2 Расчет передачи с гибкой связью

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке:

Т₂ = 46,499∙10³Н∙мм

Передаточное число было принято ранее:

u_ц. = 3,71

Рассчитываем число зубьев:

- ведущей звездочки:

z₃ = 31−2∙ u_ц. = 31−2∙3,71 = 23,58(2.1)

- ведомой звездочки:

z₄ = z₃∙ u_ц. = 23,58∙3,71 = 87,48(2.2)

Принимаем: z₃ = 24; z₄ = 88

Тогда фактическое:

u_ц. = z₄/ z₃ = 88/24 = 3,66 (2.3)

Отклонение:

(3,71−3,66/3,71)∙100% = -1,34%, что допустимо.

Рассчитываем расчетный коэффициент нагрузки:

K_э = k_д· k_а· k_н· k_р· k_см· k_п , где (2.4)

k_д = 1 – динамический коэффициент при спокойной нагрузке; k_а = 1 – учитывает влияние межосевого расстояния; k_н= 1 – учитывает влияние угла наклона линии центров; k_р– учитывает способ регулирования натяжения цепи; k_р= 1,25 при периодическом регулировании натяжения цепи; k_см= 1 при непрерывной смазке; k_п –учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе k_п = 1

K_э = 1·1·1·1,25·1·1 = 1,25

Определяем шаг однорядной цепи: t ≥ 2,8 (2.5)

[p] – допускаемое давление в шарнирах цепи; [p] задано в зависимости от частоты вращения n ведущей звездочки;

n₂ ≈ ω ₂·30/π = 77,6365·30/3,14 = 741,75 мин^-1;

t ≥ 2,8 мм

Выбираем цепь ПР-15,875-22,7 по ГОСТ 13568-75, имеющая шаг t = 15,875 мм; разрушающую нагрузку Q= 22,7 кН; массу q = 1,0 кг/м; А_оп = 54,8 мм².

Определяем скорость цепи:

U= = = 4,71 м/с(2.6)

Находим окружную силу:

F_тц= Р₂/ U = Т₂·ω ₂/U = 46,499·77,6365/4,71 = 766,46 Н(2.7)

Проверяем давление в шарнире:

р = F_тц·K_э/А_оп = 766,46·1,25/54,8 = 17,48 мПа(2.8)

Уточняем допускаемое давление [p] = 17,099[1+0,01(24−17)] = 18,8 мПа. Условие p< [p] выполнено. В этой формуле 20 мПа – табличное значение допускаемого давления при n = 741,45мин^-1 и t = 15,875 мм.

Определяем число звеньев цепи:

L_t = 2·a_t+0,5·z_∑+∆²/a_t , где (2.9)

a_t = а_ц/t = 50; z_∑ = z₃+z₄ =112; ∆ = z₄−z₃/2π = 88−24/2·3,14 = 10,19.

Тогда:

L_t = 2·50+0,5·112+10,19²/50 = 216,3

Округляем до четного числа L_t = 216

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи:

а_ц = 0,25·t·[L_t−0,5·z_∑+ ] =

=3,9687[160+ ] = 1259,59 мм(2.10)

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 1259,59 ·0,004 ≈5 мм

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

d_д3 = = = 121,62 мм (2.11)

d_д4 = = = 444,8мм

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:

D_e3 = t·(ctg +0,7)−0,3·d₁, где(2.12)

d₁ = 10,16 мм – диаметр ролика цепи.

D_e3 = 15,875·(ctg +0,7)−3,048·10,16 =128,64мм

D_e4 = t·(ctg +0,7)−0,3·d₁ = 15,875·(ctg +0,7)−3,048·10,16 = 452,65мм

Силы, действующие на цепь:

· окружнаяF_тц =766,46Н – определена выше;

· от центробежных сил F = q ² = 1 ·4,71² =22,18 Н, где q = 1 кг/м.[5,с.54]

· от провисания F_f = 9,81·k_f·q·a_ц = 9,81·1,5·1·1,25959 = 18,53 Н, где k_f = 1,5 при угле наклона передачи 45°

Расчетная нагрузка на валы:

F_в = F_тц+2·F_f = 766,46+2·18,53 = 803,52 Н(2.13)

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи:

S = = = 28,12(2.14)

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s] ≈ 9,89; следовательно, условие s> [s] выполнено.