3. Расчет открытой цепной передачи

Расчет передачи проводится в два этапа: первый - проектный с целью определения геометрических параметров передачи, второй – проверочный расчет цепи на прочность и износостойкость.

Рисунок 3.1 - Геометрические и силовые параметры цепной передачи

3.1. Проектный расчет

Для цепной передачи выбираем однорядную роликовую цепь.

Шаг цепи [6, с.92]:

где - вращающий момент на валу меньшей звездочки;

- коэффициент эксплуатации, который представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы передачи [6, с.92]:

- поправочный коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки; принимаем [6, табл.5.7, с.93];

- поправочный коэффициент, учитывающий способ смазывания, [6, табл.5.7, с.93];

- поправочный коэффициент, учитывающий положение передачи; [6, табл.5.7,с.93];

- поправочный коэффициент, учитывающий способ регулировки межосевого расстояния, [6, табл.5.7,с.93];

- поправочный коэффициент, учитывающий режим работы, [6,табл.5.7,с.93];

- число рядов цепи, для однорядных цепей типа ПР принимаем ;

- число зубьев ведущей звёздочки [6, с.94]:

где - передаточное число передачи.

Полученное значение округляем до целого нечетного числа .

- допускаемое давление в шарнирах цепи, зависящее от частоты вращения ведущей звездочки и ожидаемого шага цепи [6, табл. 5.8, с. 94]:

Полученное значение шага цепи округляем до ближайшего стандартного мм [6, табл. К32, с.441].

Число зубьев ведомой звёздочки [6, с.94]:

Принимаем

Для предотвращения соскакивания цепи максимальное число зубьев ведомой звёздочки ограниченно [6, с.94].

Условие выполняется, так как

Фактическое передаточное число [6, с.94]:

Отношение фактического передаточного числа от номинального:

Условие выполняется.

Оптимальное межосевое расстояние [6, с.94]:

где - стандартный шаг цепи,

Межосевое расстояние в шагах [6, с.95]:

Принимаем для расчёта

Число звеньев цепи [6, с.95]:

Полученное значение округляем до целого четного числа, принимаем [6, с.95].

Уточняем значение межосевого расстояния в шагах [6, с.95]:

Фактическое межосевое расстояние [6, с.95]:

Так как ведомая ветвь цепи должна провисать примерно на 0,01а, то для этого при монтаже передачи необходимо предусмотреть возможность уменьшения действительного межосевого расстояния на 0,005а.

Рассчитываем монтажное межосевое расстояние [6, с.95]:

Длина цепи [6, с.95]:

Диаметры делительных окружностей звездочек [6, с.95]:

Диаметры окружности выступов [6, с.95]:

где - коэффициент высоты зуба, К= мм [6, с.95];

- коэффициент числа зубьев [6, с.95]:

- геометрическая характеристика зацепления [6, с.95]:

где - диаметр ролика шарнира цепи, [6, табл.К32, с.441].

Диаметры окружности впадин [6, с.95]:

3.2. Проверочный расчет

Проверяем число ударов цепи о зубья звёздочек U, с^-1 [6, с.96]:

где - расчетное число ударов цепи,

- допустимое число ударов [6, с.96]:

Таким образом:

Условие выполняется.

Фактическая скорость цепи [6, с.96]:

Окружная сила, передаваемая цепью [6, с.96]:

где - мощность на валу ведущей звездочки.

Проверяем давление в шарнирах цепи [6, с.96]:

где А - площадь проекции опорной поверхности шарнира [6, с.96]:

где - диаметр валика цепи, [6, табл. К32, с. 441];

- ширина внутреннего звена цепи, [6, табл. К32, с. 441].

- допустимое давление в шарнирах цепи, уточняем в соответствии с фактической скоростью цепи [6, с.94]:

Подставив численные значения, получим:

Условие выполняется.

Сила предварительного натяжения цепи от провисания ведомой ветви (от ее силы тяжести) [6, с.97]:

где - коэффициент провисания, для горизонтальных передач принимаем [6, с.97];

q - масса одного метра цепи, принимаем [6, табл. К32, с.441];

g - ускорение свободного падения, .

Сила натяжения цепи от центробежных сил [6, с.97]:

где - фактическая скорость цепи.

Проверяем коэффициент запаса прочности [6, с.97]:

где - разрушающая нагрузка цепи, зависящая от шага цепи, принимаем [6, табл. К32, с.441];

- коэффициент, учитывающий характер нагрузки, ;

- допускаемый коэффициент запаса прочности, при частоте вращения меньшей звёздочки , значение определяем интерполированием с учётом табличных значений [6, табл. 5.9, с.97]:

Расчетный коэффициент запаса прочности:

Условие выполняется.

Сила давления цепи на вал [6, с.97]:

где - коэффициент нагрузки вала, принимаем наклон линии центров звёздочек к горизонту [6, табл. 5.7, с.93].

Результаты расчетов сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Параметры цепной передачи, мм

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип цепи	ПР	Диаметр делительной окружности звёздочек: ведущей d1 ведомой d2	186,54 549,98
Шаг цепи р	25,4
Межосевое расстояние а	1006
Длина цепи l	3200,4	Диаметр окружности выступов звёздочек: ведущей De1 ведомой De2	214,03 505,63
Число звеньев lp	126
Число зубьев звёздочки: ведущей z1 ведомой z2	23 68	Диаметр окружности впадин звёздочек: ведущей Di1 ведомой Di2	173,05 538,204
Сила давления цепи на вал Fоп, Н	1460,6