Расчет цепной передачи
Проектный вариант
Определяем число зубьев ведущей звездочки z1 и z2 принимаем передаточное число цепной передачи Uцп= 1:
Z1 = 27 – 2*Uцп= 29 – 2*1 = 25,
Z2 = Z1 = 27.
Определяем главный параметр цепи это ее шаг:
Р1 = 2,8*3√Т2*103*Кэ / m* z1*[Рц], (28)
где Т2 – вращающий момент на ведущей звездочке, н*м;
z1 – число рядов в цепи;
m = 1,0 (цепь однорядная роликовая типа ПР);
Кэ – коэффициент эксплуатации.
Кэ = Кд* Кс* Кө* Крег* Кр, (29)
где Кд – коэффициент динамической нагрузки;
Кс – коэффициент, зависящий от способа смазывания Кс = 1,25 (периодически);
Кө – коэффициент зависящий от положения передачи Кө = 1,15;
Крег – коэффициент регулирования межосевого расстояния Крег = 1,25;
Кр – коэффициент, зависящий от режима работы Кр = 1,0.
Кэ = 1,0 * 1,5 * 1,15 * 1,25 * 1,0 = 2,156
[Рц] – допускаемое давление в шарнирах цепи зависит от частоты вращения ведущей звездочки и ожидаемого шага цепи Рmin = 12,7 – 15,875 мм.
Поэтому шаг цепи равен:
Р1 = 2,8*3√13*103 * 2,156 / 1,0 * 25* 31 = 19,0
Принимаем стандартное значение Р = 19,05; цепь ПР – 19,05.
Определяем оптимальное межосевое расстояние а1, мм.
а1 = (30 – 50) * Р, (30)
где Р – стандартный шаг цепи, мм.
Тогда межосевое расстояние ар1 = 40 мм.
Определяем число звеньев цепи:
lр1 = 2 * ар1 + (z1 + z2) / 2 (31)
lр1 = 2 * 40 + (25 + 25) / 2 = 105
Уточним межосевое расстояние:
а = 0,25 * Р * (lр1 – 0,5 * (z1 + z2)), (32)
где Р – стандартный шаг цепи;
lр1 – число звеньев в цепи.
а = 0,25 * 19,05 * (105 – 0,5 * (25 + 25)) = 309,56 мм,
Учитывая, что ведомая ветвь цепи должна провисать примерно на 0,01 * а мм, а = 0,01 * 309 = 3,09 мм., при монтаже нужно предусмотреть возможность уменьшения межосевого расстояния а на 0,005 * а. следовательно, монтажное расстояние ам = 0,995 * а = 307,455 мм.
Определяем длину цепи:
l = lр1 * Р, (33)
где Р – стандартный шаг цепи;
lр1 – число звеньев в цепи.
l = 105 * 19,05 = 2248 мм
Определяем диаметры звездочки. Диаметр делительной окружности равен:
dd1 = Р / sin (180/ z1) (34)
dd1 = 19,05 / sin (180 / 25) = 156 мм
Диаметр окружности выступов:
D1 = Р * (К + Кz – 0,31 / λ), (35)
где К – коэффициент высоты зуба К = 0,7;
Кz – коэффициент числа зубьев;
Р – стандартный шаг цепи;
z1 – число рядов в цепи.
Кz = ctg 180 / z1 (36)
Кz = ctg 180 / 25 = 8
где λ – геометрическая характеристика зацепления:
d – диаметр ролика шарнира цепи d = 5,94 мм.
λ = Р / d1 (37)
λ = 19,05 / 5,94 = 3,2
Отсюда получаем что диаметр окружности выступов равен:
D1 = Р * (К + Кz – 0,31 / λ) (38)
D1 = 19,05 * (0,7 + 8,0 – 0,31 / 3,2) = 164 мм
Диаметр впадин равен:
Df = dd1 – (d1 – 0,175 * √ dd1) (39)
Df = 156 – (5,94 – 0,175 * √ 156) = 152 мм
Проверочный расчет
Проверяем частоту вращения ведущей звездочки.
n1 ≤ [n];
где [n] – допускаемая частота вращения;
Р – стандартный шаг цепи.
[n] = 15 * 103/ Р (40)
[n] = 15 * 103/ 19,05 = 787 мин-1
n1 = 172 мин-1≤ [n] = 787 мин-1.
Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек:
υ ≤ [υ];
где [υ] – допускаемая частота вращения, мин-1;
Р – стандартный шаг цепи, мм.
[υ] = 508 / Р (41)
[υ] = 508 / 19,05 = 27
υ = 4 * z1 * n1 / 60 * lр1, (42)
υ – расчетное число ударов цепи;
n1 = 172 мин-1;
lр1 – число звеньев в цепи;
z1 – число рядов в цепи.
υ = 4 * 25 * 172 / 60 * 105 = 2,4 ≤ [υ] = 27
Определяем фактическую скорость цепи:
V = z1 * Р * n1 / 60 * 103, (43)
где z1 – число рядов в цепи;
Р – стандартный шаг цепи;
n1 = 172 мин-1.
V = 25 *19,05 * 172 / 60 * 103 = 1,36 м / с
Определяем окружную силу, передаваемую цепью:
Ft = Р1 * 103 / V, (44)
где V – фактическая скорость цепи, м / с.
Ft =2,55 * 103 / 1,36 = 1875 Н,
Проверяем давление в шарнирах цепи:
Рц = Ft * Кэ / А ≤ [Рц], (45)
где А – площадь проектной опорной поверхности шарнира А = 205,8 мм2;
[Рц] – допускаемое давление [Рц] = 23 Н/ мм2;