Ю.Д. Морозов, В.Г. Лейбенко - Проектирование деталей машин (1085194), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

6. Расчет цепной передачи (ЦП) с роликовой цепью

Исходные данные: Т₁; K_п; n₁; u; [ a'; γ'; D_1мах или D_2мах≤ 1,2·D_{барабана} ; …] ; условия работы ЦП.

Цель расчета – обоснование условий эксплуатации и основных размеров ЦП с роликовой цепью (ГОСТ 13568-75), удовлетворяющих заданным параметрам, критериям работоспособности и конструктивным требованиям при ресурсе цепи не менее 3000 ч.

Расчетом определяют размеры ЦП либо рекомендуемые [1], либо – с учетом конструктивных ограничений межосевого расстояния а, угла γ наклона ЦП и делительных диаметров D₁₍₂₎ звездочек, соответствующих рациональной компоновке привода (например, в курсовом проекте ДМ). Учет этих ограничений приведен в скобках [курсивом] в соответствующих разделах расчета.

Определить коэффициент K_Э условий эксплуатации (износостойкости) ЦП, соответствующий ресурсу цепи не менее 3000 час K_Э= К_VA·К_а∙К_рег∙ К_γ∙К_см∙К_рр ≤ 3 ,

где К_VA – коэффициент динамичности машины: К_VA = 1 – при плавной работе машины,

К_VA ≈ 1,3 – при работе толчками, К_VA ≤ 1,8 – при работе с ударами;

К_a – коэффициент межосевого расстояния a, зависящий от шага t цепи:

К_a =1 для диапазона a =(30…50)t; иначе - К_a= ³√ 40∙t/a при ограничениях 0,8≤К_a≤1,25,

первично принять К'_a =1 [при заданном a' в дальнейшем коэффициент К'_а д. б. уточнен];

К_рег– коэффициент регулировки провиса цепи: К_рег=1 при наличии регулировки; иначе – К_рег=1,3;

К_γ – коэффициент угла γ наклона ЦП к горизонту: К_γ = 0,15∙√γ ≥ 1 (при γ ≤ 45º … К_γ =1);

К_см – коэффициент смазки цепи: К_см=1 – при постоянной смазке, К_см=1,5 – при периодической;

К_рр – коэффициент числа m смен работы ЦП: К_РР = ³√m ;

При K_Э > 3 необходимо принять конструктивные меры по улучшению условий эксплуатации ЦП.

Определить ожидаемый шаг цепи t' ≈ 29∙ ³√Т₁·К_Э / (z₁·[p]·К_r) мм,

где z₁ – число зубьев малой звездочки, первично принять z′₁ ≈ 29 – 2·u ≥ 15, но не более z′₁ ≤120 /u;

[p] – допускаемое давление в шарнире цепи, первично принять [p′] = 110 / ⁴√n₁ ≤ 35 МПа;

К_r – коэффициент числа r рядов цепи (r≤3): К_r=r^0,8, первично принять число рядов r′=1 и К′_r=1.

Значение t' округлить до стандартного t (с учетом возможных ограничений по частоте враще-ния n₁≤n_рек(пр)) и принять соответствующие выбранной цепи площадь А шарнира, разрушающую силу F_рзр и уточненное значение допускаемого давления [p] в шарнире цепи (табл. 6.1).

Таблица 6.1

* Наибольшие частоты вращения малой звездочки: рекомендуемая – n_рек и предельная – n_пр.

Уточнить: - числа зубьев* звёздочек, при которых гарантирована износостойкость цепи выбранного типоразмера z₁ ≥6,3·10³·Т₁·К_Э/(t·A·[p])≥15 и z₂≈z₁·u ≤120

[при заданном а' использовать уточненные значения коэффициентов К_а=³√40∙t/a' и К_Э =К'_Э∙К_а – см. выше];

- передаточное число ЦП = z₂/z₁ (допустимо отклонение от заданного u до 4%);

Определить: - делительные диаметры звездочек D₁₍₂₎ = t / sin (180º/z₁₍₂₎) мм;

- скорость цепи υ_ц= π·D₁·n₁ / 60000 ≤ 15 м/сек;

- окружную силу на звездочках F_t = 2000·T₁ / D₁ H;

Оценить прочность цепи, сопоставив запасы прочности n_ц- фактический и [n]_ц– допустимый: n_ц≈F_рзр·К_r/(1,05·F_t·K_п) ≥ [n] _ц=5, а при неудовлетворительном результате [или при D₁₍₂₎>D_1(2)мах] изменить в конструкции ЦП шаг t или рядность r цепи; и повторить соответствующие расчеты.

