Решение. 1) Минимальное межосевое расстояние по условию компоновки:

1) Минимальное межосевое расстояние по условию компоновки:

2) Минимально допустимый D _е1 по формуле (4):

где N = 390× 51, 8 / 9550 = 2, 1 кВт.

Наибольший D _е1max по формуле (5):

при 1 4 D _е1max = 1, 66× 720 / (1, 85 + 1) = 419 мм

Для увеличения надежности и долговечности передачи принимаем:

D _е1= 1, 15 D _е1min = 1, 15× 149» 170 мм, тогда

D _е2 = 170× 1, 85 = 314, 5 мм < 330 мм – допускаемого по заданию.

3) Предварительный шаг цепи по формуле (7):

Р¢ = 720/(30…50) = 24..14мм.

Стандартные шаги в этом интервале: Р =15, 875; 19, 05; 25, 4 мм, так как а может быть больше а _min = 720 мм, то добавим еще Р = 31, 75 мм.

4) Числа зубьев звездочек по формуле (8):

5) Проверка износостойкости шарниров по удельному давлению р < [ р ]₀, где при, n 50 мин^-1 (табл. 1) для всех Р [ р ]₀ = 35 МПа,

Давление р, МПа: по формуле (24) (где А _ш – по приложению 1):

Условие p [ p ]₀ выполняется для ЦЕПИ 2ПР-25, 4-1140 ГОСТ 13568-75 (приложение 1), D р = 1, 4% < 5%. Ее рассматриваем в дальнейшем.

6) Диаметры по формулам (15), (16):

d _д1 = 25, 4/sin(180°/20) = 162, 37 мм;

d _д2=25, 4/sin(180°/37) = 299, 5 мм;

D _е1=25, 4× [0, 5 + ctg(180°/20)] = 173, 1 мм;

D _е2=25, 4× [0, 5 + ctg(180°/37)] = 311, 1 мм;

Проверка условия [d _D ]:

D _е2/ D _р = 311, 1/194 = 1, 6 < [1, 7] – условие компоновки выполняется.

7) Число звеньев цепи W по формуле (21) при а¢ _р=36 или

а ' = 36× 25, 4 = 914, 4 мм > 720 мм: W ' = 2× 36 + 0, 5× 57 + 7, 32/ 36 = 100, 7,

где z _S = 57; D² = 7, 32.

Принимаем W = 100

Длина цепи в м: L = 25, 4× 100× 10^-3 = 2, 54 м.

8) Фактическое межосевое расстояние по формуле (23):

a ' = 0, 25× 25, 4× [100 - 0, 5× 57+ ] = 905, 4 мм;

D а = 1, 8…3, 6 мм, тогда а = 903 мм.

Угол наклона к горизонту y = arcsin(400/ 903) = 26, 29°

9) Проверочный расчет

Средняя скорость цепи м/с

Натяжение ветвей цепи: F _t = 2000× 390/ 162, 37 = 4800 Н;

для цепи 2ПР-25, 4-11400 (приложение 1) q = 5 кг/м; F _разр = 114 кН;

F _q = 60× 5× 0, 903× сos26, 29° = 243 Н;

F_v= 5× 0, 44² = 0, 97 Н;

F _1max = 1, 2× 4800 + 243 + 0, 97» 6000 Н;

F ₂ = 243+0, 97 = 244 Н;

Запас прочности по формуле (25): S = 114/6 = 19 > [S] = 7, 3

где [ S ] = 7+0, 25× 10^-3× 25, 4× 51, 8 = 7, 3.

Условие прочности выполняется

Число ударов цепи о зубья звездочек по формуле (30):

w = 20× 51, 8/ (15× 100) = 0, 69 < [ w ] = 508/ 25, 4 = 20 с^-1.

Динамическое условие выполняется

10) Нагрузка на валы звездочек

Угол g = 57, 3× (299, 5 - 162, 37)/ 903 = 8, 7°.

Составляющие силы по осям х и у (вращение звездочек – правое, ведущая ветвь - нижняя, в формулах (31) приняты нижние знаки):

F _{в x} = 6000× cos(4, 35 - 26, 29) + 244× cos(4, 35 + 26, 29)» 5780 Н;

F _{в у} = 6000× sin(26, 29 - 4, 35) + 244× sin(26, 29 + 4, 35)» 2370 Н;

3.3. Пример 3 (передача с зубчатой цепью)