ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА

В приводах  цепные передачи применяют для понижения частоты вращения ведомого вала.

Наиболее распространенные для этой цели приводные роликовые цепи однорядные (ПР) и двухрядные (2 ПР).

7.15. Цепи приводные роликовые однорядные ПР (по ГОСТ 13568-75)

Размеры, мм

t

Ввн

d

D1

h

b

Q, кН

q,кг/м

Аоп,

мм2

9.525

5.72

3.28

6.35

8.5

17

9.1

0.45

28.1

12.7

7.75

4.45

8.51

11.8

21

18.2

0.75

39.6

15.875

9.65

5.08

10.16

14.8

24

22.7

1.0

54.8

19.05

12.70

5.96

11.91

18.2

33

31.8

1.9

105.8

25.4

15.88

7.95

15.88

24.2

39

60.0

2.6

179.7

31.75

19.05

9.55

19.05

30.2

46

88.5

3.8

262.0

38.1

25.40

11.12

22.23

36.2

58

127.0

5.5

394.0

44.75

25.40

12.72

25.40

42.4

62

172.4

7.5

473.0

50.8

31.75

14.29

28.58

48.3

72

226.8

9.7

646.0

7.16. Цепи приводные роликовые двухрядные 2ПР

(по ГОСТ 13568-75)

Размеры, мм.

t

Вин

d

d1

h

b

A

Q, кН

q,кг/м

Аоп,

мм2

12.7

7.75

4.45

8.51

11.8

35

13.92

31.8

1.4

105

15.875

9.65

5.08

10.16

14.8

41

16.59

45.4

1.9

140

19.05

12.70

5.96

11.91

18.2

54

25.50

72.0

3.5

211

25.4

15.88

7.95

15.88

24.2

68

29.29

113.4

5.0

359

31.75

19.05

9.55

19.05

30.2

82

35.76

177.0

7.3

524

38.1

25.40

11.12

22.23

36.2

104

45.44

254.0

11.0

788

44.45

25.40

12.72

25.40

42.4

110

48.87

344.8

14.4

946

50.8

31.75

14.29

28.58

48.3

130

58.55

453.6

19.1

1292

При проектировании цепных передач следует избегать больших углов(> 45o) между линией, соединяющей центры звездочек, и горизонтальной линией. В передачах с большими углами подъема следует предусматривать натяжные устройства.

Схема простой цепной передачи с двумя звездочками представлена на рис.Главный параметр цепи – ее шаг t. Остальные параметры цепи выражают в зависимости от шага.

Рекомендуемое оптимальное межосевое расстояние –

a = ( 30 – 50) t;

наибольшее amax ≤ 80t;

наименьшее amin ≥ 0.6 (De1 + De2 ) + (30 – 50) мм;

делительный диаметр звездочки

(7.34)

где z— число зубьев звездочки;

De1 и De2 – наружные диаметры звездочек, определяемые по ГОСТ 592-81:

De = t( Kz +0.7) -0.31d1,

(7.35)

где

d1 – диаметр ролика.

Число зубьев малой звездочки – рекомендуемое (оптимальное) z1= 31 – 2u, где

— передаточное число.

При скорости цепи до 1 м/с допустимое минимальное значение z1 ≥ 11. Число зубьев большой звездочки z2 = z1u, но не больше 120 во избежание соскакивания цепи. Число звеньев цепи:

(7.36)

где

.

7.17. Допускаемые значения частоты вращения [n1], об/мин,

малой звездочки для приводных роликовых цепей нормальной серии ПР и 2ПР (z ≥ 15)

t, мм

[n1], об/мин

t, мм

[n1], об/мин

12.7

1250

31.75

630

15.875

1000

38.1

500

19.05

900

44.45

400

800

50.8

300

Полученное значение Lt округляют до целого числа, желательно четного, после чего уточняют межосевое расстояние

(7.37)

Для свободного провисания цепи предусматривают возможность уменьшения a на 02 – 0.4 %.

Средняя скорость цепи, м/с

где t– в мм, n1 – об/мин. Для открытых передач v ≤ 7 м/с.

