Энергетика
Физика
Электротехника
Курсовой
Реакторы
Математика
Лабораторные
Дизайн

Информатика

Задачи
Сопромат
Термех
Геометрия
Конспекты
Графика
На главную

Курс «Детали машин»

Передаточное число цепной передачи

Цепь за один оборот звездочки проходит путь s=pz. Время t (в секундах) одного оборота звездочки t=2π/ω=60/n. Следовательно, скорость v, м/с, цепи:

 

где р — шаг цепи, мм; z1, n1 и z2, n2 — соответственно числа зубьев и частоты вращения ведущей и ведомой звездочек. Из равенства скоростей цепи на звездочках следует

Передаточное число цепной передачи меняется в пределах поворо­та звездочки на один зуб, что заметно при малом числе z. Непостоян­ство передаточного числа не превышает 1...2%, но вызывает неравномер­ность хода передачи, динамическое погружение и поперечные колебания цепи. Среднее передаточное число передачи за оборот постоянно. Для цепных передач рекомендуется u < 6.

26.5. Основные геометрические соотношения в цепных передачах

26.6. Силы в ветвях цепи

Натяжение Fx ведущей ветви цепи при работе передачи (рис. 26.9)

где: 1. Окружная сила Ft (Н), передаваемая цепью:

где d—делительный диаметр звездочки, мм; T—в Н-м.

2. Натяжение цепи от силы тяжести Fq (Н) ведомой ветви цепи

где kf— коэффициент провисания: для горизонтальных передач kf=6, для наклоненных к горизонту до 45е — kf =3, для вертикальных kf=1;

qM— масса 1 м цепи, кг/м (см. табл. 26.1; 26.2); а — межосевое расстояние, м; g=9,81 м/с2.

3. Натяжение цепи от центробежных сил Fv (Н)

(26.12)

Fv = qMv 2

Сила F, нагружает звенья цепи по всему ее контуру, вызывая дополнитель­ное изнашивание шарниров. Она не пере­дается на зубья звездочек.

Натяжение Fг ведомой ветви цепи рав­но большему из натяжений Fq или Fv.

Вследствие того что шарнир сбегаю­щего звена цепи упирается в зуб звез­дочки, сила F2 не передается на звенья цепи, находящиеся в зацеплении со звез­дочкой.

Нагрузка на валы звездочек. Сила F2, с которой цепь действует на валы звездочек,

Рис. 26.9. Эпюра сил в звеньях цепи

где kB— коэффициент нагрузки вала:

26.7. Расчет передачи роликовой (втулочной) цепью

Критерии работоспособности. Основным критерием работоспособнос­ти цепных передач является долговечность цепи, определяемая изнашива­нием шарниров. За основной принят расчет цепных передач, обеспечи­вающий износостойкость шарниров цепи. При этом цепи обладают достаточной прочностью.

Долговечность приводных цепей по изнашиванию составляет 8... 10 тыс. ч работы.

Расчет передачи. Нагрузочную способность цепи определяют из условия: среднее давление qц в шарнире звена цепи не должно превы­шать допускаемое [q]ц, указанное в табл. 26.4:

 

где Ft — окружная сила, передаваемая цепью, Н; А — площадь проекции опорной поверхности шарнира: для роликовых (втулочных) цепей А = d0B, здесь do — диаметр валика, мм; В — длина втулки, мм (рис. 26.2).

Таблица 26.4. Допускаемые давлены [q]ц в шарнирах роликовых (втулочных) цепей

Шаг цепи р, мм

[q]ц , Н/мм2, при частоте вращения меньшей звездочки пt мин-1

50

200

400

600

800

1000

1200

1600

12,7...15,875

19,05...25,4

31,75...38,1

35,0 35,0 35,0

31,5 30,0

29,0

28,5 26,0

24,0

26,0 23,5

21,0

24,0 21,0

18,5

22,5 19,0

16,5

21,0 17,5

15,0

18,5 15,0

Кэ — коэффициент эксплуатации [при оптимальном а = (30...50)p];

 

Здесь КД — коэффициент динамичности нагрузки: при равномерной на­грузке КД =1 (ленточные, цепные конвейеры), при работе с толчками КД =1,2...1,5 (металлорежущие станки, компрессоры);

Кс — коэффициент способа смазывания: при непрерывном смазыва­нии Кс. = 0,8, при регулярном капельном Кс = 1, при периодическом (через 6...8 ч) Кс = 1,5;

КΘ — коэффициент наклона передачи к горизонту (см. рис. 26.8): при Θ <60’ КΘ =1, при Θ >6О° КΘ = 0,25. Угол Θ наклона получают из ком­поновки привода.

Крег — коэффициент способа регулирования натяжения цепи: при
регулировании положения оси одной из звездочек Крег =1, при регули­
ровании отжимными звездочками или прижимными роликами Крег = 1,1,
для нерегулируемой передачи Крег = 1,25;  ';■

Кр — коэффициент режима работы: при односменной работе Кр= 1, при двухсменной Кр =1,25, при трехсменной Кр =1,45.

Если Кэ>3, то следует изменить условия эксплуатации цепной передачи.