Определить: - длину цепи в шагах L_t≈2·a/t+(z₁+z₂)/2+[(z₂–z₁)/2·π]²·t/a, здесь использовать заданное а' или принять рекомендуемое а ≈ 40·t; L_t округлить четным числом;

- длину цепи фактическую, L_ц= L_t·t мм ; .

- межосевое расстояние ЦП, а = 0,997·t∙[L_t–(z₁+z₂)/2+√[L_t–(z₁+z₂)/2]²–2·[(z₂–z₁)/π]²] / 4 мм;

- силу на валы при работе ЦП, F_цп ≈ 1,05·F_t Н.

Вывод: ЦП установленных размеров работоспособна в заданных условиях эксплуатации.

Варьируя шаг и рядность цепи м.б. найдены иные приемлемые варианты ЦП, из которых предпочтителен вариант с цепью меньшего шага и рядности, соответствующий целесообразной конструкции привода. При конструировании ЦП задавать тяговую ветвь цепи верхней.

* Желательно задавать z₁ и z₂, некратными числами.

- 17 -

Пример 6п. Расчет цепной передачи с роликовой цепью (ГОСТ 13568-75)

Исходные данные: Т₁=180 Нм; K_п=1,5; n₁=150 об/мин; u=3;

Проектные условия эксплуатации передачи: нагрузка привода равномерная; работа односменная; межосевое расстояние передачи обеспечить в рекомендуемом диапазоне a=(40±10)·t; провис цепи регулировать передвижением малой звездочки; угол наклона передачи к горизонту γ≈60^о; смазка цепи периодическая; ограничения по величине диаметров D₁₍₂₎ звездочек отсутствуют.

Цель расчета – обоснование условий эксплуатации и основных размеров ЦП, удовлетворяющих исходным параметрам, критериям работоспособности и конструктивным требованиям при ресурсе цепи не менее 3000 ч.

Определяем коэффициент условий эксплуатации передачи K_Э= К_VA· К_a ∙К_рег∙ К_γ∙К_см∙К_рр ,

где К_VA– коэффициент динамичности машины;

К_a – коэффициент межосевого расстояния a, зависящий от шага t цепи;

К_рег – коэффициент регулировки провиса цепи;

К_γ – коэффициент угла γ наклона передачи к горизонту;

К_см -коэффициент смазки цепи;

К_рр – коэффициент числа m смен работы передачи.

Принимаем рекомендуемые значения коэффициентов, соответствующие заданным условиям эксплуатации передачи: К_VA=1 - при равномерной нагрузке привода; К_a=1 - при рекомендуемой величине межосевого расстояния a=(30…50)·t; К_рег =1 - при регулировании провиса цепи; К_γ = 0,15∙√γ = 0,15∙√60 = 1,16 - при угле наклона передачи к горизонту γ = 60^о; К_см = 1,5 - при периодической смазке цепи; К_рр =1 - при односменной работе m =1.

При этом K_Э = 1·1∙1∙1,16∙1,5∙1 = 1,74 < [K_Э] = 3, т.е. условия эксплуатации передачи приемлемы.

Определяем ожидаемый шаг t' цепи, приняв ожидаемые число зубьев малой звездочки z'₁ = 29 - 2·u = =29 - 2·3 = 23 > 120/u=120/3=40, допускаемое давление в шарнире цепи [p'] = 110 / ⁴√n₁ =110 / ⁴√150 = 31,4 МПа и коэффициент рядности К_r = 1 при числе рядов цепи r = 1, .

при этом t'= 29∙ ³√Т₁·К_Э /(z₁·[p]·К_r) = 29∙ ³√180·1,74 / (23·31,4·1) = 21,9 мм.

Округляем t' до ближайшего стандартного значения t = 19,05 мм (цепь ПР-19,05-3180 ГОСТ 13568-75), и принимаем (табл. 6.1) соответствующую площадь шарнира А=105 мм², разрушающую силу F_рзр=31800 Н и допускаемое давление в шарнире цепи [p]= 31,7 МПа (найдено интерполированием по данным табл. 6.1).

Характеристики

Список файлов книги