Расчет цепной передачи приводными роликовыми цепями

Главный параметр передачи – шаг цепи, мм, определяют из условия:

(7.38)

где T1 -вращающий момент на валу ченьшей звездочки, Н∙мм;

z1 – число зубьев той же звездочки;

[ρ] – допускаемое давление, приходящееся на единицу проекции опорной поверхности шарнира, Мпа (численно равное Н/мм2); значения [ρ] даны в таблице;

m – число рядов в цепи;

Кэ – коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи; он равен произведению шести коэффициентов:

Кэ = kд kа kн kр kсм kп

где: kд – динамический коэффициент: при спокойной нагрузке kд = 1, при ударной нагрузке его принимают в зависимости от интенсивности ударов от 1.25 до 2.5;

kа учитывает влияние межосевого расстояния: при а = (30 – 50)t принимают kа = 1; при увеличении а снижают kа на 0.1 на каждые 20tсверх а = 50t; при а ≤ 25t принимают kа = 1.25;

kн – учитывает влияние наклона цепи: при наклоне до 600 kн = 1; при наклоне свыше 600 kн = 1.25, но при автоматическом регулировании натяжения цепи принимают kн = 1 при любом наклоне;

kр принимают в зависимости от способа регулирования натяжения цепи: при автоматическом регулировании kр = 1; при периодическом kр = 1.25.

kсм принимают в зависимости от от способа смазывания цепи: при картерной смазке kсм = 0.8; при непрерывной смазке kсм = 1; при периодической kсм = 1.3 – 1.5;

kп учитывает периодичность работы передачи: kп =1 при работе в одну смену, при двухсменной работе kп =1.25% при трехсменной kп =1.5.

7.18. Допускаемое давление в шарнирах цепи [p], Мпа

(при z1 =17)

n1,

об/мин

Шаг цепи, мм

12.7

15.875

19.05

25.4

31.75

38.1

44.45

50.8

50

46

43

39

36

34

31

29

27

100

37

34

31

29

27

25

23

22

200

29

27

25

23

22

19

18

17

300

26

24

22

20

19

17

16

15

500

22

20

18

17

16

14

13

12

750

19

17

16

15

14

13

1000

17

16

14

13

13

1250

16

15

13

12

Примечание. 1. Если z1 ≠ 17, то табличные значения[p] умножают на kz = 1 + 0.01 (z1 -17).

2. Для двухрядных цепей значения [p] уменьшают на 15%.

Так как величина [ρ], входящая в расчетную формулу, зависит от определяемого главного параметра – шага цепи, то задачу реша ют методом последовательных приближений: предварительно принимают ориентировочное значение[ρ] в соответствии с предполагаемым значением t, затем определяют t, округляют его до стандартного значения (ближайшего большего) и уточняют значение расчетного ρ, определяемого из выражения:

(7.39)

где Ft – окружная сила; Кэ – коэффициент, указанный выше; Аоп – проекция опорной поверхности шарнира.

Вычисленное значение ρне должно превышать допускаемого [ρ]. Если это условие не выполнено, то следует просчитать варианты- с цепью большего шага или с двухрядной цепью. Если расчетное значение ρ окажется значительно меньше [ρ], то следует просчитать варианты с цепями меньшего шага. Вычислив параметры передачи по формулам (7.34) – (7.37), проверяют выбранную цепь на прочность, определяя коэффициент запаса прочности

(7.40)

где Q – разрушающая нагрузка, Н (в табл. 7.15 и 7.16 она приведена в кН, поэтому следует умножить табличное значение на 103), Ft– окружная сила; kД – динамический коэффициент, указанный выше; Fv = qv2 – центробежная сила; Ff=9.81kfqa– сила от провисания цепи, Н

[ kf– коэффициент, учитывающий расположение цепи: при горизонтально расположенной цепи kf =6; при наклонной (под 450) kf =1.5; при вертикальной kf=1].

Расчетный коэффициент запаса прочности s должен удовлетворять условию s≥ [s], где [ s ] – нормативный коэффициент по табл. 7.19.

