Расчет цепной передачи

Расчет ведем по [2].

Исходные данные:

· входная мощность передачи P_1ц = P_вых (цилиндрической передачи):

P_1ц = Р₃ / (h_пк× h_цеп) = 11, 3 / (0, 99 × 0, 93) = 12, 15 кВт;

· частота вращения ведущей звездочки n₁ = n_вых (цилиндрической передачи): n₁ = n_дв / U'_ред = 975 / 9 =108, 3 мин^-1;

· передаточное число U_цеп = 2, 8;

· расположение линий центров передачи под углом 0° к горизонту;

· передача открытая, работает в пыльном помещении в 1 смену, регулируется передвижением оси малой звездочки, цепь роликовая.

Назначаем z₁ = 25, z₂ = z₁ × U_цеп = 25 × 2, 8 = 70 < z_2max = 100…120.

По формуле (13.5) межосевое расстояние а = (30…50) р_ц = 40 р_ц.

По формуле (13.26) определяем расчетную мощность P_p=P₁× K_э× K_z× K_n £ [P_p], по формуле (13.22) коэффициент эксплуатации К_э = К_д× К_а× К_н× К_рег× К_с× К_реж,

где К_д =1 (нагрузка близка к равномерной) – коэффициент динамической нагрузки,

К_а = 1 – коэффициент межосевого расстояния или длины цепи,

К_н = 1 – коэффициент наклона передачи к горизонту,

К_рег = 1 – коэффициент способа регулировки натяжения цепи,

К_с = 1, 3 коэффициент смазки и загрязнения передачи (выбираем смазку II),

К_реж = 1 – коэффициент режима или продолжительности работы передачи в течение суток.

K_э = 1× 1× 1× 1× 1, 3× 1=1, 3.

Значения коэффициентов и рекомендации по выбору смазки цепных передач принимаем по таблицам 3.2 и 3.3 [3].

По формуле (13.23) обозначим K_z = z₀₁ / z₁ – коэффициент числа зубьев, K_n = n₀₁ / n₁ – коэффициент частоты вращения. Используя таблицы 3.1 и 3.4 [3], приняв z₀₁ = 25, а за n₀₁ принимается ближайшая к расчетной частота вращения из ряда таблицы 3.1 [3], т.е. n₀₁ = 200 мин^-1.

Вычисляем:

K_z = 25 /25 = 1,

K_n = 200 / 108, 3 = 1, 85.

Принимаем К_ряд = 1, тогда Р_р = 12, 15 × 1, 3 × 1 × 1, 85 = 29, 2 кВт.

По таблице 3.4 [3] для принятых n₀₁ = 200 и Р_р = 29, 2 кВт назначаем однорядную цепь с шагом р_ц = 38, 1 мм. При этом а = 40 × 38, 1 = 1524 мм. Найденное р_ц < [р_ц]_max = 50, 80 мм (таблица 3.4 [3]).

По формуле (13.2): v = n₁× z₁× p_ц / 60 = v =108, 3 × 25 × 38, 1 × 10^-3/ 60 = 1, 7 м/с.

По таблице 3.2 [3] назначаем густую внутришарнирную смазку.

Число звеньев цепи или длина цепи в шагах, по формуле (13.6):

= 128, 8 мм.

Округляя до целого числа, принимаем L_p = 130 мм. Уточняем а по формуле (13.7):

= 1560 мм.

Учитывая рекомендации по уменьшению межосевого расстояния (см. приложение к формуле (13.7)) на Dа=0, 003× а=0, 003× 1560 = 4, 68 мм, окончательно назначаем а = 1555 мм.

Диаметры звездочек определяем по формуле (13.8): d = p_ц / sin(p/z).

d₁ = 38, 1 / sin(180°/25) = 304, 8 мм,

d₂ = 38, 1 / sin(180°/70) = 866 мм.

Определяем окружную силу по формуле (13.1): F_t=P₁/v=15, 12/1, 7=24000 Н.

Натяжение от центробежных сил, по формуле (13.10): F_v = q v²,

где q = 1, 9 кг/м – масса единицы длины цепи по каталогу;

v = 1, 7 м/с – окружная скорость.

F_v = 1, 9 × 1, 7² = 9, 5 Н.

Сила предварительного натяжения от массы цепи, по формуле (13.11):

F₀ = = K_f × a× q× g,

где а = 1, 555 м – длина свободной ветви цепи, приблизительно равная межосевому расстоянию,

g = 9, 81 м/с² – ускорение силы тяжести,

K_f = 6 (таблица 3.6 [3]) – коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания цепи f = (0, 01…0, 02) а = 23, 3 мм.

F₀ = 6 × 1, 555 × 9, 81 × 1, 9 = 173, 9 Н.