На основании данного равенства получим

. (6.17)

Из уравнения видно, что коэффициент жесткости участка цепи, расположенного между кулаком и звездочкой, меняется с перемещением кулака. Эта особенность гусеничного приводного устройства при определенных значениях Е_П может привести к возникновению параметрических колебаний в системе. При больших значениях Е_П первым членом в (6.17) можно пренебречь. Тогда смещение кулака будет полностью определяться смещением шарнира приводной цепи, расположенного у звездочки.

Учитывая полученные значения, можно определить функцию положения, например для приводного устройства (рис.6.3,а).

Смещение шарнира тяговой цепи в период входа в зацепление крючкообразного кулака при

. (6.18)

В случае в период выхода крючкообразного кулака из зацепления

, (6.19)

где , - угол поворота кулака соответственно в период входа или выхода его из зацепления ( ; );

R₁ – начальный радиус профиля кулака;

k – коэффициент логарифмической спирали.

Таким образом, для всех рассмотренных случаев функции положения нелинейны. Поэтому первая передаточная функция и, следовательно, в механической системе привода возникают дополнительные инерционные нагрузки, обуславливаемые приводным устройством.

Производя схематизацию действующих сил, можно показать, что приведенный момент М₄ , приложенный к валу звездочки, эквивалентен внешней нагрузке на привод и определяется по (6.2).

Учитывая (6.3) на основании (6.2), момент, действующий на звездочное приводное устройство с неподвижным контактом между зубом и звеном кольцевой цепи, определяется в соответствии с (6.5) при W₀=S_Нб-S_Сб

(6.20)

Приведенный момент М₄ для приводного устройства звездочного типа со скользящим контактом между шарниром тяговой цепи и зубом звездочки может быть найден в соответствии с равенствами (6.1) и (6.2) при

W₀ = S_{Нб j} - S_{Сб J} .

При профилировании зубьев звездочки по эвольвенте окружности (уравнение (6.12))

(6.21)

Из (6.21) видно, что момент внешних сил, приведенных к валу звездочки, целиком определяется профилем ее зубьев.

Момент внешних сил, действующий на валу звездочки приводных устройств гусеничного типа, зависит от их схем и конструкций.

В большинстве приводных устройств с неподвижным контактом между кулаками и шарнирами тяговой цепи вход или выход кулака из зацепления обусловливает увеличение действующего на звездочку приведенного момента.

Используя вышеуказанную методику, можно определить момент, необходимый для поворота крючкообразного кулака в период входа его в зацепление.

В период входа в зацепление кулак поворачивается на угол j_2Н . Этот поворот создает дополнительное смещение шарнира тяговой цепи на величину

при j_2Н ≤φ₂≤0.

Необходимый момент для поворота кулака М_К для рассматриваемого случая также определяется в соответствии с равенством (6.2), где следует принимать М₄ = М_К . Тогда

при φ_2Н ≤ φ₂ ≤ 0. (6.22)

Аналогичные результаты были получены и для других типов кулаков. Эти результаты свидетельствуют о том, что вход или выход кулака из зацепления с шарниром тяговой цепи приводит к дополнительным нагрузкам на кулак. Кроме того, усилие, возникающее в приводной цепи Т_П в период входа или выхода кулака из зацепления, может отличаться от значений сил, возникающих в период перемещения кулака по прямолинейным направляющим приводной цепи. Поэтому для каждого конкретного приводного устройства нагрузка приводной цепи должна рассчитываться в соответствии с определенной методикой.

Момент М₄ для звездочки гусеничных приводов для периода движения кулака по прямолинейной направляющей может быть определен по уравнению (6.2) с учетом (6.14) – (6.17) при Е_П → ∞

. (6.23)

Поскольку Т_П полностью определяется тяговым усилием, то момент М₄, действующий на привод, следует считать известным.

Таким образом, во всех рассмотренных случаях независимо от типа приводного устройства момент М₄ зависит от тяговых усилий в приводе и первой передаточной функции.

Одной из важнейших характеристик приводного устройства является степень равномерности движения цепи, которая определяется отношением скоростей

. (6.24)

Степени равномерности движения тяговой и приводной цепей для различных приводных устройств определяются по формулам табл.7.1.

Таблица 7.1 – Формулы для определения степени равномерности с_Т для различных приводных устройств