Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи
. (47)
Обязательно должно выполняться условие прочности цепи
. (48)
Для рассматриваемого примера условие (48) выполняется. В противном случае необходимо увеличить шаг цепи t (таблица Б.1) или число зубьев ведущей звездочки Z1 и повторить расчет.
По таблице Б.1 по шагу выбираем цепь приводную однорядную нормальной серии ПР – 25,4 – 6000 ГОСТ 13568 –75.
По условию долговечности цепи рекомендуется [3] выбирать межосевое расстояние цепной передачи при эскизной компоновке привода в интервале = (30…50) × t. Для курсовой работы можно рассчитать предварительное значение межосевого расстояния
. (49)
Определим число звеньев в цепном контуре
. (50)
Чтобы не применять переходное соединительное звено, полученное значение округляется до целого четного числа, т.е. примем Lt = 130.
После этого необходимо уточнить фактическое значение межосевого расстояния цепной передачи по формуле
Полученное значение не округлять до целого числа.
Выбранная цепь будет иметь следующую длину:
. (51)
Проверим частоту вращения ведущей звездочки по условию [3,с.96]:
. (52)
Сравним расчетное число ударов шарниров цепи о зубья звездочек в секунду с допускаемым значением [3,с.96]. Должно выполняться условие:
. (53)
Определим – расчетное число ударов цепи о зуб звездочки [3]:
. (54)
Определим – допускаемое число ударов цепи о зуб звездочки [3]:
. (55)
Видим, что 3,41 с-1 < 20 с-1. Следовательно, условие (53) выполняется.
Окончательной проверкой для выбранной цепи является сравнение расчетного коэффициента запаса прочности с его допускаемым значением . Должно выполняться следующее условие:
, (56)
,
где FP – разрушающая нагрузка цепи, Н. Она зависит от шага цепи и выбирается по таблице Б.1. Для примера FP = 60000 Н;
Ft – окружная сила, передаваемая цепью, Н, (рисунок 5)
; (57)
КД – коэффициент из таблицы 8;
F0 – предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви (от ее силы тяжести), Н
, (58)
где – коэффициент провисания цепи. Для горизонтальных цепных передач = 6 [3,с. 97];
m – масса одного метра цепи, кг/м. Определяется для выбранной цепи по таблице Б.1. Для разбираемого примера m = 2,6 кг/м;
а – межосевое расстояние передачи, м;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Определим предварительное натяжение цепи для рассматриваемого примера
;
FV – натяжение цепи от центробежных сил, Н
. (59)
Таким образом, фактический коэффициент запаса прочности цепи по зависимости (56) равен
.
Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяется по данным таблицы 9.
Условие (56) выполняется.
Определим силу давления цепи на валы FП, Н:
. (60)
Таблица 9 – Допускаемый коэффициент запаса прочности [s] для роликовых цепей при z1 = 15…30 [3, с. 97]
Шаг цепи, t, мм | Частота вращения ведущей звездочки n1, мин –1 | ||||||||
12,7 | 7,1 | 7,3 | 7,6 | 7,9 | 8,2 | 8,5 | 8,8 | 9,4 | 10,0 |
15,875 | 7,2 | 7,4 | 7,8 | 8,2 | 8,6 | 8,9 | 9,3 | 10,1 | 10,8 |
19,05 | 7,2 | 7,8 | 8,0 | 8,4 | 8,9 | 9,4 | 9,7 | 10,8 | 11,7 |
25,4 | 7,3 | 7,8 | 8,3 | 8,9 | 9,5 | 10,2 | 10,8 | 12,0 | 13,3 |
31,75 | 7,4 | 7,8 | 8,6 | 9,4 | 10,2 | 11,0 | 11,8 | 13,4 | – |
38,1 | 7,5 | 8,0 | 8,9 | 9,8 | 10,8 | 11,8 | 12,7 | – | – |
44,45 | 7,6 | 8,1 | 9,2 | 10,3 | 11,4 | 12,5 | – | – | – |
50,8 | 7,7 | 8,3 | 9,5 | 10,8 | 12,0 | – | – | – | – |
Основные геометрические размеры звездочек показаны на рисунке 6. Расчет профиля зубьев звездочек регламентирован ГОСТ 592 – 81. Рассчитаем размеры только ведущей звездочки, так как она изображается на чертеже общего вида редуктора:
– диаметр делительной окружности ведущей звездочки , мм
; (61)
– диаметр окружности выступов ведущей звездочки , мм
, (62)
где Кz1 – коэффициент числа зубьев ведущей звездочки. Он равен
; (63)