Алгоритм расчета цепной передачи

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К РАСЧЁТУ ПЕРЕДАЧ С гибкой связью

Составители: профессор С. В. Палочкин

Доцент С. В. Хейло

доцент Ю.Н. Щеглюк

Москва 2010

Методические указания охватывают практические расчёты механических передач с гибкой связью: цепных и клиноремённых, широко используемых в приводах различных, в том числе и текстильных, машин. Приведены общие сведения о передачах, алгоритмы их расчётов, необходимые теоретические зависимости и справочные данные, а также примеры численных расчётов рассматриваемых передач.

Подготовлено к печати на кафедре прикладной механики.

___________________________________________________________________

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие указания должны служить основным методическим пособием студентам по расчётам механических передач с гибкой связью при работе на практических занятиях и проектировании по курсу «Детали машин».

Методические указания разработаны на базе учебной литературы [1…3], рекомендуемой студентам при изучении данного курса, с учётом материалов [4…10].

Работа охватывает основные виды расчетов и определение геометрических и других параметров приводных цепных и клиноремённых передач, работающих при различных условиях эксплуатации. Приведены общие сведения о передачах, алгоритмы их расчётов, необходимые теоретические зависимости и справочные данные, а также примеры численных расчётов рассматриваемых передач.

Цепные передачи

Цепная передача – это механическая передача (рис. 1), принцип действия которой основан на зацеплении зубьев ведущей (поз. 1) и ведомой (поз. 2) звёздочек, неподвижно закреплённых на соответствующих валах, со звеньями охватывающей эти звёздочки цепи (поз. 3). В передаче различают две ветви цепи: набегающую на малую (ведущую) звёздочку передачи рабочую (ведущую) ветвь, и сбегающую с малой звёздочки холостую (ведомую) ветвь.

Рис. 1. Схема цепной передачи

Цепные передачи относятся к передачам с гибкой связью, т.к. цепь состоит из звеньев (пластин), соединенных шарнирами (рис. 2), за счёт чего и обеспечивается её гибкость.

Цепные передачи применяют в приводах станков, транспортных, текстильных и других машинах для передачи движения между параллельными валами на значительные расстояния, когда использование зубчатых передач нецелесообразно, а ременных невозможно. Широкое распространение в машинах цепных передач обусловлено целым рядом их достоинств:

· большие диапазоны мощностей (до 120 кВт), окружных скоростей (до 15 м/с), передаточных отношений (до 10) и межосевых расстояний (до 8м);

· нагрузочная способность цепных передач ниже, чем у зубчатых и червяных передач, но существенно выше, чем у ременных передач;

· высокий КПД (до 0,96);

· отсутствие проскальзывания цепи на звёздочках;

· относительно малые силы, действующие на валы передачи;

· возможность передачи движения нескольким ведомым звёздочкам;

· возможность лёгкой замены цепи, вышедшей из строя вследствие износа.

По конструкции приводные цепи подразделяют на шарнирные роликовые, втулочные и зубчатые цепи, основные параметры которых стандартизованы [5, 6].

Наиболее широкое применение среди приводных цепей имеют роликовые цепи (рис. 2). Втулочные и зубчатые приводные цепи в настоящее время практически вытеснены роликовыми цепями. Роликовые цепи дешевле и технологичнее, чем зубчатые цепи, и подвержены меньшему износу, чем втулочные цепи, аналогичные роликовым по конструкции, но не имеющие роликов.

Рис. 2. Роликовая цепь

1 – внутренние пластины; 2 – внешние пластины; 3 – валик; 4 - втулка; 5 – ролик

Из числа по приводных роликовых цепей различного вида в большинстве случаев рекомендуют использовать роликовые цепи повышенной точности типа ПР, которые имею повышенную нагрузочную способность и большее число типоразмеров, чем роликовые однорядные цепи нормальной точности типа ПРЛ, и лучшие скоростные характеристики, чем роликовые длиннозвенные цепи типа ПРД.

Наряду с однорядными цепями изготавливают двух-, трёх- и четырёхрядные роликовые цепи. Их собирают из тех же элементов, только валик проходит через все ряды. Многорядные цепи дают возможность увеличить передаваемую нагрузку пропорционально числу рядов. Их применяют при сочетании больших нагрузок и высоких скоростей.

Ресурс приводных цепных передач в машинах обычно составляет 10…15 тысяч часов и ограничивается чаще всего долговечностью цепи.

Для большинства условий эксплуатации при качественном изготовлении элементов цепной передачи основной причиной потери её работоспособности является износ шарниров цепи. Решающее влияние на долговечность цепи по износу шарниров оказывает величина давления в шарнирах. Поэтому основной расчёт по проверке работоспособности цепной передачи проводят из условия