Пример расчета передачи приводной роликовой цепью

Исходные данные:

Цепная нерегулируемая передача расположена между редуктором и конвейером. Передаточное число передачи u = 3,13. Для ведущей звездочки, расположенной на тихоходном валу редуктора известно: передаваемая мощность P₁=10 кВт; частота вращения n₁=360 об/мин; вращающий момент Т₁ = 266 Нм; угол между линиями центров и горизонтальной линией - 45⁰; смазывание периодическое; работа в одну смену. Характеризуется умеренными ударами.

Порядок расчета:

1. Выбираем по таблице 2.1, с учетом рекомендаций по таблице 4.3, цепь приводную роликовую однорядную 1ПР-25,4-60 ГОСТ 13568-97. Определяем шаг по формуле (4.2), предварительно вычисляя величины, входящие в эту формулу:

а) коэффициент эксплуатации:

K_э=K_д×K_с×K_q×K_Рег×K_р;

в соответствии с исходными данными принимаем (по таблице 4.1):

К_Д = 1,25 (передача к конвейеру характеризуется умеренными ударами); К_с = 1,5 (смазывание цепи периодическое); К_θ = 1 (так как угол наклона цепи θ=45° <60°); К_рег = 1,25 (натяжение цепи не регулируется); К_р = 1 (работа в одну смену).

Следовательно

K_Э = 1,25 ^. 1,5 ^. 1 ^. 1,25 ^. 1= 2,34;

б) число зубьев ведущей звездочки:

,

Округляем до целого нечетного числа z₁=25;

в)значение [p_ц] принимаем по таблице 4.2, интерполируя для n₁=360 об/мин: [р_ц]=27 МПа;

г) коэффициент рядности m=1, т.к., число рядов цепи n=1.

По формуле (4.2) находим шаг цепи:

.

По таблице 2.1 принимаем ближайшее большее значение t=31,75 мм. Так как предварительно была выбрана цепь с шагом t=25,4 мм, то уточняем значение [p_ц] по таблице 4.2 для t=31,75 мм: [р_ц]=25,0 МПа.

Уточняем значение шага:

.

Выбираем по таблице 2.1 цепь приводную роликовую 1ПР 31,75 – 88,5 ГОСТ 13568-97.

2. Определяем число зубьев ведомой звездочки

z₂=z₁×u=25×3,13=78,25.

Округляем полученное значение до целого нечетного числа z₂=79. Проверяем условие: z₂=79<120.

3. Определяем фактическое передаточное число u_ф и проверяем его отклонение Duот заданного:

4. Определяем оптимальное межосевое расстояние в шагах:

a =(30...50)t=40t; a_t = a/ t=40.

5. Определяем число звеньев цепи Округляем до целого четного числа: .

6.Уточняем межосевое расстояние по формуле a_t в шагах:

7. Определяем фактическое межосевое расстояние:

a=a_t× t=40,09×31,75=1273 мм

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,5% т.е. на 1273^.0,005»6 мм. Монтажное межосевое расстояние a _м=1267 мм.

8. Определяем длину цепи l, мм

l=l_t × t=134×31,75=4254,5 мм.

9. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:

Определяем диаметры окружностей выступов звездочек:

;

.

Определяем диаметры окружностей впадин звездочек:

D_i2=d _{д 1}-2r=252,2-2(0,5025×19,05+0,05)=232,9 мм;

D_i2=d _{д 2}-2r=800,1-2(0,5025×19,05+0,05)=780,8 мм,

где r = 0,5025×d₁+0,05 мм-радиус впадин; d₁=19,05 мм-диаметр ролика цепи (таблица 2.1).

Проверочный расчет

10. Проверяем соответствие допускаемой (по таблице 3.1) и фактической частоты вращения меньшей звездочки n₁. Допускаемая для цепи с шагом t=31,75 мм частота вращения [n₁]=630 об/ мин, фактическая частота n₁ = 360 об/ мин; условие n₁£[n₁] выполнено.

11. Проверяем число ударов цепи о зубья звездочки. Значение [U] по п.11 на стр.23:

_.

Условие U<[U] выполнено.

12. Определяем по формуле (3.1) фактическую скорость цепи:

13. Определяем окружную силу F_t, передаваемую цепью:

.

14. Проверяем давление в шарнирах цепи:

.

Допускаемое давление в шарнирах [p_ц] уточняем по таблице 4.2 в соответствии с выбранным шагом цепи t = 31,75 мм и частотой вращения меньшей звездочки. Интерполируя, для n₁ = 360 об/мин находим [p_ц]=25 Н/мм².

Условие p_Ц < [p_Ц] выполнено.

15. Проверяем коэффициент запаса прочности S по формуле (4.3):

a) разрушающая нагрузка Q=88,5×10³ H (таблица 2.1);

б) К_д=1,25;

в) Предварительное натяжение цепиF₀ определяем по формуле (3.6):

F₀=K_f×q× a ×g=3×3,8×1,27×9,81»142 H,

где К_f =3 -коэффициент провисания (по п.15,в, на стр.23); q = 3,8 кг/м-масса одного метра цепи (таблица 2.1); a =1,27 м – межосевое расстояние; g=9,81 м/с² - ускорение свободного падения;

г) определяем по формуле (3.7) натяжение цепи от центробежных сил:

F_V= qV² =3,8^.4,76² =86 Н.

Коэффициент запаса прочности:

.

Нормативный коэффициент запаса прочности для роликовой цепи с шагом t = 31,75 мм, при n₁ = 360 об/мин находим по таблице 4.4: [ S ]»9,9.

Условие S > [ S ] выполнено.

16. Определяем по формуле (3.9) силу давления цепи на вал:

F_оп=k_ВF _t +2F₀=1,26 ^. 2100+2^.142=2888 Н

где k_В= 1,15 – коэффициент нагрузки вала, выбираем по таблице 4.1. Учитывая ударный характер нагрузки, увеличиваем значение k_В на 10 %. Окончательно, k_В =1,26.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анурьев, В. И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3-х т.: Т.2 / В. И. Анурьев; под ред. И. Н. Жестковой. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2001.-912 с.:ил.

2. Вагнер, В. А. Детали машин: учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов / В. А. Вагнер, В. П. Звездаков, А. В. Тюняев. – Барнаул: ОАО «ИПП «Алтай», 2007. -744 с.: ил.

3. Детали машин и основы конструирования / под ред. М.Н. Ерохина. – М.: Колос, 2004. – 462с.

4. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. - М.: Издательский центр «Академия», 2003.- 496 с.

5. Курмаз, Л. В. Детали машин. Проектирование: учеб. пособие.– 2-е изд., испр. и доп. –Минск: УП «Технопринт», 2002. -290 с.

6. Машиностроение: энциклопедия: в 40т. Т.4-1: Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. - М.: Машиностроение, 1995.-864 с.:ил.

7. Современное машиностроение. Ч. 5: Основы машиноведения. Конструкция, параметры и основы конструирования. Кн.2.Типовые изделия машиностроения: атлас /П. Н. Учаев, С. Г. Емельянов, И.С.Захаров [и др. ]; под общ. ред. П. Н. Учаева - 4-е изд., испр. –М.: Высш. Шк., 2006. – 456 с.: ил.

8. Чернилевский, Д. В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования: учебное пособие для студентов вузов / Д. В. Чернилевский. - М.: Машиностроение, 2001. - 560 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Иван Михайлович Ковалев

Сергей Григорьевич Цыбочкин

Поиск по сайту: