4 Расчет цепной передачи

Принимаем приводную роликовую однорядную цепь типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 /2,с.147/. Вращающий момент и частота вращения для ведущей звездочки: Т₃= 191,89 Н м , n ₃=228,57 об/мин. Передаточное число принято ранее: U_u = 3,8.

4.2 Число зубьев ведущей звездочки /3, с. 148/

Число зубьев ведомой звездочки

Принимаем: Z₃=24, Z₄=89

Фактическое передаточное число: U_ц=Z₄/Z₃=89/25=3,7

Отклонение от требуемого: , что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки /2,с.149/:

,

где: К_д=1,25 – динамический коэффициент при тяжелой нагрузке;

К_а=1 – коэффициент влияния межосевого расстояния;

К_н=1 - коэффициент влияния наклона линии центра;

К_р=1 – коэффициент способа регулирования при автоматическом натяжении цепи;

К_см=1,4 – коэффициент при периодической смазке;

К_n=1 – коэффициент для односменной работы

В итоге:

Шаг однорядной цепи /2,с.149/

где: [p] – допускаемое давление в шарнирах цепи, МПа

Величиной [p] зададимся ориентировочно по среднему табличному значению /2,с.149/: при n₃=228,57 об/мин, [p]=22 Мпа.

Подстановка в формулу дает

Принимаем цепь ПР-19,4-31800, имеющую шаг t=25,4 мм, разрушающую нагрузку Q=60 кН, массу q=2,6 кг/м, параметр А_OП=179,7 мм², диаметр роликов d₁=15,88 мм, расстояние между внутренними пластинами В_ВН=15,88 мм

Скорость цепи: м/с

Окружная сила: F_tц=P₃/V=4590/4,38=1048 Н

Проверяем давление в шарнире /2,с.150/:

МПа

По таблице /2,с.150/ уточняем допускаемое давление:

МПа

Здесь [p]=22 МПа – табличное значение давления при n=228,57 об/мин и t=25,4 мм. Условие p<[p] выполняется.

Определяем число звеньев цепи /2,с.148/

,

где a_t=a_ц/t=40, /2,c.148/:

Z_∑=Z₃+Z₄=24+89=113;

После подстановки

Округляем до четного числа: L_t=140

Уточняем межосевое расстояние /2,c.149/

Диаметры делительных окружностей звездочек /2,c.148/

Силы, действующие на цепь:

- окружная F_tц=1048 Н

- от центробежных сил: F_v=q V²=2,6 4,38²=49,88 Н

- от провисания: F_f=9,81 К_f q a_ц=9,81 6 2,6 1,027=157,17 Н

здесь К_f=6 – коэффициент при горизонтальном положении цепи

Расчетная нагрузка на валы:

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи:

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [S]=8 /2,с.151/, следовательно условие S > [S] выполняется.

Определяем размеры ведущей звездочки:

- диаметр наружной окружности:

мм

- толщина диска:

B=0,93 В_ВН=0,93 15,88=14,77 мм

5 Выбор муфты и предварительный расчет валов

5.1 Для соединения вала электродвигателя с валом редуктором выбираем муфту компенсирующую самоустанавливающуюся цепную по ГОСТ 20742-81/2, с 274/.

Типоразмер муфты выбираем по диаметру вала и по величине расчетного вращающегося момента при условии /2, с.268/

Т_р = К*Т₁ ≤ [Т], (5.1)

где К – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации;

Т₁ – момент на валу двигателя, Н∙м

[Т] – допускаемое значение вращающегося момента, Н∙м.

Коэффициент К = 1,5 /2, с.272/ при кратковременных перегрузках 150%.

Момент на валу двигателя Т₁ = 68,21 Н∙м (см. раздел 2.3).

Расчетный вращающийся момент на валу при расчете по формуле (5.1) равен:

Т_р = 1,5*68,21 = 102,315 Н∙м.

Выбираем с учетом диаметра вала d_дв = 38 мм муфту упругую втулочно-пальцевую с номинальным значением момента [T]=250 Н∙м со следующими диаметрами полумуфт /2 с. 275/: 32, 35, 36; 38 мм.