2.4. Выбор параметров цепной передачи

2.4.1. Предварительный выбор параметров цепной передачи

Предварительный выбор параметров цепной передачи производится по табл. П. 20, в которой приведены допустимые значения крутящего момента [Т_б] на быстроходной звездочке для спокойной нагрузки. Для реальных условий работы параметры передачи выбирают по формуле

Т_ц = Т_1цк_дк_рк_смк_θ ≤ [Т_б],

где Т_1ц – номинальный крутящий момент на быстроходной звездочке; к_д – динамический коэффициент; к_р – коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи; к_см – коэффициент, учитывающий число смен работы в сутках; к_θ – коэффициент, учитывающий угол θ наклона между линией, соединяющей центры звездочек, и горизонталью; [Т_б] – допустимый крутящий момент на быстроходной звездочке, заданный в табл. П. 20.

Динамический коэффициент к_д зависит от характера нагрузки. При спокойной нагрузке к_д = 1, при ударной нагрузке его принимают в зависимости от интенсивности ударов от 1,25 до 2,5.

Коэффициент к_р = 1при автоматическом натяжении цепи, к_р = 1,25 при периодическом натяжении цепи.

Коэффициент к_см принимается: при односменной работе к_см = 1, при двухсменной к_см = 1,25, при трехсменной к_см =1,5.

При проектировании цепной передачи следует избегать углов наклона линии центров звездочек к горизонтали θ более 45^°. При угле θ ≤ 60^° принимают к_θ = 1, при угле наклона θ > 60^° к_θ = 1,25.

Главными параметрами, от которых зависят размеры передачи, являются шаг t цепи и число р рядов цепи.

Для обеспечения плавности и долговечности работы цепной передачи число зубьев z₁ ведущей звездочки рекомендуется определять по формуле

z₁ = 29 – 2u_цеп ≥ 13,

где u_цеп – выбранное ранее передаточное отношение цепной передачи.

Полученное значение z₁ округляют до ближайшего целого, желательно нечетного, числа.

Количество зубьев ведомой звездочки

z₂ = z₁u_цеп.

Это число также округляют до ближайшего целого, желательно нечетного, числа.

Фактическое передаточное число цепной передачи

Отношение межосевого расстояния а к шагу t цепи А_t = a/t выбираем из диапазона А_t = 30...50.

Число звеньев цепи определяется по формуле

Полученное значение L_t округляется до целого четного числа.

Длина цепи

L = tL_t.

Межосевое расстояние

где Y = L_t – 0,5(z₁ + z₂).

Делительные диаметры звездочек d_дj = t / sin (180^°/z_j).

Наружные диаметры звездочек определяют по формуле

d_еj = t[0,7 + ctg(180^°/z _j)] – 0,192t,

где j – номер звездочки.

2.4.2. Сила в цепной передаче

Сила F_ВЦ , действующая на валы цепной передачи, Н:

где а – межосевое расстояние; р – число рядов цепи; K_θ – коэффициент, учитывающий угол θ наклона межосевой линии цепной передачи к горизонту. При θ ≤ 40^° K_θ = 6,25, при 40^° < θ ≤ 80^° K_θ = 3, при θ > 80^° K_θ = 1; q_m – масса 1 погонного метра цепи (см. табл. П. 20).

2.5. Выбор параметров открытой зубчатой передачи

Открытые зубчатые передачи рассчитываются на выносливость по напряжениям изгиба.

Наружный диаметр заготовки зубчатого колеса определяется по следующей формуле:

,

где T₁ – номинальный крутящий момент на шестерне, Н·мм; u_о.зуб – передаточное число зубчатой передачи.

Если наружный диаметр заготовки D₂ > 500 мм, колесо изготовляется из литой заготовки из стали 40ГЛ. При D₂ ≤ 500 мм заготовка для колеса получается поковкой или штамповкой.

Модуль m зубчатого зацепления, мм:

,

где T₁ – номинальный крутящий момент на шестерне, Н·мм; Y_F1 – коэффициент формы зуба; z₁ – число зубьев шестерни; ψ_bm – коэффициент ширины колеса; [σ_F] – допускаемое напряжение изгиба; γ – коэффициент абразивного износа зубьев колес, приведен в табл. 9.

Таблица 9

Значения коэффициента , учитывающего абразивный износ зуба

Режим работы	
Легкий	1,0
Средний	0,8
Тяжелый и непрерывный	0,65

Допускаемое напряжение изгиба определяется по формуле

здесь σ_{Flim b} – базовый предел выносливости по напряжениям изгиба; [s_F] – коэффициент безопасности, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса; К_FL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач К_FL = 1; К_FC – коэффициент, учитывающий влияние реверсивной работы передачи. Для нереверсивной передачи К_FC = 1, для реверсивной К_FC = 0,7.

Для колес, изготовленных из конструкционных сталей 45, 40Х, 40ГЛ, термообработанных улучшением, σ_{Flim b} = 480 МПа.

Для зубчатых колес, изготовленных из поковок и штамповок, [s_F] = 1,9; если используются литые заготовки, то [s_F] = 2,3.

Число зубьев шестерни принимается в интервале z₁ = 20...25, для которого Y_F1 = 4,09...3,9.

Коэффициент ширины зубчатого колеса принимается в интервале ψ_bm = 10...12.

Значение модуля m, рассчитанное по вышеприведенной формуле, округляется в большую сторону в соответствии с ГОСТ 9563-60:

m = 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 10…, мм.