7.19. Нормативные коэффициенты запаса прочности [s] приводных роликовых цепей нормальной серии

ПР и 2ПР.

n1,

об/мин

Шаг цепи, мм

12.7

15.875

19.05

25.4

31.75

38.1

44.45

50.8

50

7.1

7.2

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.6

100

7.3

7.4

7.5

7.6

7.8

8.0

8.1

8.3

300

7.9

8.2

8.4

8.9

9.4

9.8

10.3

10.8

500

8.5

8.9

9.4

10.2

11.0

11.8

12.5

750

9.3

10.0

10.7

12.0

13.0

14.0

1000

10.0

10.8

11.7

13.3

15.0

1250

10.6

11.6

12.7

14.5

Пример. Рассчитать передачу приводной роликовой цепью.

Исходные данные: цепная передача расположена между редуктором и скребковым конвейером. Передаваемая мощность Р = 10 кВт. Частоты вращения: ведущей звездочки n1 = 360 об/мин, ведомой n2 = 115 об/мин. Угол между линиями центров и горизонтальной- 450; смазывание периодическое, работа в одну смену.

Порядокрасчета.

1. Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568-75) и определяем шаг ее по формуле (7.38); предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:

а) вращающий момент на валу ведущей звездочки

Н∙мм;

б) коэффициент

Кэ=kд kа kн kр kсм kп

в соответствии с исходными данными принимаем:

kд = 1.25 (передача к скребковому конвейеру характеризуется умеренными ударами);

kа = 1 [так как следует принять a = (30 – 50)t];

kн = 1 (так как угол наклона цепи 450);

kр = 1.25 (регулирование натяжения цепи периодическое);

kсм = 1.5 (смазывание цепи периодическое)

kп = 1 (работа в одну смену).

Отсюда: Кэ = 1.25∙1.25∙1.5 = 2.33;

в) числа зубьев звездочек:

ведущей

здесь передаточное число

Ведомой

г) среднее значение[p] принимаем ориентировочно по табл. 7.18: [ p] =20 Мпа;

число рядов цепи m =1;

д) по формуле (7.38) находим шаг цепи

мм

По табл. 7.15 принимаем ближайшее значение t = 31.75 мм; проекция опорной плоскости шарнира

Аоп = 262 мм2, разрушающая нагрузка Q = 88.5 кН; q = 3.8 кг/м.

2. Проверяем цепь по двум показателям:

а) по частоте вращения – по табл 7.17 допускаемая для цепи с шагом t = 31.75 частота вращения

[n1] = 630 об/мин, условие n1 ≤ [n1] выполнено;

б) по давлению в шарнирах – по табл. 7.18; для данной цепи при 360 об/мин значение [p] = 181 Мпа, а с учетом примечания к табл. 7.18 [p] = 18.1 [1+0.01(25 – 17)] = 19.6 Мпа; расчетное давление по формуле (7.39)

МПа

здесь

Н.

где

м/с.

Условие p ≤ [p]выполнено.

3. Определяем число звеньев цепи по формуле (7.36); предварительно находим суммарное число зубьев

поправка

.

По формуле (7.36)

Округляем до четного числа Lt = 134.

4. Уточняем межосевое расстояние по формуле (7.37)

мм.

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0.4%, т.е. на 1273 ∙ 0.004 ≈ 5 мм.

5. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле (7.34):

ведущей

мм;

ведомой

мм.

6. Определяем диаметры наружных окружностей звездочек по формуле (7.35):

ведущей

мм;

здесь d1 – диаметр ролика цепи; по табл. 7.15 d1 = 19.05 мм;

ведомой

мм.

7. Определяем силы, действующие на цепь;

окружная Ft = 2100 H(вычислена выше Ю см. п.2, б);

центробежная Fv = qv2 = 3.8 ∙ 4.762 =86 H;

от провисания цепи Ff =9.81kfqa = 9.81 ∙ 1.5 ∙ 3.8 ∙ 1.27 = 71 H;

расчетная нагрузка на валы

Fв = Ft + 2Ff= 2100 + 2 ∙ 71 = 2242 H.

Проверяем коэффициент запаса прочности s по формуле (7.40):

Нормативный коэффициент запаса прочности по табл. 7.19 [s] =10.1: условие s ≥ [s] выполнено.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *