Методика расчета цепной передачи

1.Выбор предварительного значения шага однорядной цепи:

р_ц

По табл.1 выбираем цепь с ближайшим значением шага и определяем площадь проекции шарнира А.

 

2.Определение числа зубьев ведущей и ведомой звездочек

z_1min=29-2ˑu; z₂=z₁ˑu

 

3. Назначение межосевого расстояния

a =(30…50)р_ц

 

4. Определение коэффициента эксплуатации

К_Э=К_ДˑК_аˑК_НˑК_регˑК_сˑК_реж

 

5.Определение делительного диаметра малой звездочки

d₁=p_ц/sin( /z₁)

 

6. Определение окружной силы на звездочках

F_t=2ˑ10³ˑT₁/d₁

 

7. Вычисление условного давления в шарнирах цепи:

где [p]- допускаемое давление в шарнирах (см. табл.8).

8. Вычисление делительного диаметра большой звездочки:

d₂=p_ц/sin( /z₂)

 

9. Выбор числа звеньев цепи или длина цепи в шагах

L_p= + + ˑ

Округляем до целого числа.

 

10. Уточняем межосевое расстояние:

 

11. Сила, действующая на валы передачи

,

где k_B- коэффициент, учитывающий массу цепи, для горизонтальной передачи принимают k_B = 1,15, для вертикальной k_B = 1,05.

 

Пример. Рассчитать цепную передачу в приводе цепного конвейера

при следующих исходных данных: передаваемая мощность P₁=5 кВт, нагрузка близка к равномерной, угловая скорость меньшей звездочки ₁=100 с^-1; передаточное число u=2,5; угол наклона передачи к горизонту 20°, передача открытая, работает в пыльном помещении в две смены, смазка периодическая, натяжение цепи регулируется перемещением малой звездочки, цепь роликовая.

 

1.Выбираем предварительно значение шага однорядной роликовой цепи по формуле:

р_ц ,

где T₁ вращающий момент на валу малой звездочки;

T₁=P₁/ =5ˑ10³/25=200 Нˑм;

р_ц мм

Ближайшее значение шага и соответствующей ему площади проекции шарнира находим из табл. 1: р_ц=25,4 мм; А=179 мм².

 

2. Определяем числа зубьев малой (ведущей) и большой (ведомой) звездочек

z_1min=29-2ˑu=29-2ˑ2,5=24;

z₂=z₁ˑu=24ˑ2,5=60

 

3. По рекомендациям (8) назначаем межосевое расстояние

a =40ˑр_ц=40ˑ25,4=1016 мм

 

4. Определяем коэффициент эксплуатации

 

К_Э=К_ДˑК_аˑК_НˑК_регˑК_сˑК_реж,

где К _д -коэффициент динамической нагрузки; К _д =1 (табл.2); К_а- коэффициент межосевого расстояния или длины цепи; К_а=1 (табл.3); К_Н - коэффициент наклона передачи к горизонту; К_Н=1 (табл.4); К_рег- коэффициент способа регулировки натяжения цепи; К_рег=1 (табл.5); К_с - коэффициент смазки и загрязнения передачи; К_с=1,3 (табл.6); К_реж - коэффициент режима работы передачи; К_реж=1,25 (табл.7).

 

К_Э=1ˑ1ˑ1ˑ1ˑ1,3ˑ1,25=1,625

 

5.Определение делительного диаметра малой звездочки:

 

d₁=p_ц/sin( /z₁)

 

d₁=25,4/sin( /24)=194,2 мм

 

6. Определение окружной силы на звездочках

 

F_t=2ˑ10³ˑT₁/d₁

 

F_t=2ˑ10³ˑ200/194,2=2059,73 H

 

7. Вычисление условного давления в шарнирах цепи:

 

 

где [p]- допускаемое давление в шарнирах; [p]=19 МПа (см. табл.8).

 

≤ [p]=19МПа

 

8. Вычисление делительного диаметра большой звездочки

 

d₂=p_ц/sin( /z₂);

 

d₂=25,4/sin( /60)=485,4 мм

 

9. Выбор числа звеньев цепи или длина цепи в шагах

L_p= + + ˑ ;

 

L_p= + + ˑ

 

Принимаем L_p=124

 

10. Уточняем межосевое расстояние:

 

;

С целью обеспечения небольшого провисания холостой ветви цепи расчетное межосевое расстояние уменьшим на

 

Примем окончательно a =1000 мм

 

11. Сила, действующая на валы передачи

 

=1,15ˑ2059,73=2368,7 Н

 

Вывод: определенная конструкция и полученные геометрические параметры цепной передачи в полной мере обеспечивают работоспособность и надежность цепной передачи.