Выразив в формуле (26.14) окружную силу Ft через момент T1 на малой звездочке, шаг цепи р* и число зубьев z1, а площадь проекции опорной поверхности шарниров — через шаг р, получим формулу для предварительного определения шага роликовой (втулочной) цепи (мм):

(26.16)

где v — коэффициент числа рядов, учитывающий неравномерность рас­пределения нагрузки по рядам цепи: для однорядной цепи v=l, двухрядной v = 1,7, трехрядной v = 2,5; Т1 — в Н • м; [q]ц — допускаемое § давление в шарнирах цепи, Н/мм2 (табл. 26.4).

Расчет передачи с роликовой (втулочной) цепью ведут в последо­вательности, изложенной в решении примера 26.1.

Расчет передачи зубчатой цепью

Шаг цепи р выбирают по табл. 26.3 в зависимости от максимально допустимой частоты вращения n1max меньшей звездочки.

Число зубьев z1 меньшей звездочки принимают по формуле (26.3); при этом учитывают, что с увеличением числа зубьев z1 давление в шарнире, шаг и ширина цепи уменьшаются, а долговечность цепи соответственно увеличивается.

Исходя из критерия износостойкости шарнира зубчатой цепи по из­вестным Р1 (кВт), р (мм) и v (м/с) вычисляют требуемую шири­ну В (мм) цепи:

 

где Kэ = Кд — коэффициент эксплуатации для зубчатых цепей [формула (26.15)];

Kv — скоростной коэффициент, учитывающий снижение несущей ' способности цепи из-за центробежных сил:

 

Стандартную ширину цепи В выбирают по табл. 26.2.

26.9. Натяжение и смазывание цепи. КПД цепных передач

Натяжение цепи. По мере изнашивания шарниров цепь вытягивает­ся, стрела провисания f ведомой ветви увеличивается (см. рис. 26.8), что вызывает захлестывание звездочки цепью. Для передач с углом Θ <45° наклона к горизонту [f]< 0,02а; при Θ  <45° [f]< 0,015а, где а —межосевое расстояние передачи.

Регулирование натяжения цепи осуществляется перемещением вала одной из звездочек, нажимными роликами или оттяжными звездочками.

Натяжные устройства должны компенсировать удлинение цепи в пре­делах двух звеньев, при большой вытяжке два звена цепи удаляют.

По мере изнашивания цепи шарниры сползают все ближе к вер­шинам зубьев и возникает опасность соскакивания цепи со звездочек.

Смазывание цепи оказывает решающее влияние на ее долговечность. При скорости цепи v<4 м/с применяют капельное постоянное (4... 10 кап./мин) или внутришарнирное смазывание. При v<7 м/с — смазывание погруже­нием в масляную ванну (ведомую ветвь цепи погружают на глубину

высоты пластин) или масленками-капельницами (20 кап./мин, см. рис. 28.11.)/ При v < 12 м/с — циркуляционное струйное смазывание от насоса (см. рис. 18.13,6).

В тихоходных малонагруженных передачах применяют периодическое смазывание ручной масленкой через 6...8 ч работы.

КПД передачи зависит от потерь на трение в шарнирах цепи, це1 с зубьями звездочек, в опорах валов, а также от потерь на перемешивание масла при смазывании погружением.

При нерегулярном периодическом смазывании η =0,92...0,94; при сма зывании погружением η = 0,95...0,97.

26.10. Рекомендации по конструированию цепных переда*

В приводах с быстроходными двигателями цепную передачу, ка! правило, устанавливают после редуктора (см. рис. 9.2).

Ведомую ветвь цепи рекомендуется располагать внизу во избежа­ние подхватывания ее звеньев зубьями ведущей звездочки.

Для обеспечения достаточного самонатяжения цепи не следуе делать угол Θ наклона линии центров звездочек к горизонту более 60е При Θ > 60' на ведомую ветвь в местах наибольшего провисания цепи устанавливают оттяжную звездочку.

Диаметр оттяжной звездочки выполняют больше диаметра мень­шей звездочки передачи, она должна входить в зацепление не менее чем с тремя звеньями цепи.

Поскольку цепь в поперечном сечении не обладает гибкостью,!8 валы цепной передачи должны быть параллельными, а звездочки установ­лены в одной плоскости.

Применение трех- и четырехрядных цепей нежелательно, так как они дороги и требуют повышенной точности изготовления звездо­чек и монтажа передачи.

Контрольные вопросы

Каковы достоинства и недостатки цепных передач по сравнению с ременными? Где применяют цепные передачи?

Какова конструкция роликовой и втулочной цепей?

В каких случаях применяют многорядные роликовые цепи?

Почему при высоких скоростях рекомендуется применять цепи с малым шагом?

Чем вызвана неравномерность движения приводных цепей и почему она возра­стает с увеличением шага?

Чем обусловлены ограничения минимального числа зубьев малой звездочки и мак­симального числа зубьев большой звездочки?

Почему при определении длины цепи рекомендуется принимать четное число звеньев цепи?

Что является основным критерием работоспособности цепных передач? Как про­водится проверка цепи по этому критерию?

Что такое коэффициент эксплуатации, от чего он зависит?

Чем вызвана необходимость в применении натяжных устройств в цепных пере­дачах? Каковы способы натяжения цепи?

Какие способы смазывания применяют в цепных передачах?


Информатика

ТОЭ