Основні розрахункові параметри ланцюгових передач

Швидкість ланцюга V та кутові швидкості ω; зірочок обмежуються інтенсивністю спрацьовування ланцюга, силою удару шарнірів об зубці зірочок, а також шумом робочої передачі. Середню швидкість ланцюга визначають за формулою

[м/с], (2.2)

де t – крок ланцюга мм;

ω₁ – кутова швидкість ведучої зірочки с^-1;

z₁ – число зубців ведучої зірочки.

Передаточне число обмежується габаритними розмірами передачі, кутом обхвату меншої зірочки ланцюга та числам зубців зірочок. Найдоцільніше брати u 4. Передаточне число визначається з умови рівності середньої швидкості ланцюга на ведучих V₁ та ведених V₂ зірочках:

V₁=V₂; .

Звідси передаточне число ланцюгової передачі:

. (2.3)

Число зубців зірочок обмежується спрацюванням шарнірів ланцюга, динамічним навантаженням та шумом при роботі передачі. За мінімальне число зубців зірочок рекомендують брати z_min=15. При спрацюванні шарнірів крок ланцюга збільшується, ланцюг на зірочці розміщується на більшому радіусі і може вийти із зачеплення. Тому максимальне число зубців зірочок обмежують (z_max=100…120 для роликових ланцюгів, z_max=120…140 для зубчастих). Переважно вибирають непарне число зубців зірочок, що у поєднанні з парним числом ланок сприяє рівномірному спрацюванню зубців.

Число зубців ведучої зірочки z₁ визначають за формулою:

. (2.4)

Отримане значення z₁ слід округлити до цілого непарного числа.

Число зубців веденої зірочки z₂:

. (2.5)

Отримане значення округлити до цілого непарного числа.

Крок ланцюга t є основним параметром ланцюгової передачі. Ланцюги з великим кроком мають більшу несучу здатність, але допускають значно менші кутові швидкості меншої зірочки, сприяють збільшенню нерівномірності руху, підвищенню динамічних наванта­жень та шуму ланцюгової передачі.

Доцільно вибирати ланцюг із мінімально допустимим кроком для заданого навантаження. При проектуванні ланцюгової передачі можна зменшити крок використовуючи багаторядні ланцюги. У проектному розрахунку ланцюгової передачі орієнтовне значення кроку t, мм однорядного роликового ланцюга можна визначити за формулою:

[мм], (2.6)

де T₁ – обертовий момент на валу ведучої зірочки, Н ּ м;

z₁ – число зубців ведучої зірочки.

Мінімальну міжосьову відстань передачі визначають за умови, що кут обхвату ланцюгом малої зірочки не менше 120º;:

; (2.7)

, (2.8)

де d_e1, d_e2 – діаметри вершин зубців ведучої та веденої зірочок.

Оптимальна міжосьова відстань:

. (2.9)

Не рекомендується брати .

Число ланок ланцюга визначають за попередньо визначеною міжосьовою відстанню a, кроком t та числом зубців на зірочках z₁ та z₂:

. (2.10)

Значення L_t необхідно округлити до найближчого більшого парного числа. Після визначення числа ланок L_t уточнюють міжосьову відстань за формулою:

. (2.11)

Щоб забезпечити провисання ланцюга, значення а рекомен­дується зменшити на (0,002…0,004) а.

Довжину ланцюга знаходять за формулою:

. (2.12)

Ділильний діаметр зірочки d_д визначають за формулою:

, (2.13)

де z – число зубців зірочки.

Діаметр d_e кола вершин зубців зірочки:

. (2.14)

Діаметр d_i кола впадин зубців зірочки розраховують за формулою:

, (2.15)

де d₁ діаметр ролика ланцюга (таблиця 2.1).

Корисне навантаження ланцюга (колова сила) F_t є різниця між силами натягу ведучої F₁ і веденої F₂ віток:

, (2.16)

де T₁ – обертовий момент на валу ведучої зірочки із ділильним діаметром d_д1.

Сила натягу веденої вітки F₂ ланцюга дорівнює більшому значенню від натягу F_q, спричиненого власною вагою вітки, та від натягу F_v, від дії відцентрової сили:

; (2.17)

, (2.18)

де k_f – коефіцієнт провисання ланцюга, який залежить від стрілки провисання f веденої вітки та кута Θ нахилу до горизонту; якщо f=0,02a, то для горизонтальної передачі (Θ=0) K_f = 6; (K_f = 4 при Θ 40º;; K_f = 2 при Θ>40º;; K_f = 1 при Θ = 90º;);

а′ – уточнене значення міжосьової відстані передачі, мм;

q – маса 1 м ланцюга, кг/м (таблиця 2.1);

g – прискорення вільного падіння, м/с²; g = 9,81 м/с²;

V – швидкість ланцюга, м/с.

Навантаження на вали та опори F_вп визначається за формулою:

, (2.19)

де k_в – коефіцієнт навантаження вала; при куті нахилу передачі Θ=0…40º;, K_в=1,15; при Θ=40…90º;, K_в=1,05.