2.2.1 Проектирование начинают с выбора типа цепи. В цепных передачах приводов применяются роликовые и втулочные цепи по ГОСТ 13568-97:
· ПР – роликовые;
· ПВ – втулочные;
· ПРИ – роликовые с изогнутыми пластинами.
Для общепромышленных приводов рекомендуется применять цепи ПР.
Роликовые цепи ПР выпускаются однорядными, 2ПР – двухрядными, 3ПР – трехрядными, 4ПР – четырехрядными. Втулочные цепи ПВ – однорядные, 2ПВ – двухрядные. Многорядные цепи применяются при больших нагрузках и скоростях во избежание применения цепей с большими шагами, неблагоприятных в отношении динамических нагрузок. В общепромышленных приводах следует избегать использования многорядных цепей из-за относительно большей сложности изготовления звездочек.
2.2.2 Число зубьев ведущей звездочки принимается в зависимости от передаточного отношения u: минимальное значение (но не меньше 9); рекомендуемое значение (не меньше 13). Число зубьев звездочек выбирают из ряда (по ГОСТ 591): 9, 10, 11, 12, (13), 14, (15), 16, (17), 18, (19), 20, (22), 25, (28), 32, (36), 40, (45), 50, (56), 63, (71), 80. При выборе числа зубьев следует отдавать предпочтение числам без скобок.
|
|
Излишне большие значения способствуют повышенному износу шарниров и увеличению шага цепи («вытяжке» цепи). При слишком маленьких значениях возрастает неравномерность движения цепи (пульсация цепи) и увеличивается скорость удара цепи о звездочку. Минимальное значение можно принимать только для низкоскоростных передач.
Число зубьев ведомой звездочки . Результат округляют до ближайшего целого значения. Во избежание соскакивания цепи ограничивают не более 120. Для более равномерного износа цепи желательно применять нечетное число зубьев на малой звездочке и четное число зубьев на большой звездочке.
2.2.3 Шаг цепи t рассчитывается по формуле:
где, – вращающий момент на быстроходном валу передачи, Н∙мм;
– коэффициент, учитывающий конкретные условия монтажа и эксплуатации цепной передачи;
– число зубьев ведущей звездочки;
– допускаемое давление в шарнирах;
– число рядов цепи.
Коэффициент представляет собой произведение шести множителей:
Значения коэффициентов назначаются по рекомендациям таблицы 1.
Таблица 1
Значения поправочных коэффициентов
Коэффициент динамичности нагрузки | При нагрузках близких к постоянным, без резких колебаний | =1 |
При переменной или толчкообразной нагрузке | =1,25¸1,5 | |
При ударной нагрузке, в зависимости от интенсивности ударов | =2¸3 | |
Коэффициент , учитывающий влияние межосевого расстояния | При оптимальном межосевом расстоянии | =1 |
При | =1,25 | |
При , | уменьшают на 0,1 на каждые | |
Коэффициент , зависящий от угла наклона передачи к горизонту | При угле наклона меньше 60° к горизонту | =1 |
При вертикальном расположении | =1,3 | |
Для передач с автоматической регулировкой натяжения цепи при любом угле наклона | =1 |
Продолжение таблицы 1
|
|
Коэффициент учитывающий способ регулирования натяжения | Автоматическая регулировка натяжения | =1 |
Периодическая регулировка натяжения | =1,25 | |
Коэффициент , учитывающий способ смазывания цепной передачи | Непрерывная смазка (в масляной ванне или от насоса) | =0,8¸1,0 |
Капельная | =1,2 | |
Периодическая | =1,5 | |
Коэффициент , учитывающий режим работы | Односменная работа | =1 |
Двухсменная работа | =1,25 | |
Трехсменная работа | =1,5 |
Допускаемое давление в шарнирах для цепей типа ПР нормальной точности при расчетной долговечности 10000 часов по нормам DIN 8195 определяется по таблице 2.
Таблица 2
Допускаемое давление в шарнирах
v цепи, м/с | 0,1 | 0,4 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | |
, МПа |
При расчете шага цепи t в первом приближении берется среднее значение допускаемого давления »20МПа. Полученное значение t округляют до ближайшего большего стандартного значения по таблице 1 приложения.
2.2.4 Скорость цепи v рассчитывается по формуле:
Скорость цепи v для приводов общего назначения нормальной точности не должна превышать 10 м/сек, так как, с увеличением скорости цепи возрастают динамические нагрузки (примерно пропорционально квадрату скорости) и ускоряется износ шарниров (примерно пропорционально кубу скорости). В случае, когда скорость цепи будет больше 10 м/сек, ее можно уменьшить, применив многорядные цепи с меньшим шагом.
После этого уточняется допускаемое давление , рассчитывается шаг цепи t во втором приближении и, при необходимости, скорость цепи v. Если нужно, повторяют расчет в третьем приближении.
Проверяется расчетное давление в шарнирах:
.
2.2.5 Межосевое расстояние должно быть в пределах:
;
,
где и - наружный диаметр ведущей и ведомой звездочек (см. «Проектирование звездочек цепной передачи»).
Оптимальное межосевое расстояние .
Окончательное межосевое расстояние выбирают исходя из главного критерия – получения минимальных габаритов привода. Для этого делают прорисовку привода в масштабе.
2.2.6 Длина цепи, выраженная в ее шагах:
.
Полученную длину цепи округляют до целого значения, при этом желательно, чтобы число звеньев цепи было четным, чтобы избежать применения переходного звена.
Далее уточняется межосевое расстояние :
.
Для обеспечения свободного провисания цепи следует предусмотреть уменьшение межцентрового расстояния на 0,4%.
2.2.7 Проверка по числу ударов цепи в секунду при набегании ее на зубья звездочек и сбегании с них:
.
Допускаемое значение числа ударов сек .
2.2.8 Коэффициент запаса прочности цепи ,
где – разрушающая нагрузка цепи (табл. 1 приложения);
– окружное усилие (значение – см. «Проектирование звездочек цепной передачи»);
– нагрузка от центробежных сил ( – масса 1 м цепи, кг; v – скорость цепи, м/сек);
– сила провисания цепи ( – при вертикальном расположении передачи, – при горизонтальном расположении).
Значение нормативного коэффициента запаса прочности для приводных цепей ПР берется из таблицы 3.
Таблица 3
Нормативный коэффициент запаса прочности для приводных цепей ПР
Шаг цепи | Частота вращения ведущей звездочки, об/мин | |||||||||
12,7 | 7,1 | 7,3 | 7,6 | 7,9 | 8,2 | 8,5 | 8,8 | 9,4 | 10,0 | 10,6 |
15,875 | 7,2 | 7,4 | 7,8 | 8,2 | 8,6 | 8,9 | 9,3 | 10,1 | 10,8 | 11,6 |
19,05 | 7,2 | 7,5 | 8,0 | 8,4 | 8,9 | 9,4 | 9,7 | 10,8 | 11,7 | 12,7 |
25,4 | 7,3 | 7,6 | 8,3 | 8,9 | 9,5 | 10,2 | 10,8 | 12,0 | 13,3 | 14,5 |
31,75 | 7,4 | 7,8 | 8,6 | 9,4 | 10,2 | 11,0 | 11,8 | 13,4 | 15,0 | – |
38,1 | 7,5 | 8,0 | 8,9 | 9,8 | 10,8 | 11,8 | 12,7 | 14,0 | – | – |
44,45 | 7,6 | 8,1 | 9,2 | 10,3 | 11,4 | 12,5 | – | – | – | – |
50,8 | 7,6 | 8,3 | 9,5 | 10,8 | 12,0 | – | – | – | – | – |
|
|