Цепные передачи. Конструкции цепей. Конструкции звёздочек. Кинематика и геометрия, страница 4

          4. Износ зубьев звездочек.

          5. Ослабление прессовых соединений валиков и втулок с пластинами.

          NB 18.1. Основными критериями работоспособности и расчёта роликовых цепных передач являются износостойкость и прочность.

18.9. Расчёты на износостойкость

Основной расчётный параметр – шаг цепи р_ц. Его определяют из расчёта шарниров роликовой цепи по давлению (напряжению смятия):

                                                (18.9)

   где  А – условная площадь смятия – проекция опорной поверхности шарнира на плоскость, проходящую через его ось.

                                           (18.10)

d– диаметр валика;

B_вн – расстояние между пластинами внутреннего звена;

                                                  (18.11)

[р₀] – допускаемое давление типовой передачи, МПа (Н/мм²);

          К_э – коэффициент эксплуатации:

К_э = К_д×К_а ×К_н×К_рег×К_см×К_реж,

   где  К_д – коэффициент динамической нагрузки;

          К_а – коэффициент межосевого расстояния, при а = (30…50)р_ц   К_а = 1;

          К_н – коэффициент наклона передачи к горизонту;

          К_рег – коэффициент способа регулировки натяжения цепи;

          К_см – коэффициент смазки;

К_реж – коэффициент режима.

         Величины коэффициентов приведены в прил. 25. В формулу (18.9) подставляют А из формулы (18.10), в формуле F_t = 2T₁/d₁ принимают  и решают полученное выражение относительно шага:

                                                      (18.12)

   где Т₁ – крутящий момент на валу ведущей звёздочка в Н·мм.

Практический расчёт роликовой цепной передачи может быть выполнен двумя методами.

А) Ориентировочный метод.

Допускаемое давление [p₀] зависит от параметров, которые неизвестны. Необходимо задаться шагом цепи р_ц, рассчитать геометрические и силовые параметры и выполнить проверочные расчёты на износостойкость и прочность. При невыполнении условий следует изменить шаг или число рядов цепи и расчёты повторить.

Б) Табличный метод.

          Метод заключается в том, что цепь выбирают по расчётной мощности, которая соответствует типовым цепным передачам с числом зубьев z₀₁ = 25 и частотами вращения n₀₁ = 50, 200, 400 об/мин и т.д. Допускаемую расчётную мощность, приведенную в таблице (прил. 26), определяют из расчёта на износостойкость по следующей схеме.

          Окружное усилие из формулы (18.9) и (18.10):

          Мощность на малой звёздочке:

                                 (18.13)

          Обозначив К_z = z₀₁/z₁  – коэффициент числа зубьев;

                              К_n = n₀₁/n₁  – коэффициент частоты вращения,

получают формулу (18.13) в следующем виде:

          Типовую частоту вращения n₀₁ из прил. 26 принимают ближайшую к частоте вращения ведущей звёздочки n₁. Произведение Р₁×К_э×К_z×К_n можно рассматривать как расчётную мощность Р_р, эквивалентную по своему влиянию на долговечность цепи мощности Р₁, приложенной в условиях типовой передачи.

                            (18.14)

          По расчётной мощности выбирают цепь по условию:

18.10. Расчёт на прочность

Выбранную из расчёта на износостойкость цепь проверяют по коэффициенту запаса прочности:

                                            (18.15)

Нормативный коэффициент запаса определяют по справочнику [9].

Пример 18.1. Рассчитать роликовую цепную передачу по исходным данным примера 11.1: мощности на валах Р₁ =10,52 кВт, Р₂ =10 кВт; частоты вращения валов n₁ = 182,2 об/мин, n₂ = 35 об/мин; крутящие моменты на валах Т₁ = 551,8 Н·м, Т₂ = 2626 Н·м, передаточное число u = 5,2. Работа односменная. Нагрузка с умеренными колебаниями. Смазка периодическая. Передача горизонтальная. Недостающими данными задаться.

Решение.

Коэффициенты эксплуатации:

К_д = 1,2 при переменной нагрузке;