 

Таблица 4

Оцениваемые виды деятельности студента при выполнении

курсового проекта (работы), РГР

№ аттестации	Виды деятельности по выполнению курсового проекта (работы), РГР	Баллы
	Анализ задания, сформулированного в виде технической потребности и всех имеющихся исходных данных для его выполнения и определение недостающих характеристик	0-15
	Выбор расчетных методик и формул для решения поставленных задач и обоснование принятых допущений. Решение поставленной технической (эксперементальной, технической) задачи	0-15
	Анализ полученного решения и его качественная оценка. Максимальная суммарная оценка за выполнение указанных процедур составляет 60 баллов	0-15
	Итоговая оценка по результатам защиты курсового проекта (работы), РГР	0-40
	Итого максимально

Приложение

Рис.7 Цепная передача

Рис.8 Детали цепной передачи

Вопросы для проверки

1. Кратко опишите устройство цепной передачи.

2. Перечислите по пунктам признаки классификации, характеризующие кон­структивные особенности, связанные с цепями и со звездочками.

3. Укажите основные достоинства и недостатки цепной передачи по срав­нению с другими известными Вам видами передач.

4. Почему в велосипеде применяется цепная передача? Какую другую переда­чу можно использовать для этой цели?

5. Сформулируйте определение цепного вариатора.

6. Какие профили имеют зубья звездочек для втулочной, роликовой и зубча­той цепи?

7. Чем объясняется меньшая нагрузка на валы цепной передачи по сравнению с ременной при одинаковой передаваемой мощности?

8. Назовите наиболее характерную причину выхода из строя цепной пе­редачи.

9. По какой формуле определяют межосевое расстояние, если известна дли­на цепи?

10. Какая ветвь (ве­дущая или ведомая) работающей цепной передачи больше нагружена?

11. Каковы достоинства и недостатки цепных передач по сравнению с ременными? Где применяют цепные передачи?

12. Какова конструкция роликовой и втулочной цепи?

13. В каких случаях применяют многорядные роликовые цепи?

14. Почему при высоких скоростях рекомендуют применить цепи с малым шагом?

15. Чем вызвана неравномерность движения приводных цепей и почему она возрастает с увеличением шага?

16. Чем обусловлены ограничения минимального числа зубьев малой звездочки и максимального числа зубьев большой звездочки?

17. Почему при определении длины цепи рекомендуют принимать четное число звеньев цепи?

18. Что является основным критерием работоспособности цепных передач? Как производят проверку цепи по этому критерию?

19. Что такое коэффициент эксплуатации, от чего он зависят?

20. Чем вызвана необходимость в применении натяжных устройств в цепных передачах? Каковы способы натяжения цепи?

22. Цепная передача обеспечивает при постоян­ной угловой скорости ведущей звездочки...

1)...постоянную среднюю скорость ве­домой звездочки

2)...непостоянную среднюю угловую скорость ведомой звездочки

24. Какой параметр является базовым для расчета цепной передачи?

1) Диаметр валика

2) Ширина цепи

3) Шаг

25. От какого параметра зависит стрела провиса­ния цепи?

27. Какая наиболее характерная причина раз­рушения шарниров цепи?

1) Действие сил F₁, F₂, F_v

2) Удары при вхождении цепи в зацепление с зубьями звездочек

3) Действие переменных напряжения изгиба

28. Назовите основной критерий, по которо­му следует вести проверочные расчеты цепных передач

1) Износостойкость шарниров цепи

2) Запас прочности (по разрушающей на­грузке цепи)

3) Долговечность (по числу ударов)

29. Как называется параметр U, определяе­мый при расчете цепных передач?

30. Какую цепную передачу можно рекомен­довать для бесступенчатого изменения пе­редаточного числа?

При защите оцениваются любые 4 вопроса по 10 баллов за вопрос.

Литература

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Академия, 2003 г.

2. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин – М.: Высшая школа, 2003 г.

4. Ряховский О.А. Детали машин. Учебник для ВУЗов - М.: МГТУ им. Баумана, 2007 г.

Содержание

	Введение
ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
	Основные параметры цепных передач
РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
ОЦЕНИВАЕМЫЕ ВИДЫДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ), РГР
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВОПРОСЫДЛЯ ПРОВЕРКИ
	Литература

Методические указания для курсового проектирования и расчетно-графической работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для студентов технических и нетехнических специальностей очной и заочных форм обучения

 

Составители: А.А.Тарасенко, профессор, д.т.н.

В.Н. Кривохижа, профессор, к.т.н.

С.Ю. Михайлов, ассистент

 

 

Подписано в печать_______2011 Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л._______

Тираж 36 экз. Заказ №______.

 

Издательство государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

 

Отдел оперативной полиграфии издательства.

625039, Тюмень, ул. Кивская, 52.