Розв’язання. Проектний розрахунок передачі

Проектний розрахунок передачі

Знаходимо кутову швидкість на ведучому валу :

.

Визначаємо обертовий момент на ведучому валу Т ₁:

.

Визначимо числа зубців зірочок ведучої z₁ (формула 2.4) і веденої z₂ (формула 2.5):

.

Приймаємо ціле непарне число z₁ =23.

.

Приймаємо ціле непарне число z₂=69.

Уточнюємо значення передаточного числа і перевіряємо його відхилення ∆u від заданого u:

;

.

Тут [∆u] – допустиме відхилення розрахункового значення передаточного числа від заданого u. Для подальших розрахунків беремо уточнене значення .

Орієнтовне значення кроку ланцюга t (формула 2.6):

 

,

 

де T₂ – момент на валу ведучої зірочки ланцюгової передачі, Нּм.

До розрахунку вибираємо роликовий ланцюг ПР-38,1–12700 (таблиця 2.1), для якого маємо: крок t=38,1 мм; площа опорної поверхні шарніра А_оп=394 мм²; руйнівне навантаження Q=127 kH; маса 1 м ланцюга q=5,5 кг/м, діаметр ролика d₁=22,23 мм, діаметр осі шарніра d₀= 11,12 мм.

Швидкість ланцюга (формула 2.2):

.

Орієнтовно призначаємо міжосьову відстань передачі (формула 2.9):

.

Число ланок ланцюга L_t (формула 2.10):

;

 

.

Округляємо L_t до парного цілого числа і вибираємо L_t=128.

Уточнюємо міжосьову відстань а′; (формула 2.11):

;

 

.

Міжосьова відстань передачі із забезпеченням провисання веденої вітки (дивись пояснення до формули (2.11):

.

Довжина ланцюга l (формула 2.12):

.

Діаметри зірочок: ділильний d_д (формула 2.13), вершин зубців d_e (формула 2.14), впадин d_i (формула 2.15):

– ведучої:

;

 

;

 

 

;

 

– веденої:

;

 

;

 

 

.

 

 

Перевірочний розрахунок ланцюгової передачі

Перевірка виконання умови (2.1) обмеження частоти обертання ведучої зірочки n₂=72,2 об/хв. За таблицею 2.2 для меншої зірочки з кроком ланцюга t=38,1мм допустима частота обертання [n]=500 об/хв. Таким чином умова (2.1) виконується, тобто n₂=72,2 об/хв<[n]=500 об/хв.

Перевірка умови (2.23) λ [λ] обмеження числа ударів шарнірів ланцюга об зубці зірочок:

– розрахункове число ударів λ;, с^-1 (формула 2.24):

;

– допустиме значення числа ударів ланцюга [λ], с^-1:

.

Тут t – крок у мм.

Умова (2.23) виконується, тобто λ=0,86 с^-1 [λ]=13,33 с^-1.

Колова сила F_t, яка передається ланцюгом (формула 2.16):

,

де T₁ – обертовий момент на валу ведучої зірочки.

Перевірка виконання умови (2.20) стійкості шарнірів проти спрацювання.

Коефіцієнт експлуатації k_e (формула 2.21):

,

де k_д – коефіцієнт динамічності; у приводах ланцюгових конвеєрів k_д=1,2 (таблиця 2.4);

k_c – коефіцієнт, що враховує спосіб мащення; назначаємо періодичний спосіб мащення, для якого k_c=1,5 (таблиця 2.3);

k_Θ – коефіцієнт положення передачі (враховує кут нахилу передачі до горизонту); за умовами задачі ланцюгова передача горизонтальна, тоді k_Θ=1 (таблиця 2.3);

k_pH – коєфіцент, що враховує спосіб натягу ланцюга; назначаємо періодичне регулювання за рахунок переміщення опор, k_pH=1 (таблиця 2.3);

k_p – коефіцієнт режиму роботи; при роботі в 3 зміни k_p=1,5 (таблиця 2.3);

k_a – коефіцієнт міжосьової відстані; при а=40t k_a=1 (таблиця 2.3).

Розрахункове значення тиску в шарнірі p (формула 2.20):

,

де А_оп – проекція опорної поверхні шарніра, А_оп=394 мм² (таблиця 2.1).

Допустиме значення тиску у шарнірі [p] беремо за таблицею 2.4: при кроці ланцюга t=38,1 мм, частоті обертання ведучої зірочки n₂=72,12 об/хв інтерполюванням

.

Поправочний коефіцієнт на різницю в числі зубців (примітка таблиці 2.4):

.

Уточнене значення допустимого тиску у шарнірі ланцюга

.

Умова стійкості шарнірів проти спрацювання (2.20) виконується, тобто

.

В разі перевантаження ланцюга (p>[p]) слід вибрати ланцюг з більшим кроком t і перевірити виконання умови (2.20), або збільшити число зубців ведучої зірочки z₁ і повторити розрахунок передачі.

Перевірка міцності ланцюга за умови (2.22).

З таблиці 2.1 для ланцюга кроком t=38,1 мм беремо значення руйнівного навантаження Q=127 кH, масу 1-го метра ланцюга q=5,5 кг/м; з таблиці 2,3 коефіцієнт динамічності k_д=1,2.

За формулою (2.17) сила натягу витки F_q, яка спричинена вагою вітки:

,

де k_f – коефіцієнт провисання ланцюга; при горизонтальному розташуванні передачі k_f=6 (c 44);

а ′ – уточнена міжосьова відстань, а′=1537 мм (с 49);

q – маса 1-го метра ланцюга, q=5,5 кг/м (таблиця 2.1);

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

За формулою (2.18) зусилля натягу вітки F_v від дії відцентрової сили при швидкості V=1,05м/с

.

Коефіцієнт запасу міцності S (формула 2.22):

.

Допустиме значення коефіцієнта запасу міцності [S] для ланцюга кроком t=38,1мм при частоті обертання n₂=72,2 об/хв визначаємо інтерполюванням:

.

Таким чином умова міцності (2.22) виконується:

.

Сила навантаження на вали і опори (формула 2.19):

,

де k_в – коефіцієнт навантаження; при куті нахилу передачі Θ=0…40º k_в=1,15 (с. 44).

Результати розрахунків наведені у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7. Параметри ланцюгової передачі

Проектний розрахунок
Параметр	Значення
Тип ланцюга Крок ланцюга t, мм Міжосьова відстань а, мм Довжина ланцюга L, мм Число ланок ланцюга Lt Число зубців зірочок: ведучої z1 веденої z2 Навантаження на вали Fвп, Н Діаметр ділильного кола зірочок: ведучої dд1, мм веденої dд2, мм Діаметр кола впадин зубців зірочок: ведучої di1, мм веденої di2, мм Діаметр кола вершин зубців зірочок: ведучої de1, мм веденої de2, мм	ПР 38,1 4876,8   4571,7   279,8 837,09   260,49 819,92   296,24 855,27
Перевірочний розрахунок
Параметр	Допустиме значення	Розрахункове значення	Примітка
Частота обертання ведучої зірочки n1, об/хв.		72,12
Число ударів ланцюга , с-1	13,33	0,86
Коефіцієнт запасу міцності S	7,72	29,98
Тиск у шарнірах ланцюга p, МПа	30,04	21,31