Примеры расчетов цепных передач

	Рассчитать цепную передачу 1-2 привода тяговых звездочек 3 (рис. 2) цепного транспортера. Расчет проведен для 3-х вариантов исходных данных, полученных из кинематического расчета привода, в зависимости от различной раз­бивки общего передаточного числа. При этом n и Т звездочек 3 для всех ва­риантов одни и те же. Исходные данные Т 1, n 1, u представлены в табл. 2.

По условиям компоновки а _min= 650 мм.

Диаметры вершин звездочек 3 D _зв= 420 мм.

Условия эксплуатации общие для всех вариантов (стр. 5):

1) нагрузка с легкими толчками - К _д = 1, 2;

2) межосевое расстояние в пределах (30…50) Р - К_а = 1;

3) угол y=0° - К _н = 1;

4) регулирование натяжения цепи перемещением оси звездочки – К _рег = 1;

5) смазка периодическая – К _см = 1, 5;

6) работа двухсменная - К _реж = 1, 25;

7) рабочая температура 20°С – К _т = 1;

коэффициент эксплуатации по формуле (1):

К _Э=1, 2× 1× 1× 1× 1, 5× 1, 25× 1=2, 25 < 3

Результаты расчета приведены в табл. 2.

Анализ результатов и выводы

1) Выбранные приводные цепи во всех вариантах удовлетворяют усло­виям износостойкости и прочности при базовой долговечности 10000-15000 ч.

2) Принятые а _р = 30 и 40 удовлетворяют условиям компоновки:

а > а _min = 650 мм.

3) Расчеты показали, что округление Р ¢ в ближайшую по ГОСТ большую сторону (в запас износостойкости) позволяет снизить z ₁ и z ₂ и получить мень­шие диаметры звездочек.

Например для сравнения, в 3-м варианте трехрядной цепи Р¢ = 21 мм (поз.8, табл.2), после округления получим:

Преимущества P = 25, 4 мм очевидны

4) Основным критерием выбора передачи в данном примере является условие min{ D _е2/ D _зв} при меньшем числе рядов цепи (поз. 24, табл. 2). Судя по результатам, это передачи с цепями 2ПР. В 1-м варианте при u =2 и сравни­тельно небольшом превышении D _е2/ D _зв =1, 14 предпочтительной является передача с однорядной цепью нормальной точности ПРА-38, 1-12700.

5) Окончательный вариант из 3-х заданных выбирается по совокуп­ным критериям оптимизации всего привода в целом в технико – экономическом обосновании проекта.

3.2. Пример 2 (с ограничениями по условиям компоновки)

		3.2.1. Исходные данные: Т 1 = 390 Н× м; n 1 = 51, 8 мин-1; u = 1, 85 Условия компоновки: а х ³ 600 мм; аy = 400 мм; диаметр при­водного ро­лика D р = 194 мм, допус­тимое превы­шение [dD] = D е2/ D р £ 1, 7 (т.е. D е2 £ 330 мм). Условия эксплуатации - см. при­мер 1, К Э = 2, 25.

 

 

 

Рис. 3. Схема привода

 

Таблица 2

Формуляр для расчета цепной передачи

Параметр	Результаты расчета по вариантам	Приме­чание
Наименование, обозначение	Фор­мула
	Т 1, Н× м	---				Исходные данные
	n 1, мин-1	---	25, 33
	u	---	2, 00	2, 92	4, 42
	Число зубьев z 1	(2)
	z 2
	Фактическое u			2, 91		4, 4
	Давление [ p ]0, МПа	табл.1						n 1 50
	Число рядов цепи
	Коэффициент m р			1, 7	2, 5		1, 7	2, 5		1, 7	2, 5	cтр.7
	Расчетный шаг Р ¢, мм	(9)	34, 5	28, 9	25, 4	31, 3	26, 2	23, 1	28, 6	23, 9
	Р по ГОСТ 13568-75		38, 1	31, 75	25, 4	31, 75	31, 75	25, 4	31, 75	25, 4	19, 05*	приложение
	z 1min	(3)
	Уточнение z ’1	(10)	18, 6	18, 9	25, 1			17, 2	14, 6	16, 7	26, 9
	принято z 1											z 1 ³ z 1min
	z 2
	Окончательно u					2, 91	2, 94	2, 94	4, 44	4, 41	4, 41
	Диаметры, мм d д1	(15)	231, 48	192, 9	202, 7	223, 1	162, 75	138, 23	162, 75	138, 23	164, 1	**
	d д2			385, 8	405, 4	649, 2	478, 5	406, 4	722, 6	609, 6	723, 7
	D е1	(16)	247, 4	204, 6	213, 8	236, 7	175, 5	148, 6	175, 5	148, 6	172, 5
	D е2	(16)	478, 9	399, 1	416, 4	662, 2	490, 2	416, 4		618, 7	730, 9

