Розрахунок ланцюгової передачі

Вибираємо вихідні дані з результатів кінематичного розрахунку табл.1.2 (РГР 1), завдання на курсове проектування і загальних міркувань з аналізу призначення приводу:

Р_вих = Р_зір = Р₁ = 4,214 кВт

n_вих = n_зір =n₁ = 321,1 мин^-1

Т_вих = Т_зір = Т₁ = 125,3 Нм

U_лц = 1,4.

Передача розташована під кутом 30^о до горизонту. Робота тризмінна, змащення регулярним зануренням ланцюга в масляну ванну. Натягнення ланцюга натяжною зірочкою. Можливе перевантаження відповідає Кпер = 2,57 (див. розрахунок зубчастих передач).

1.1 Попередній розрахунок передачі

1. Число зубів провідної зірочки (орієнтовно)

Z_1ор = 31 - 2· U_цп = 31- 2 · 1,4 = 28,2 округлюємо до найближчого непарного

Z_1ор = 29.

2. Коефіцієнт працездатності передачі, при граничній нормі зносу 3% приймається рівним С = 4 ·10⁶.

3. Термін служби передачі

h_Σ = t₁ + t₂ + t₃ = 4000 + 6000 + 5000 =15000 ч.

4. Коефіцієнт, що враховує вплив частоти обертання провідної зірочки на знос шарніра

5. Коефіцієнт, що враховує вплив числа зубів провідної зірочки передачі

K_Z1=25/Z₁ = 25/29 =0,862.

6. Міжосьова відстань а_р, виражена в кроках ланок ланцюга, призначаємо рівним 40 (рекомендується від 30 до 50).

7. Коефіцієнт, що враховує міжосьову відстань передачі

8. Коефіцієнт, що враховує вплив передаточного числа

9. Коефіцієнт, що враховує параметри передачі

K_R = K_Z1·K_a·K_U = 0,862 · 1· 0,945 =0,815.

10. Коефіцієнт, що враховує кут нахилу лінії центрів до горизонту

К_v = 1 (табл.58 при v до 70^о).

11. Коефіцієнт, що враховує спосіб компенсації витягу ланцюгу

К_р =1,15 (табл.59 [3] при способі компенсації натяжною зірочкою).

12. Коефіцієнт, що враховує спосіб змащення шарніра

К_см = 0,9 (табл.60 [3] при зануренні ланцюга в масляну ванну).

13. Коефіцієнт, що враховує умови експлуатації передачі

К_е = К_v·К_р·К_см = 1·1,5· 0,9 = 1,35.

14. Тиск, що допускається, для розрахунку зносостійкості шарніра

15. Приймаємо число рядів ланцюга m = 1.

16. Коефіцієнт, що враховує число рядів ланцюга

К_m =1 (табл.61[3] при числі рядів ланцюга i =1).

17. Розрахунковий крок ланцюга

де К_А=1,2 (табл.63 [3] оскільки робота приводу до електричного генератора відноситься до легкої, робота тризмінна).

З табл.62[3] вибираємо приводний роликовий ланцюг з кроком р=19,05 мм –ПР-19,05-3180.

1.2 Перевірочні розрахунки

Перевірка зносостійкості шарніра ланцюга

1. Швидкість ланцюга в передачі

2. Колова сила на провідній зірочці

3. Коефіцієнт, що враховує змінність навантаження

4. Еквівалентне корисне навантаження на ланцюг

F_tэ=F_t·К_Н = 1425 · 0,753 = 1074 Н.

5. Розрахунковий тиск в шарнірі

де К_А = 1,2 – по табл.63 [3] навантаження легке.

К_m =1 – коефіцієнт, що враховує число рядів ланцюга по таблиці.61[3].

А_оп= 106 мм² (табл.62[3]).

р<[p]_изн

12,2 < 23,9 МПа – зносостійкість шарніра ланцюга забезпечена.

Перевірка втомної міцності пластин ланцюга

1. Коефіцієнт, що враховує число зубів провідної зірочки

2. Коефіцієнт, що враховує термін служби передачі

3. Коефіцієнт, що враховує величину кроку ланцюга

4. Коефіцієнт, що враховує частоту обертання провідної зірочки

К_у = 10

5. Тиск, що допускається, забезпечує втомну міцність пластин

6. Розрахунковий тиск в шарнірі приймається рівним р = 12,2 МПа.

р < [р]_втом

12,2 < 24,6 МПа – втомна міцність пластин забезпечена.

Перевірка статичної міцності ланцюга

1. Сила удару шарніра ланцюга об зуб зірочки

F_у=0 при V<10 м/с.

2. З табл.62 вибираємо стандартне статичне руйнівне навантаження F_раз =31800 Н

3. Розрахунковий коефіцієнт безпеки

> 6 – статична міцність ланцюга забезпечена.

де [S] = 6…8 (з рекомендацій).

1.3 Розрахунок геометричних параметрів передачі

1. Розрахункове число зубів веденої зірочки

Z_2op = Z₁·U = 29·1,4 = 40,6.

Призначаємо число зубів веденої зірочки Z_2op = 41.

2. Розрахункове число ланок ланцюга

Приймаємо l_р = 116 (найближче парне).

3. Розрахункова міжосьова відстань передачі

4. Міжосьова відстань, що забезпечує провисання ланцюга

а = 0,997·а_о = 0,997·770,64 = 768 мм.

5. Діаметр ділильного кола провідної зірочки

6. Діаметр ділильного кола веденої зірочки

7. Зовнішній діаметр провідної зірочки

8. Зовнішній діаметр веденої зірочки

9. З табл.62 [3] вибираємо діаметр ролика D_р =11,91 мм.

10. Радіус западини

r = 0,525D_p + 0,05мм = 0,525·11,91+ 0,05 = 6,3 мм.

11. Діаметр кола западин провідної зірочки

d_i1 = d₁ – 2r = 176,19 - 2 · 6,3 = 163,59 мм.

12. Діаметр кола западин веденої зірочки

d_i2 = d₂ – 2r = 248,86 - 2 · 6,3 = 236,26 мм.

13. З табл.62[3] вибирається відстань між пластинами внутрішньої ланки В_вн = 12,7 мм.

14. Ширина зубчастого вінця зірочок

b₁= 0,93В_вн – 0,15 = 0,93·12,7 – 0,15 =11,66 мм – для однорядного ланцюга.

15. Радіус бічної поверхні зубів зірочок

R = 1,7D_p = 1,7·11,91 = 20,25 мм.

16. Координата центру кривизни бічної поверхні зуба

h = 0,8 D_p = 0,8· 11,91 = 9,53 мм.