5.2.2 Расчет цепной передачи

Исходными данными для расчета являются крутящие моменты на ведущем и ведомом валах Т_ЦП1 и Т_ЦП2 (Н·м), а также частота вращения этих валов n_ЦП1 и n_ЦП2 (об/мин). Указанные параметры были определены в результате кинематического и силового расчета привода.

Таблица 5 – Номинальная мощность Р₀, передаваемая одним

клиновым ремнем нормального сечения

Сечение ремня	d1 , мм	Р0 , кВт, при скорости ремня v, м/с
		3	5	10	15	20	25
Z (O)	63 71 80 90 100 112	0,31 0,37 0,40 0,44 0,46 0,48	0,49 0,56 0,62 0,67 0,70 0,78	0,82 0,95 1,07 1,16 1,24 1,32	1,03 1,22 1,41 1,56 1,67 1,80	1,11 1,37 1,60 1,73 1,97 2,12	- 1,40 1,65 1,90 2,10 2,30
А	90 100 112 125 140 160 180	0,56 0,62 0,70 0,74 0,80 0,85 0,88	0,84 0,95 1,05 1,15 1,23 1,32 1,38	1,39 1,60 1,82 2,00 2,18 2,35 2,47	1,75 2,07 2,39 2,66 2,91 3,20 3,39	1,88 2,31 2,74 3,10 3,44 3,80 4,05	- 2,29 2,82 3,27 3,70 4,12 4,47
B (Б)	125 140 160 180 200 224 250 280	0,82 1,07 1,20 1,30 1,40 1,47 1,54 1,57	1,39 1,61 1,83 2,01 2,15 2,26 2,39 2,50	2,26 2,70 3,15 3,51 3,79 4,05 4,29 4,50	2,80 3,45 4,13 4,66 5,08 5,45 5,85 6,15	- 3,83 4,74 5,44 6,00 6,50 7,00 7,40	- - 4,88 5,76 6,43 7,05 7,70 8,20
С (В)	200 224 250 280 315 355 400 450	1,85 2,08 2,28 2,46 2,63 2,76 2,89 3,00	2,77 3,15 3,48 3,78 4,07 4,32 4,54 4,70	4,59 5,25 6,02 6,63 7,19 7,70 8,10 8,50	5,80 6,95 7,94 8,86 9,71 10,5 11,1 11,7	6,33 7,86 9,18 10,4 11,5 12,6 13,3 14,2	- 7,95 9,60 11,1 12,5 13,8 15,0 15,9

Таблица 6 – Значения коэффициента с_k, учитывающего число ремней

Число ремней	2	3	4	5÷6	Cв.6
сk	0,80÷0,85	0,78÷0,82	0,76÷0,80	0,75÷0,79	0,75

Определяем мощность Р_ЦП1 и Р_ЦП2 , кВт, на валах передачи:

, i=1,2. (4.15)

По таблице 7 определяем число зубьев ведущей звездочки z₁ .

Таблица 7 – Рекомендуемое число зубьев ведущей звездочки

u	1÷2	2÷3	3÷4	4÷5	5÷6	>6
z1	30÷27	27÷25	25÷23	23÷21	21÷17	17÷15

Число зубьев ведомой звездочки (округляется до ближайшего целого значения)

, (4.16)

где u'_ЦП – передаточное отношение цепной передачи, определенное в результате кинематического расчета привода.

Действительное передаточное число передачи

(4.17)

Определяем коэффициент эксплуатации цепи:

, (4.18)

где k_д – коэффициент, учитывающий динамичность передаваемой нагрузки; определяется из таблицы 8;

k_р – коэффициент, учитывающий способ регулировки натяжения цепи; определяется из таблицы 9;

k_н – коэффициент, учитывающий наклон передачи; определяется из таблицы 10;

k_с – коэффициент, учитывающий качество смазки передачи и условия ее работы; определяется из таблиц 12 и 13;

k_реж – коэффициент, учитывающий режим работы передачи; определяется из таблицы 11.

Если , то следует изменить условия эксплуатации передачи.

Расчетная мощность, передаваемая цепью:

, (4.19)

где k_z = z₀₁/z₁ – коэффициент числа зубьев; в соответствии с [2] z₀₁ = 25;

k_ряд – коэффициент, учитывающий число рядов цепи; определяется из табл. 14.

k_n=n₀₁/n₁ – коэффициент частоты вращения.

За n₀₁ принимают ближайшую к расчетной частоту вращения из ряда:

50, 200, 400, 600, 800, 1000,1200,1600 об/мин.

Таблица 8 – Значения коэффициента k_д

Нагрузка равномерная или близкая к ней k_д=1,00

Нагрузка неравномерная k_д=1,20

Нагрузка ударная k_д=1,50

Таблица 9 – Значения коэффициента k_р

Регулировка цепи осуществляется:

- перемещением одной из звездочек k_д=1,00

- оттяжными звездочками или нажимными роликами k_д=1,20

- не регулируется k_д=1,25

Таблица 10 – Значения коэффициента k_н

Угол наклона линии центров звездочек по отношению к горизонту	kн
< 60º	1,00
> 60º	1,25

Таблица 11 – Значения коэффициента k_реж

Работа передачи односменная k_реж = 1,00

двухсменная k_реж = 1,25

трехсменная k_реж = 1,45

По таблице 15, задавшись параметрами n₀₁ и Р_р и руководствуясь условием , определяем тип цепи; из таблицы 16 выбираем параметры цепи: шаг t (мм), диаметр валика d (мм), длину втулки b (мм).

