Решение

Определение числа зубьев звездочек и шага цепи

1. Число зубьев ведущей звездочки

Z₁ = 29  2u = 29  2•2 = 25.

2. Число зубьев ведомой звездочки

Z₂ = Z₁u = 25•2 = 50.

3. Фактическое передаточное число

u_ф = = = 2.

4. Коэффициент эксплуатации

K_э = K_д K_н K_р K_см K_реж,

где K_д = 1 – динамический коэффициент при безударной нагрузке;

K_н = 1 – коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту, при ;

K_р – коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании K_р = 1.25;

K_см – коэффициент способа смазки, при периодической смазке K_см = 1.5;

K_реж – коэффициент режима работы, при односменном режиме K_реж = 1.

В результате расчета получили K_э = 1•1•1.25•1.5•1 = 1.875.

5. Выбор цепи

Расчетное значение шага цепи определим по формуле (5.5):

t_p = 28 = 28 = 36.69мм,

где m_р = 1 – коэффициент рядности для однорядной цепи;

[p] – допускаемое давление в шарнире цепи, на первом этапе расчета ориентировочно принимаем [p] = 20 МПа.

По табл. 5.4 выбрана цепь ПР-38.1-127 с ближайшим большим к t_p шагом, имеющая следующие характеристики: шаг t = 1 мм, площадь опорной поверхности шарнира цепи A = 394 мм², масса одного погонного метра цепи q_m = 5.5 кг/м.

Допускаемое давление в шарнире цепи [p] определим методом линейной интерполяции (табл. 5.4) [p] = 27.5 МПа.

Для нового значения [p] уточним расчетный шаг цепи

t_p = 28 = 32.99мм.

Поскольку полученное значение t_p < t и t_p > t_min, где t_min = 31.75 мм – ближайший меньший по отношению к t стандартный шаг цепи, то оставляем без изменения первоначально выбранный шаг цепи.

Геометрические параметры передачи

6. Число звеньев цепи

L_t = 2A_t+0.5(Z₁+Z₂)+ = 2•40+0.5(25+50)+ =117.89.

Приняли после округления L_t =8.

7. Длина цепи L= tL_t = 38.1•8 = 4495.8 мм.

8. Межосевое расстояние

= 0.25 t [Y + ] =

= 0.25•38.1 [80.5+ ] = 1525.99 мм,

где Y = L_t  0.5 (Z₁+ Z₂) = 118  0.5(25 + 50) = 80.5 мм.

9. Диаметры делительных окружностей звездочек:

d_j = , d₁ = = 99 мм; d₂ = = 779 мм.

Проверочный расчет передачи

10. Скорость цепи

V = = = 4.763 м/с.

11. Окружное усилие в цепи

F_t = = = 3947.5 Н.

12. Усилие от провисания цепи

F_f = 0.01K_f q_m = 0.01•6.25•5.5•1525.99 = 524.6 Н,

где K_f = 6.25 - коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту.

13. Центробежное усилие

F_v = q_m V² = 5.5•4.763² = 124.77 Н.

14. Давление в шарнире цепи

p = = = 11.67 МПа.

15. Условие статической прочности цепи

p = = 14.67 МПа.

Поскольку это условие выполняется, то цепь обладает необходимой статической прочностью.

16. Сила, нагружающая валы передачи,

F_b = k_b F_t = 1.15•3947.5 = 4539.6 Н.

Пример 5

Рассчитать передачу зубчатой цепью при следующих исходных данных:

Крутящий момент на ведущей звездочке T₁ = 90 Н•м

Частота вращения ведущей звездочки n₁ = 1000 мин^-1

Передаточное число цепной передачи u = 2

Отношение межосевого расстояния к шагу A_t = 40

Характер нагрузки переменная с толчками

Динамический коэффициент K_д = 1.2

Угол наклона передачи к горизонту

Способ смазки передачи периодическая

Регулировка натяжения периодическая

Режим работы односменный