3.2 Расчет геометрических параметров звездочек

Диаметры звездочек определяем по следующей формуле [1, с. 280]:

Диаметр делительной окружности ведущей звездочки:

Диаметр делительной окружности ведомой звездочки:

Диаметр окружности выступов определим по следующей формуле [4, с. 4]:

где – коэффициент высоты зуба, [4, с. 4].

Диаметр окружности выступов ведущей звездочки:

Диаметр окружности выступов ведомой звездочки:

Диаметр окружности впадин определим по следующей формуле [4, с. 4]:

; (3.17)

где – радиус впадины, мм.

Радиус впадины определим по формуле [4, с 5]:

(3.18)

где – диаметр валика цепи (определен ранее), .

Диаметр окружности впадин ведущей звездочки:

Диаметр окружности впадин ведомой звездочки:

Ширину зуба цепи определим следующим образом [4, с. 6]:

(3.19)

где – ширина цепи равная длине втулки (определена ранее), .

Таким образом, ширина зуба:

3.3 Расчет клеммового соединения

Для расчета принимаем следующие допущения:

1. Клемма достаточно гибкая;

2. Форма сопрягаемых деталей строго цилиндрическая;

3. Зазор в соединении близок к нулю.

Данные допущения и расчетная схема представлены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема клеммового соединения

В этом случае можно полагать, что давление распределено равномерно по поверхности соприкосновения деталей, а условия прочности соединения выражаются в виде [1, с. 86]:

(3.20)

где – коэффициент трения;

– диаметр оси;

– крутящий момент, Нм;

– осевая сила, Н.

Рассматривая равновесие полуклеммы, по аналогии с рисунком 3.3 запишем:

где – сила затяжки болтов, Н.

Рисунок 3.3 – Эпюра распределения напряжений от давления полуклеммы

Подставив (3.21) в (3.20), после сокращений получим:

; (3.22)

Согласно рекомендациям источника [1, с. 86] полученные формулы можно записать в следующем виде:

(3.23)

Данные формулы по рекомендациям источника [1, с. 86] преобразуем к виду:

Таким образом, зная крутящий момент T (таблица 2.4) определим силу затяжки болтов по формуле:

;

где – коэффициент запаса, = 1,3 [1, с. 87];

– число болтов расположенных с одной стороны вала, ;

– диаметр вала, ;

– коэффициент трения, для чугунных и стальных деталей, работающих без смазки, выбираем в пределах [1, с. 87].

4. Расчет болтового соединения

Расчет болтового соединения выполняем по следующему условию [1, с. 36]:

где – допускаемое напряжение, МПа;

– внутренний диаметр резьбы болта, м;

По рекомендациям источника [1, с. 55] выбираем болт М12.

Тогда:

Исходя из полученного значения, можно выбрать марку стали для изготовления болтов, согласно источнику [1, с. 52] выбираем сталь 10, предел прочности которой .

Условие прочности соблюдается, тогда для крепления звездочки на оси колесной пары тележки выбираем четыре болта М12, изготовленных из стали 10.