Расчет цепной передачи

Установим тип цепи, как приводная роликовая цепь по ГОСТ 13568-75 нормальной серии ПР [1, стр. 278].

ПР – роликовые цепи нормальной серии. Во избежание больших динамических нагрузок скорость цепей ограничивают: для цепей ПР - порядка 8-10 м/с, для закрытых передач - порядка 10-12 м/с (большие значения для цепей меньшего шага, примерно до t = 25,4 мм).

Определим предварительно шаг цепи, мм.

t ≥ 2,8*3Т1*КэZ1*[p] ,                                                   (1)

где  T1 - крутящий момент на валу ведущей звездочки, Н·мм;

        Kэ – коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации передачи;

        Z1 - число зубьев ведущей звездочки;

        p– допускаемое удельное давление в шарнирах цепи, Н/мм2.

Число зубьев ведущей звездочки

Z1=29-2U ≥9                                                (2)

Предпочтительно принимается нечетное число зубьев ведущей звездочки, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному ее износу.

Z₁ = 29-2*1,25 = 26,5 ≈ 27

Проверим по допустимой скорости цепи

v = z1*t*n60000,                                                         (3)

где t – шаг в мм.

v = 27*12,7*1419/60000 = 8,1 м/с

При шаге цепи 12,7 мм скорость цепи не превышает норму.

Коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации

KЭ=K1K2K3K4K5K6 ,                                                  (4)

где   K1 - коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки,

K1=1,0…1,25; примем К₁ = 1,15

K2 – коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, при  

d = (30…50 )*t      K2 = 1;

 K3 – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона передачи к горизонту

при наклоне до 600 - K3  =1;

K4 – коэффициент,  учитывающий способ регулирования натяжения цепи,

при периодическом регулировании - K4 = 1,25;

K5 – коэффициент, учитывающий влияние способа смазки цепной передачи,

при периодической смазке - K5 = 1,2…1,5; примем К₅ = 1,35;

K6 - коэффициент, учитывающий сменность работы,

при односменной работе - K6 = 1.

Допускаемое удельное давление  p ориентировочно составит

[p] = 18,9 Н/мм²

Тогда

К_э = 1,15*1*1*1,25*1,35*1 = 1,94

Для определения шага цепи необходимо вычислить крутящий момент на валу ведущей звездочки. Исходя из передаваемой мощности [2]

                                                     (5)

где n – частота вращения, об/мин;

Р — мощность в кВт;

Т₁ — крутящий момент в Hм.

Т₁ = 9549*1,1/1419 = 7,4 Нм = 7400 Нмм

Шаг цепи составит

t ≥ 2,8*(7400*1,94/(27*18,9))^0,333 ≥  8,5 мм

То есть, выбранная цепь ПР-12,7-18,2 ГОСТ 13568-75 с массой 0,75 кг/м выдерживает крутящий момент с запасом.

Проверим выбранную цепь по условию износостойкости шарниров

                                           (6)

Р = 21,95*7400*1,94/(27*2048,4) = 5,7 Н/мм²

Р < [p] - условие выполняется.

По нормам DIN 8195 для цепей типа ПР нормальной точности при расчетной долговечности 10000 ч допускаемые значения [р] при скорости  8,1 м/с равно 12 Н/мм² [1, стр. 283].

Определим число зубьев ведомой звездочки

                                                 (7)

Z₂ = 27*1,25 = 33,75 ≈ 34

Уточним передаточное число

U = 1,26

Определим межосевое расстояние

a = (30…50)*t                                              (8)

а = 40*12,7 = 508 мм

Определим число звеньев цепи

,                                             (9)

где 

                                                  (12)

L_t = 2*40+0,5*(27+34)+0,03 = 110,53 ≈ 112

Округление рекомендуется до большего четного числа.

Уточним межосевое расстояние