5. Расчет открытых передач.

5.1 Расчет цепной передачи.

Шаг цепи:

P≥2.8³√T₁∙10³∙K_э/v∙z₁[P_д]

Где:

T₁- вращающий момент на ведущей звёздочке , Н∙м

K_э- коэффициент эксплуатации, определяется из таблицы

K_э=К_л∙К_с∙К_θ∙К_per∙К_p =1∙1∙1.25∙1∙1.25=1.56

[P_д]=35- допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей, Н/мм²

z₁- число зубьев ведущей звездочки

z₁=29-2∙u=29-2∙2.67=23.66=23

v- число рядов цепи, для однорядных цепей v=1

P≥2.8³√222.93∙10³∙1.875/1∙23∙35≥22.505=25.4

Выбрана цепь типа ПР-25.4-6000

Число зубьев ведомой звездочки:

Z₂=Z₁∙u=23∙2.67=61.41=61

Фактическое передаточное число, u_ф:

u_ф=z₂/z₁=61/23=2.652; Δu= (u_ф-u)/u=(2.652-2.67)∙100/2.67=0.67≤4%

Оптимальное межосевое расстояние, a:

а=(30….50)∙P=(30….50)∙25.4=1016 мм

а_p=a/p=40- межосевое расстояние в шагах.

Число звеньев цепи I_p:

I_p=2∙ а_p+(Z₂+Z₁)/2+[(Z₂-Z₁)/2∙π]²/ а_p

I_p =2∙ 40+(61+23)/2+[(61-23)/2∙3.14]²/ 40=122.91=122

Уточнить межосевое расстояние а_p в шагах:

а_p=0.25{l_p-0.5∙(Z₂+Z₁)+√[[l_p-0.5∙(Z₂+Z₁)]²-8∙[(Z₂-Z₁)/2∙π]²]}

а_p=0.25{122-0.5∙(61+23)+√[[122-0.5∙(61+23)]²-8∙[(61-23)/2∙3.14]²]}=39.537

Фактическое межосевое расстояние a:

а=а_p∙p=39.537∙25.4=1004.23

a_m=0.995∙a=999.21- монтажное месосевое расстояние

Длина цепи l:

l=l_p∙p=122∙25.4=3098.8 мм

Диаметры звездочек:

Диаметр делительной окружности:

Ведущей звездочки:

dσ₁=p/sin180⁰/z₁=25.4/0.1361=186.62 мм

Ведомой звездочки:

dσ₂=p/sin180⁰/z₂=25.4/0.0514=494.16 мм

Диаметр окружности выступов:

Ведущей звездочки:

D_e1=p∙(K+K_z1-0.31/λ)=25.4∙(0.7+7.3-0.31/3.207)=202.74 мм

Где:

K=0.7- коэффициент высоты зуба

K_z1=7.3- коэффициент числа зубьев

K_z2=20

λ=P/d₁=25.4/7.92=3.207- геометрическая характеристика зацепления

Ведомой звездочки:

D_e2=p∙(K+K_z2-0.31/λ)=25.4∙(0.7+20-0.31/3.207)=510.32 мм

Диаметр окружности впадин:

Ведущей звездочки:

D_l1= dσ_1­-(d₁-0.175√ dσ₁)=186.62-(7.92-0.175√ 186.62)=170.09 мм

Ведомой звездочки:

D_l2= dσ_2­-(d₁-0.175√ dσ₂)=494.16-(7.92-0.175√ 494.16)= 478.13 мм

Проверочный расчет:

Частота вращения меньшей звездочки n₁:

n₁≤[n]₁ ; n₁≤1.5∙10³/p

75≤95.02 условие выполняется.

Число ударов цепи о зубья звездочек U , с^-1

U≤[U]

Где:

U- расчетное число ударов цепи, U=4∙z₁∙n₁/60∙l_p=4∙23∙75/60∙122=0.9426

[U]- допускаемое число ударов, [U]=508/p=32,1824

0.9426≤32.1824 условие выполняется.

Фактическая скорость цепи v, м/с

V=z₁∙p∙n₁/60∙10³=23∙25.4∙75/60000=0.7302 м/с

Окружная сила передаваемая цепью F₁, H

F₁=P₁∙10³/v=1.75∙1000/0.7302=2396.6 H

Давление в шарнирах цепи, Р_ц

Р_ц=F₁∙K_э/A≤[ Р_ц]

Р_ц=2396.6∙1.56/125=29.9≤35

Прочность цепи: S

S≤[S]

Где: [S]- допускаемый коэффициент запаса прочности.

S=F_p/(F₁∙k_д+F₀+F_v)=6000/(2396.6∙1+152.88+1.38)=2.45

Где:

F_p- разрушающая нагрузка цепи, 6000 Н

F₀- предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви,

F₀=K_f∙q∙a∙g=6∙2.6∙1.016∙9.8=152.88 Н

2.45≤7.5

Сила давления цепи на вал: F_op,

F_op=k_b∙F₁+2∙F₀=1.15∙2396.6+2∙152.9=3061.9 Н

Таблица 5.1

Параметры цепной передачи

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип цепи		Диаметр делительной окружности звездочек ведущей dσ1­ ведомой dσ2	186.62 494.16
Шаг цепи Р	25.4
Межосевое расстояние а	1016
Длина цепи l	3098.8	Диаметр окружности выступов звездочек ведущей De1 ведомой De2	202.74 510.32
Число звеньев lp	122
Число зубьев: ведущей z1 ведомой z2	23 61	Диаметр окружности впадин звездочек ведущей Dl1 ведомой Dl2	170.09 478.13
Сила давления цепи на вал Fоп	3061.9
Проверочный расчет
Параметр	Расчетное значение	Допускаемое значение	Примечание
Частота вращения ведущей звездочки n1	75
Число ударов цепи U	0.94	32.2	Условие выполняется
Коэффициент запаса прочности S	2.45	7.5	Условие выполняется
Давление в шарнирах цепи Fц	29.9	35	Условие выполняется

Геометрические и силовые параметры цепной передачи