Расчет цепной передачи. Второй механической передачей в схеме рассматриваемого привода (рисунок А.1,б) является цепная передача

Второй механической передачей в схеме рассматриваемого привода (рисунок А.1,б) является цепная передача, представленная на рисунке 5.

Рисунок 4 – Цилиндрическое зубчатое колесо

Рисунок 5 – Геометрические и силовые параметры цепной

передачи

Рисунок 6 – Конструкция ведущей звёздочки

Исходными данными для расчета цепной передачи являются следующие параметры (из пункта 6 учебного пособия):

– вращающий момент на валу ведущей звездочки (он равен моменту на третьем валу привода) Т₃ = 153·10³ Н ×мм;

– частота вращения ведущей звездочки (или частота вращения третьего вала привода) n₃ = 289 мин^–1;

– передаточное число цепной передачи u = u_Ц= 3,212.

Методику расчета цепной передачи с приводной однорядной роликовой цепью проследим на рассматриваемом примере.

Важнейшим параметром цепной передачи является предварительное значение шага цепи t^/, которое рассчитывается по допускаемому давлению в шарнире цепи по зависимости [3, с.92]:

, (41)

где К_Э – коэффициент эксплуатации, который представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы реальной передачи (таблица 8) [3,4]:

. (42)

Выбрав в таблице 8 коэффициенты для условий работы рассчитываемой передачи, рассчитаем коэффициент К_Э:

.

Определим Z^/₁ – предварительное число зубьев ведущей звездочки

(43) Полученное предварительное значение Z^/₁ округляют до целого нечетного числа, что в сочетании с нечетным числом зубьев ведомой звездочки Z₂ и четным числом звеньев цепи L_t обеспечит более равномерное изнашивание зубьев. Принимаем Z₁ = 23. Тогда Z₂ = Z₁ × u = 23 × 3,212 = 73,88. Принимаем Z₂ =73(нечетное число).

Уточним передаточное число цепной передачи

= Z₂ / Z₁ = 73 / 23 = 3,174. (44)

Допускается отклонение от расчетного значения не более ±4 %

. (45)

Последним параметром в формуле (41) является [p] – допускаемое давление в шарнире цепи, Н/мм². Оно определяется в зависимости от скорости цепи по ряду [4]:

, м/с	0,1	0,4
[p], Н/мм2

Если не известны дополнительные данные, то задаются предварительным значением = 2 … 3 м/с. Примем = 2,5 м/с, тогда интерполированием получаем [p] = 20 Н/мм².

Таблица 8 – Значения поправочных коэффициентов К

Рассчитаем по зависимости (41) шаг цепи

.

Полученное значение шага округляется до ближайшего большего стандартного значения по таблице Б.1 – t = 25,4мм.

Определим фактическую скорость цепи

(46)

Этой скорости цепи в соответствии с вышеприведенным рядом соответствует допускаемое давление [p] = 19,38 Н/мм².

Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи

. (47)

Обязательно должно выполняться условие прочности цепи

. (48)

Для рассматриваемого примера условие (48) выполняется. В противном случае необходимо увеличить шаг цепи t (таблица Б.1) или число зубьев ведущей звездочкиZ₁ и повторить расчет.

По таблице Б.1 по шагу выбираем цепь приводную однорядную нормальной серии ПР – 25,4 – 6000 ГОСТ 13568 –75.

По условию долговечности цепи рекомендуется [3] выбирать межосевое расстояние цепной передачи при эскизной компоновке привода в интервале = (30…50) × t. Для курсовой работы можно рассчитать предварительное значение межосевого расстояния

. (49)

Определим число звеньев в цепном контуре

. (50)

Чтобы не применять переходное соединительное звено, полученное значение округляется до целого четного числа, т.е. примем L_t = 130.

После этого необходимо уточнить фактическое значение межосевого расстояния цепной передачи по формуле

Полученное значение не округлять до целого числа.

Выбранная цепь будет иметь следующую длину:

. (51)

Проверим частоту вращения ведущей звездочки по условию [3,с.96]:

. (52)

Сравним расчетное число ударов шарниров цепи о зубья звездочек в секунду с допускаемым значением [3,с.96]. Должно выполняться условие:

. (53)

Определим – расчетное число ударов цепи о зуб звездочки [3]:

. (54)

Определим – допускаемое число ударов цепи о зуб звездочки [3]:

. (55)

Видим, что 3,41 с^-1 < 20 с^-1. Следовательно, условие (53) выполняется.

Окончательной проверкой для выбранной цепи является сравнение расчетного коэффициента запаса прочности с его допускаемым значением . Должно выполняться следующее условие:

, (56)

,

где F_P – разрушающая нагрузка цепи, Н. Она зависит от шага цепи и выбирается по таблице Б.1. Для примера F_P = 60000 Н;

F_t – окружная сила, передаваемая цепью, Н, (рисунок 5)

; (57)

К_Д – коэффициент из таблицы 8;

F₀ – предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви (от ее силы тяжести), Н

, (58)

где – коэффициент провисания цепи. Для горизонтальных цепных передач = 6 [3,с. 97];

m – масса одного метра цепи, кг/м. Определяется для выбранной цепи по таблице Б.1. Для разбираемого примера m = 2,6 кг/м;

а – межосевое расстояние передачи, м;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Определим предварительное натяжение цепи для рассматриваемого примера

;

F_V – натяжение цепи от центробежных сил, Н

. (59)

Таким образом, фактический коэффициент запаса прочности цепи по зависимости (56) равен

.

Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяется по данным таблицы 9.

Условие (56) выполняется.

Определим силу давления цепи на валы F_П, Н:

. (60)

Таблица 9 – Допускаемый коэффициент запаса прочности [s] для роликовых цепей при z₁ = 15…30 [3, с. 97]

Основные геометрические размеры звездочек показаны на рисунке 6. Расчет профиля зубьев звездочек регламентирован ГОСТ 592 – 81. Рассчитаем размеры только ведущей звездочки, так как она изображается на чертеже общего вида редуктора:

– диаметр делительной окружности ведущей звездочки , мм

; (61)

– диаметр окружности выступов ведущей звездочки , мм

, (62)

где К_z1 – коэффициент числа зубьев ведущей звездочки. Он равен

; (63)

l – геометрическая характеристика зацепления

, (64)

где d₃ = 15,88 мм– диаметр ролика цепи (выбирается по таблице Б.1).

Рассчитаем диаметр D_e1, мм, по зависимости (62)

.

Рассчитаем диаметр окружности впадин ведущей звездочки , мм

(65)

. Расчет остальных размеров ведущей звездочки приведен в таблице 10. Для расчета параметров ступицы звездочки используется диаметр выходного участка тихоходного вала редуктора d_В2, который будет получен в пункте 10 учебного пособия.

Таблица 10 – Размеры ведущей звездочки, мм

Дата добавления: 2017-01-13; Просмотров: 677; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!