Предварительное значение межосевого расстояния а' (мм):

(4.20)

Находим скорость цепи v (м/с):

(4.21)

Определяем окружное усилие F_t (H):

(4.22)

Таблица 12 – Значения коэффициента k_с

Условия работы	Смазка (табл.13)	kс
		v ≤ 4 м/с	v ≤ 7 м/с
без пыли	I II	0,80 1,00
запыленное	II III	1,30
		1,80	3,00
грязное	III IV	3,00 6,00	6,00 -

Таблица 13 – Качество смазки цепных передач

Качество смазки	Смазка цепных передач при скорости цепи v, м/с
	≤ 4	≤ 7	≤ 12	≥ 12
I - хорошее	Капельная 10 кап/мин	В масляной ванне	Циркуляци-онная под давлением	Разбрызги-ванием
II – удовлет- ворительное	Густая вну-тришарнир-ная пропит-ка через 120÷180 ч.	Капельная 20 кап/мин	В масляной ванне	Циркуляци-онная под давлением
III – недоста- точное	Периодическая через 6÷8 ч.
IV – работа без смазки	Допускается при скорости цепи v < 0,1 м/с

Таблица 14 – Значения коэффициента k_ряд

Число рядов	1	2	3	4
kряд	1,0	1,7	2,5	3,0

Удельное давление в шарнирах цепи р (мПа):

(4.23)

Должно выполняться условие:

,

где [р] – допускаемое удельное давление, определяемое из табл.17.

В случае невыполнения указанного условия изменить тип цепи.

Таблица 15 – Параметры приводных роликовых цепей

Обозначение цепи

[Рр] при частоте вращения малой звездочки n01, мин-1 50 200 400 600 800 1000 1200 1600

ПР-8-460 ПР-9,525-910 ПР-12,7-1000-1 ПР-12,7-900-1 ПР-12,7-1820-1 ПР-12,7-1820-2 ПР-15,875-2300-1 ПР-15,875-2300-2 ПР-19,05-3180 ПР-25,4-6000 ПР-31,75-8900 ПР-38,1-12700 ПР-44,45-17240 ПР-50,8-22700

0,10 0,32 0,57 0,78 0,95 1,12 1,25 1,47 0,18 0,62 1,11 1,52 1,87 2,19 2,45 2,88 0,20 0,69 1,24 1,69 2,08 2,43 2,72 3,20 0,19 0,68 1,23 1,68 2,06 2,42 2,72 3,20 0,35 1,27 2,29 3,13 3,86 4,52 5,06 5,95 0,45 1,61 2,91 3,98 4,90 5,74 6,43 7,55 0,57 2,06 3,72 5,08 6,26 7,34 8,22 9,65 0,75 2,70 4,88 6,67 8,22 9,63 10,8 12,7 1,41 4,80 8,38 11,4 13,5 15,3 16,9 19,3 3,20 11,0 19,0 25,7 31,0 35,0 38,0 44,0 5,83 19,3 32,0 42,0 49,0 55,0 60,0 - 10,5 35,0 58,0 76,0 89,0 99,0 108 - 14,7 44,0 71,0 88,0 101 - - - 23,0 68,0 101 138 157 - - -

Таблица 16 – Размеры приводных роликовых цепей

Обозначение	Размеры, мм
цепи	t	d	b
ПР-8-460 ПР-9,525-910 ПР-12,7-1000-1 ПР-12,7-900-1 ПР-12,7-1820-1 ПР-12,7-1820-2 ПР-15,875-2300-1 ПР-15,875-2300-2 ПР-19,05-3180 ПР-25,4-6000 ПР-31,75-8900 ПР-38,1-12700 ПР-44,45-17240 ПР-50,8-22700	8,00 9,525 12,7 12,7 12,7 12,7 15,875 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8	2,31 3,28 3,66 3,66 4,45 4,45 5,08 5,08 5,94 7,92 9,53 11,10 12,70 14,27	3,00 5,72 2,40 3,30 5,40 7,75 6,48 9,65 12,70 15,88 19,05 25,40 25,40 31,75

В зависимости от желаемого качества смазки и скорости цепи v по табл.13 уточняем тип смазки.

Число звеньев цепи:

; (4.24)

.

Параметр z_ц округляется до целого числа, желательно четного.

Таблица 17 – Допускаемые удельные давления [р]

Шаг цепи t, мм	Допускаемые удельные давления [р], МПа, при частоте вращения малой звездочки n1 , мин-1 50 200 400 600 800 1000 1200 1600
12,7÷15,875 19,05÷25,4 31,75÷38,1 44,45÷50,8	35 31,5 28,5 26 24 22,5 21 18,5 35 30 26 23,5 21 19 17,5 15 35 29 24 21 18,5 16,5 15 - 35 26 21 17,5 15 - - -

Расчетное межосевое расстояние а_р , мм:

(4.25)

Действительное межосевое расстояние

(4.26)

Сила F (Н), нагружающая вал передачи:

(4.27)