставляем m = 2 (двух-рядная цепь), добиваясь выполнения соотношения.
2. Если расчетное значение шага (при m = 1) получилось > 31,75 мм, но < 38,1 мм, то принимаем для цепи новый шаг = 31,75 мм (вместо 
мм) и снова по формуле (4.7) рассчитываем допускаемое давление для этого шага. Подставляем полученное давление в формулу (4.1), добиваясь выполнения соот-ношения 
сначала при m = 1, а затем при m = 2.
3. Подбор шага по п.2 продолжаем до тех пор, пока не будет выполнено со-отношение, заданное формулой (4.1).
Для выбранного шага цепи из таблицы 4.1 для однорядной цепи или табли-цы 4.2 для двухрядной цепи выписываем следующие параметры:
шаг t, мм;
разрушающая нагрузка Q, кН;
масса 1 погонного метра цепи q, кг/м;
проекция опорной поверхности шарнира 
, 
;
диаметр ролика 
, мм.
Проверка цепи на прочность
Рассчитанное выше допускаемое давление в шарнирах цепи соответствует =17. Если ≠17, то полученное значение давления необходимо умножить на коэффициент 
=1+0,01( –17). (4.8)
Для двухрядных цепей это значение необходимо еще умножить на коэффи-циент 0,85: =[1+0,01( – 17)] · 0,85. (4.9)
Далее уточняем допускаемое давление: 
(4.10)
Для выбранной цепи находим расчетное давление, МПа:
. (4.11)
– окружная сила, Н: 
. (4.12)
– мощность на валу ведущей звездочки, кВт (см. исходные данные);
– окружная скорость на делительном диаметре ведущей звездочки, м/с:
, (4.13)
где – частота вращения ведущей звездочки, об/мин (см. исходные данные);
– принятое значение числа зубьев ведущей звездочки;
– принятый шаг цепи, мм. Точность расчета – четвертый знак после запятой.
Если условие p ≤ [p] выполнено, то оставляем принятые параметры цепи. Если это условие не выполнено, то следует просчитать варианты – с цепью бóль-шего шага или с двухрядной цепью.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 486; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!