Расчет привода цепного конвейера. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода. Расчет цепной передачи. Определение допускаемых контактных напряжений

коэффициент радиального зазора, для исходного контура по ГОСТ 13755-68 =0,25,

 мм,

 мм.

Начальные диаметры зубчатых колес

,

мм, мм.

Высота зуба

.

Проверка значения высоты зуба h=.

Угол зацепления передачи a_tw:

Угол профиля исходного контура a=20°(ГОСТ 13755 – 68);

.

Ширина колеса

мм, по ГОСТ 6636-69 67мм

Ширина шестернимм.

Определение усилий, окружной скорости в зацеплении быстроходной ступени:

окружная скорость

;

окружное усилие в зацеплении

;

радиальное усилие в зацеплении

 Н;

осевое усилие в зацеплении

 H.

Проверка тихоходной ступени на контактную выносливость.

Расчетное контактное напряжение

, где Z_M – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, для стальных зубчатых колес Z_M =275 МПа^1/2;

Z_Н – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев ;

Z_e– коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для шевронных и косозубых  при условии что коэффициент осевого перекрытия передачи

.

Коэффициент торцевого перекрытия

,

.

расчетная удельная окружная сила, Н/мм

, где К_Нa- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев определяется по ГОСТ –21354-75, К_Нa=1,13[11];

К_Нb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца определяется по ГОСТ –21354-75, К_Нb =1,08[12];

К_НV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев:

, , где где d_Н – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи[13], для косозубой передачи с НВ<350, d_Н = 0,002; g₀ =82.

Н/мм;

;

Н/мм,

МПа, меньшеМПа недогрузка: .

Проверка зубьев тихоходной ступени на изгибную прочность

Расчетное напряжение изгиба на переходной поверхности зуба

, где Y_b -коэффициент, учитывающий наклон линии зуба, для косозубой передачи ;

Y_e - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, для шевронных колес Y_e=1;

Y_F - коэффициент, учитывающий форму зуба, находится по таблице и в зависимости от эквивалентного числа зубьев ,

По табл.4.12  Y_F1 = 3,59 Y_F2 =3,65

Расчет следует выполнять для того зубчатого колеса, у которого меньше отношение :

 ,

cледовательно, расчет проводится по колесу z₂.

Коэффициент нагрузки , гнде К_Fa- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, для косозубых колес с коэффициент К_Fa определяется по формуле:

@1, где s- степень точности передачи по нормам контакта (ГОСТ 1643-81);

К_Fb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, определяется по ГОСТ –21354-75, К_Fb = 1,13;

К_FV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

;

Н/мм, где d_F - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, для косозубой передачи с НВ<350 d_Н = 0,006.

МПа£[s_F1] , где  Мпа;

£[s_F2] , где  МПа

Þ условие изгибной прочности выполнено.

3.6.  Сводная таблица параметров тихоходной ступени редуктора

Т2 =532  Нм	uф =5,14	h=10,125мм
Т3 =2580 Нм	y = 0	V=1м/с
U =5	Dy = 0	Ft(Т) =7260 H
	dw1=d1=73,256 мм	FR(Т) = 3575 H
z1= 14	dw2=d2=376,74	Fx(Т) = 4310 H
z2= 72	dа1=84,96 мм	sН=535 МПа	[sН] = 600 Па
m =4,5 мм	dа2=384,04 мм	sF1=78,3 МПа	[sF1] =285 МПа
X1 = 0,3	df1= 64,7 мм	sF2=80  МПа	[sF2] =270 МПа
X2 = -0,3	df2=362,79 мм	b=30041’
XS = 0	bw=67 мм

4.  Расчет цепной передачи

4.1.  Выбор типа цепи и определение ее шага по критерию износостойкости

t*³2,8=34,35, где Т_ц =2580 Нм– вращающий момент на валу ведущей звездочки,

m_p=1,7 – коэффициент, учитывающий ряд роликовой цепи (2 ряда), z₁ – число зубьев малой звездочки, выбрано в зависимости от передаточного числа u_цп=2;

z₁=29-2u=25; число зубьев ведомой звездочки z₂=uz₁=2×25=50;

К_э=К×К_а×К_с×К_g×К_р×К_рег – коэффициент эксплуатации, где К – коэффициент учитывающий характер нагрузки, при спокойной нагрузке К=1[14]; К_а – коэффициент учитывающий влияние межосевого расстояния, при а=(30…50)t К_а=1; К_с – коэффициент вида смазывания, при капельном смазывании К_с=1; К_g - коэффициент угла наклона линии центров звездочек к горизонту, при g£60° К_g =1; К_р – коэффициент режима работы, при двухсменной К_р =1,25; К_рег – коэффициент способа регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании К_рег =1,15;

К_э=1×1×1×1×1,25×1,15=1,44;

[p]=35 МПа – допускаемое удельное давление в шарнирах роликовых цепей.

По ГОСТ 13568-75 (СТ СЭВ 2640-80) принимаем шаг t=38,1 мм, отсюда принята цепь ЗПР-38,1-38100. Для этой цепи F_p =381 кН - разрушающая нагрузка, q=16,5 кг/м – масса 1 кг цепи.

Скорость цепи

v=0,83 м/с.

4.2.  Геометрические размеры цепной передачи

Предварительное значение межосевого расстояния, мм а=(30…50)t=40× t =1524 мм.

Число звеньев цепи: L_t=2a_t+0,5z_S+D²/a_t=2×40+0,5×75+3,98²/40=117,9, где a_t=а/t=1524/38,1=40; z_S=z₁+z₂=25+50=75; D=(z₂-z₁)/(2)=(50-25)/(2×3,14)=3,98

Принимаем четное число звеньев L_t=118.

Длина цепи L= L_t×t=118×38,1=4495,8мм=4,496 м.

Масса цепи m=L×q=4,496 ×16,5=74,2 кг.

Уточнение межосевого расстояния а=0,25t[L_t-0,5z_S+]

а=0,25×38,1[118-0,5×75+]=1526 мм

Для обеспечения свободного провисания цепи предусматривается уменьшение а на 0,2…0,4%, т.е. на ×(0,04×1526)=6,1 мм.

Назначено монтажное межосевое расстояние, а=1520 мм.

Допускаемая частота вращения меньшей звездочки

[n_зв]£17×10³998 мин^-1

n_зв=26,17<998 Þ условие n_зв<[n_зв] – выполняется.

Число ударов цепи в секунду

.

Допустимое число ударов цепи в секунду [w]=800/t-0,2t=800