	Межосевое расстояние а											> a min= =650 мм
	оптимальное, мм	(20)	1140…	950…	760…	950…	950…	760…	950…	760…	570…	= 650 мм
	принято а р
	Число звеньев W¢	(21)	188, 8	88, 8	117, 9	104, 5	92, 3	114, 2		128, 1	158, 4
	где z S
	D2		9, 14	9, 14	15, 83	44, 68	24, 34	27, 58	76, 62	85, 21	214, 4
	округление W											до четного
	длина цепи L, м	(22)	3, 35	2, 79	3, 0	3, 3	2, 92	2, 9	3, 37	3, 25	3, 0
	Межосевое расстояние а ¢	(23)	1127, 6	939, 6	1017, 3	944, 5	947, 5	1013, 6	951, 6	1014, 3	758, 3
	D а, мм		2, 3…, 5	2…4	2…4	2…4	2…4	2…4	2…4	2…4	1, 5…3
	окончательно а, мм
	ЦЕПЬ по ГОСТ 13568-75		ПРА-38, 1-	2ПР-31, 75-	3ПР-25, 4-	ПРА-31, 75-	2ПР-31, 75-	3ПР-25, 4-	ПРА-31, 75-	2ПР-25, 4-	3ПР-19, 05-	приложение1
	F разр, кН
	q, кг/м		5, 5	7, 3	7, 5	3, 8	7, 3	7, 5	3, 8	5, 0	4, 3
	Аш, мм2
	Давление в шарнирах р, МПа	(24)	35, 9	38, 2	36, 2	38, 5	31, 0	36, 4	34, 8	35, 3	34, 5
	D р, %		2, 6	9, 1	3, 4		---		---	0, 9	---
	z 1
Окончание табл.2
	z2
	u					2, 91
	d д1, мм			202, 96		233, 17
	d д2, мм			405, 92		678, 52
	D е1, мм			216, 3		246, 9
	D е2, мм			419, 3		692, 5
	W
	а, мм
	р, МПа			36, 3		36, 9
	D р, %			3, 7		5, 4						допустимо
	Скорость цепи v, м/с	(27)	0, 3	0, 27	0, 27	0, 45	0, 31	0, 27	0, 47	0, 4	0, 48
	Натяжение цепи, Н
	F t
	F q
	Fv		0, 53	0, 53	0, 55	0, 77	0, 7	0, 55	0, 84	0, 8	1, 0
	F 1max	(26)
	Коэффициент S	(25)		19, 6	18, 8	16, 6	22, 7	18, 7	17, 5	18, 9	19, 1
	допускаемый [ S ]	(28)	7, 53	7, 4	7, 3	7, 4	7, 4	7, 3	7, 4	7, 3	7, 2	S > [ S ]
	Число ударов цепи w, с-1	(30)	0, 36	0, 38	0, 36	0, 54	0, 43	0, 37	0, 56	0, 5	0, 64
	допускаемое [ w ]		13, 3								26, 7	w < [ w ]
	Силы на валах по осям x, y, H
	F 2, Н	(33)
	g, град	(32)	11, 8	12, 3	11, 4	27, 1	19, 1	15, 2	33, 8	26, 7	42, 4
	F вx	(31)										y = 0
	F вy
	Отношение D е2 / D зв		1, 14	0, 95	0, 99	1, 58	1, 17	0, 99	1, 75	1, 47	1, 74/1, 3**

Примечания к табл. 2: 1) * - шаг Р¢ =21 мм округлен до Р =19, 05 мм в ближайшую сторону для сравнения при анализе результатов; 2) ** - при шаге Р =25, 4 мм