Расчет тяговой способности передач с нормальными и узки-

ми клиновыми ремнямисводится к определению требуемого чис- ла ремней по соотношению, вытекающему из условия (23.2):

z

где Cz– коэффициент, учитывающий неравномерность распределе- ния нагрузки между ремнями в комплекте (технологическое огра- ничение), Cz = 0,85–1;

A1 – площадь сечения одного ремня.

Расчет тяговой способности плоскоременной передачисво- дится к определению ширины ремня:

b

где Ср – коэффициент динамичности, учитывающий режим работы передачи.

h – толщина ремня.

ГЛАВА 24. ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Общие сведения. Цепи. Материалы

Цепными называют передачи с помощью цепей. Обычно переда- ча состоит из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек, связанных между собой приводной цепью 3 (в машиностроении применяют также грузовые и тяговые цепи) (рис. 24.1).

Рис. 24.1. Цепные контуры

Цепные передачи используют в качестве понижающих или по- вышающих для передачи вращения между параллельными валами. Передаваемая мощность обычно не превышает 100 кВт, межосевое расстояние до 6–8 м.

Цепные передачи в сравнении с ременными имеют значительно меньшие габариты и нагрузки на валы, более высокий КПД (η = 0,96–0,98), в них исключено окружное проскальзывание цепи по звездочке.

Недостатки передачи: «вытягивание» цепей (увеличение шага цепей вследствие износа шарниров) и, как следствие, необходи- мость применения натяжных устройств, необходимость ухода при эксплуатации (смазка, регулирование), шум, неравномерность хода. Роликовая цепь состоит из последовательно чередующихся внутренних 1 и внешних 2 звеньев, которые шарнирно соединены между собой. Каждое звено выполнено из двух пластин, напрессо- ванных на втулки 3 (у внутренних звеньев) или оси 4 (у наружных звеньев). Втулки и оси образуют шарниры, которые обеспечивают

«гибкость» цепи. Для уменьшения износа зубьев звездочек на втул- ку перед сборкой звена надевают ролик 5, свободно вращающийся на ней (рис. 24.2).

Рис. 24.2. Роликовая цепь

Основным параметром приводных цепей является шаг t – рас- стояние между осями двух смежных роликов наружного или внут- реннего звена, от которого зависит несущая способность цепи. Ос- новные размеры и характеристики цепей зависят от шага.

Материалы.Пластины (2, 1 на рис. 24.2) цепей изготовляют из среднеуглеродистых и легированных сталей 45, 50, 40Х, 40ХН и др. и затем закаливают до твердости не менее 32 HRC. Оси, втулки и ролики (4, 3, 5 на рис. 24.2) обычно изготовляют из сталей 15, 15X, 20Х, 12XH3A и др., цементуют и подвергают закалке до твердости

не менее 45 HRC. Звездочки тихоходных слабонагруженных пере- дач изготовляют из чугуна СЧ 20 с закалкой или из других анти- фрикционных высокопрочных марок чугуна.

Звездочки быстроходных и тяжелонагруженных передач изго- товляют из углеродистых легированных сталей (45, 40Х, 40ХН) или из сталей 15, 20, 12X2H4A.

Для обеспечения удовлетворительной работы цепи на средних и повышенных скоростях минимальное число зубьев ведущей звез- дочки ограничивают. На основании экспериментальных исследова- ний, опыта проектирования и эксплуатации передач во многих странах принято z1min ≥ 19 при υц > 2 м/с, где υц – скорость цепи. В тихоходных передачах допускается z1min = 13–15.

Усилия в элементах передачи. Расчет передачи

Натяжение от силы тяжести

Fg

8 fц

где q – масса цепи длиной 1 м; a – межосевое расстояние; fц – стрела провисания.

Провисание обеспечивает более плавную работу передачи и меньшее изнашивание в шарнирах цепи. Стрелу провисания ведо- мой ветви новой цепи на основании практического опыта назнача- ют равной fц = 0,02а при γ ≤ 40° и (0,015–0,01)а при γ > 40°, где γ – угол наклона ветви к горизонту.

В процессе работы под нагрузкой ведущая ветвь растягивается силой

F1

где Ft – окружная сила;

Fq – натяжение в ведомой ветви от силы тяжести;

2

F q ц

– натяжение цепи от действия центробежных сил;

Fд – динамическая нагрузка в передаче от неравномерного хода цепи.

В расчетах цепных передач влияние Fд на работоспособность учитывают с помощью специальных коэффициентов.

Ведомая ветвь под нагрузкой растягивается силой

F2

Окружная сила

Ft

где Р – мощность, передаваемая цепью;

d1 – диаметр делительной окружности ведущей звездочки. Нагрузка на валы цепной передачи при средних скоростях дви-

жения цепи (υц < 15 м/с)

Fr

где k = 1,15 (для горизонтальной передачи) и 1,05 (для верти- кальной).

Число зубьев z1 и z2 звездочек выбирают из условия обеспечения минимальных габаритов и более плавного хода цепи.

На практике стремятся к тому, чтобы a = (30–50)t.

В основу расчета износостойкости шарниров положено условие триботехнической надежности в форме

Pи

где Pи и [Pи] – соответственно расчетное и допускаемое по изно- состойкости давление (удельная нагрузка) в шарнире.

Расчетное давление в шарнире связано с внешней нагрузкой и геометрическими параметрами цепи очевидным соотношением, вы- текающим из уравнения равновесия звена цепи:

Pи

Aоп Km Km

где P

Aоп

– номинальное давление в шарнире;

Kд – коэффициент динамичности;

Km– коэффициент, учитывающий число рядов цепи (равен 1; 1.7; 2.5; 3 соответственно для m = 1; 2; 3; 4);

Aоп – опорная поверхность шарнира.

Коэффициенты Kд и Kmпредставляют собой ограничения экс- плуатационного и конструктивного характера.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: