Методика расчета цепных передач

Выбираем для передачи цепь приводную роликовую ПР по ГОСТ 13568 – 75 (см. табл. 5.2.1)

 

Таблица 5.2.1

Цепи приводные роликовые однорядные ПР (по ГОСТ 13568 ‑ 75)

T	ВВН	d	d1	h	b	Q, кгс	q, кг/м	F, мм2
12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,10 44,45 50,8	5,40 6,48 12,70 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75	4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,1 12,7 14,29	8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,4 28,58	11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3			0,65 0,80 1,5 2,6 3,8 5,5 7,5 9,7	39,6 54,8 105,8 179,7
Обозначения (размеры в мм): t – шаг цепи, измеряемый под нагрузкой РН=0,01Q; ВВН – расстояние между внутренними пластинами; d– диаметр валика; d1 – диаметр ролика; h – ширина пластины; b– длина валика; Q – разрушающая нагрузка; q– масса 1 м цепи; F – проекция опорной поверхности шарнира. Пример обозначения цепи с шагом 25,4 мм и разрушающей нагрузкой Q=5670 кгс: цепь ПР ‑ 25,4 ‑ 5670 ГОСТ 13568 – 75.

 

 

Определяем шаг цепи по формуле

(5.2.1)

где t– шаг цепи, мм;

М₁ – вращающий момент на валу меньшей звездочки, Н·мм;

z₁ – число зубьев малой звездочки;

[p]‑ допускаемое давление в шарнирах, Н/мм² (табл. 5.2.2);

m – число рядов цепи;

коэффициент (5.2.2)

где k_д ‑ динамический коэффициент, учитывающий характер нагрузки: при спокойной нагрузке k_д=1; при ударной нагрузке в зависимости от интенсивности ударов принимают k_д =1,25¸2,5;

k_а ‑ учитывает влияние межосевого расстояния: при , k_а =1; при принимают ; при увеличении а на 20t снижают k_а на 0,1;

k_н ‑ учитывает влияние наклона цепи: при наклоне до 60^° k_н =1; при наклоне свыше 60^° k_н =1,25, но при автоматическом регулировании натяжения цепи, при любом угле k_н =1;

k_р ‑ учитывает способ регулирования натяжения цепи: при автоматическом регулировании k_р=1; при периодическом регулировании
k_р =1,25;

k_см ‑ учитывает способ смазки: при картерной смазке k_см=1; при периодической смазке k_см =1,3¸1,5;

k_п ‑ учитывает периодичность работы: при односменной работе k_п =1; при двухсменной k_п =1,25; при трехсменной k_п =1,5.

Для определения шага цепи вычислим:

Угловую скорость ведущей звездочки

рад/с. (5.2.3)

Вращающий момент

. (5.2.4)

Передаточное отношение

. (5.2.5)

 

Таблица 5.2.2

Допускаемое среднее давление [p], Н/мм² (при z₁=17)

n 1, об/мин	Шаг цепи t, мм
12,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
					-	- -	- - -	12- - - -
Примечания: 1. Если z1≠17, то приведенные в таблице значения [p] следует умножать на . 2. Для двухрядных цепей табличные значения [p] уменьшать на 15 %.

 

Число зубьев ведущей звездочки выбираем в зависимости от передаточного отношения i; рекомендуемое значение

; (5.2.6)

минимальное

(но не меньше 9). (5.2.7)

Число зубьев ведомой звездочки

(желательно четное число). (5.2.8)

Во избежание соскакивания цепи ограничивают .

Допускаемое среднее давление примем ориентировочно по табл. 5.2.1.

Вычисляем .

Число рядов .

Вычисляем t.

Выбираем ближайшее стандартное значение (по таблице 5.2.3) ; соответственно , и (по таблице 5.2.1)

Таблица 5.2.3

Шаг цепи t, мм	, об/мин	Шаг цепи t, мм	, об/мин
12,7 15,875 19,05 25,4		31,75 38,1 44,45 50,8
Примечание: для передач, защищенных от пыли при спокойной работе и надежной смазке, допускается увеличение n 1 на 25 – 30%.

 

По таблице 5.2.3 определяем допускаемую частоту вращения малой звездочки , должно выполняться условие .

Определяем скорость цепи

(5.2.9)

Окружное усилие

(5.2.10)

Проверяем среднее давление

(5.2.11)

Уточняем по табл. 5.2.2 .

Если , то следовательно, выбранная цепь по условию надежности и износостойкости подходит.

Выполняем геометрический расчет передачи: принимаем межосевое расстояние

(5.2.12)

(5.2.13)

Для определения числа звеньев по формуле

где (5.2.14)

находим предварительно:

суммарное число зубьев

(5.2.15)

поправку

(5.2.16)

Тогда

(5.2.17)

Округляем до четного числа.

Уточняем межосевое расстояние по формуле

(5.2.18)

Для обеспечения свободного провисания цепи следует предусмотреть уменьшение а на 0,4%.

Делительный диаметр меньшей звездочки

(5.2.19)

Делительный диаметр большей звездочки

(5.2.20)

Наружные диаметры

(5.2.21)

здесь d ₁ – диаметр ролика, по табл. 5.2.1;

(5.2.22)

Силы, действующие на цепь:

окружная Р вычислена выше;

центробежная (5.2.23)

от провисания (5.2.24)

Расчетная нагрузка на валы (5.2.25)

Проверяем коэффициент запаса прочности по формуле

(5.2.26)

n должно быть значительно больше нормального (см. табл. 5.2.4).

 

Таблица 5.2.4

Значения нормального коэффициента запаса прочности

приводных роликовых цепей нормальной серии

n 1, об/мин	Шаг цепи, мм
12,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
	7,1 7,3 7,9 8,5 9,3 10,0 10,6	7,2 7,4 8,2 8,9 10,0 10,8 11,6	7,2 7,5 8,4 9,4 10,7 11,7 12,7	7,3 7,6 8,9 10,2 12,0 13,3 14,6	7,4 7,8 9,4 11,0 13,0 15,0 -	7,5 8,0 9,8 11,8 14,0 - -	7,6 8,1 10,3 12,5 - - -	7,6 8,3 10,8 - - - -