Цепи приводные роликовые двухрядные 2ПР
(см. рис. 7.9) (по ГОСТ 13568-75*)
Размеры, мм
t | Bвн | d | d1 | h | b | А | Q, кН | q, кг/м | Аоп , мм2 |
12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 | 7,75 9,65 12,70 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75 | 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,12 12,72 14,29 | 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,4 28,58 | 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 | 13,92 16,59 25,50 29,29 35,76 45,44 48,87 58,55 | 31,8 45,4 72,0 113,4 177,0 254,0 344,8 453,6 | 1,4 1,9 3,5 5,0 7,3 11,0 14,4 19,1 | ||
Примечание. Обозначения такие же, как и в табл. 7.15; дополнительный размер А — расстояние между плоскостями, проходящими через середины, роликов первого и второго рядов цени. |
При проектировании цепных передач следует избегать больших углов (>45°) между линией, соединяющей центры звездочек, и горизонтальной линией. Ведущую ветвь располагают, как правило, сверху. В передачах с большими углами подъема следует предусматривать натяжные устройства.
Рис. 7.10. Схема цепной передачи
Схема простой цепной передачи с двумя звездочками представлена на рис. 7.10. Главный параметр цепи — ее шаг t; остальные геометрические параметры передачи выражают в зависимости от шага:
рекомендуемое оптимальное межосевое расстояние
a = (30¸50) t:
наибольшее amax £ 80t;
наименьшее amin ³0,6 (De1 + De2) + (30¸50) мм:
делительный диаметр звездочки
|
где z - число зубьев звездочки; De1и De2 — наружные диаметры звездочек, определяемые по ГОСТ 592 — 81:
|
|
где ------------------ d1 - диаметр ролика (см. табл. 7.15).
Число зубьев малой звездочки — рекомендуемое (оптимальное) z1 = 31 — 2и, где (u = z2 / z1 — передаточное число. При скорости цепи до 1 м/с допустимое минимальное значение z1 ³ 11. Число зубьев большей звездочки z2 = z1 u, но не больше 120 во избежание соскакивания цепи. Число звеньев цепи
|
|
где
7.17. Допускаемые значения частоты вращения [п1], об/мин, малой звездочки для приводных роликовых цепей нормальной серии
ПР и 2ПР (при z ³ 15)
t, мм | [п1], об/мин | t, мм | [п1], об/мин |
12,7 15,875 19,05 25,4 | 31,75 38,1 44,45 50,8 | ||
Примечание. Для передач, защищенных от пыли, при спокойной работе и надежном смазывании допускается увеличение [п1] на 30%. |
Полученное значение Lt , округляют до целого числа, желательно четного, после чего уточняют межосевое расстояние
|
Для свободного провисания цепи предусматривают возможность уменьшения а на 0,2 — 0,4%. Средняя скорость цепи, м/с
где t — в мм, n1 — в об/мин.
Для открытых передач v £ 7 м/с. Допускаемая частота вращения меньшей звездочки n1, об/мин, приведена в табл. 7.17.
Расчет цепной передачи приводными роликовыми цепями.Главный параметр передачи — шаг цепи, мм, определяют из условия
|
где Т1 — вращающий момент на валу меньшей звездочки, Н×мм: z1 — число зубьев той же звездочки; [р] — допускаемое давление, приходящееся на единицу проекции опорной поверхности шарнира, МПа (численно равное Н/мм2); значения [р] даны в табл. 7.18; т — число рядов цепи; Кэ — коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи: он равен произведению шести коэффициентов
где kд — динамический коэффициент: при спокойной нагрузке kд = 1, при ударной его принимают в зависимости от интенсивности ударов от 1,25 до 2,5; kа учитывает влияние межосевого расстояния: при а = (30¸50)t принимают kа =1;
7.18. Допускаемое давление в шарнирах цепи [р], МПа
(при z1 = 17)
n1, об/мин | Шаг цепи, мм | ||||||||
12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | 50,8 | ||
- | - - | - - - | - - - | ||||||
Примечания: 1. Если z1 ¹17, то табличные значения [р] умножают на kz = 1 + 0,01 (z1 - 17). 2. Для двухрядных цепей значения [р]уменьшают на 15%. | |||||||||
при увеличении а снижают kа на 0,1 на каждые 20t сверх a = 50t: при а £ 25t принимают kа = 1,25; kн — учитывает влияние наклона цепи: при наклоне до 60° kн = 1: при наклоне свыше 60° kн =1,25, но при автоматическом регулировании натяжения цепи принимают kн = 1 при любом наклоне: kpпринимают в зависимости от способа регулирования натяжения цепи: при автоматическом регулировании kр = 1, при периодическом kр = 1,25; kcм принимают в зависимости от способа смазывания цепи: при картерной смазке kcм = 0,8; при непрерывной смазке kcм = 1; при периодической kcм = 1,3¸1,5; kп учитывает периодичность работы передачи: kп = 1 при работе в одну смену, при двухсменной kп = 1,25; при трехсменной kп = 1,5.
Так как величина [р], входящая в формулу (7.38), зависит от определяемого главного параметра — шага цепи (см. табл. 7.18), то задачу решают методом последовательных приближений: предварительно принимают ориентировочное значение [р] в соответствии с предполагаемым значением i, затем определяют t, окрукляют его до стандартного значения (ближайшего
большего) и уточняют значение расчетного р, определяемого из выражения
|
где Ft — окружная сила; Кэ — коэффициент, указанный выше: Аоп— проекция опорной поверхности шарнира (см. табл. 7.15 и 7.16).
Вычисленное значение р не должно превышать допускаемого [р]. Если это условие не выполнено, то следует просчитать варианты - с цепью большего шага или с двухрядной цепью. Если расчетное значение р окажется значительно меньше [р], то следует просчитать варианты с цепями меньшего шага. Такие расчеты целесообразно выполнять с помощью ЭВМ. Вычислив параметры передачи по формулам (7.34) — (7.37), проверяют выбранную цепь на прочность, определяя коэффициент запаса прочности
|
где Q — разрушающая нагрузка, Н (в табл. 7.15 и 7.16 она приведена в кН, поэтому следует умножить табличное значение на 103); Ft - окружная сила: kд - динамический коэффициент, указанный выше: Ft = qv2 — центробежная сила; Ft = 9,81 kfqa — сила от провисания цепи, Н [kf — коэффициент, учитывающий расположение цепи: при горизонтально расположенной цепи kf = 6; при наклонной (под 45°) kf = 1,5; при вертикальной kf = 1]. Расчетный коэффициент запаса прочности s должен удовлетворять условию s ³ [s], где [s] — нормативный коэффициент по табл. 7.19.
7.19. Нормативные коэффициенты запаса прочности [s] приводных роликовых цепей нормальной серии ПР и 2ПР
n1, об/мин | Шаг цепи, мм | ||||||||
12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | 50,8 | ||
7,1 7,3 7,9 8,5 9,3 10,0 10,6 | 7,2 7,4 8,2 8,9 10,0 10,8 11,6 | 7,2 7,5 8,4 9,4 10,7 11,7 12,7 | 7,3 7,6 8,9 10,2 12,0 13,3 14,5 | 7,4 7,8 9,4 11,0 13,0 15,0 - | 7,5 8,0 9,8 11,8 14,0 - - | 7,6 8,1 10,3 12,5 - - - | 7,6 8,3 10,8 - - - - | ||
Пример.Рассчитать передачу приводной роликовой цепью (см. рис. 1.1).
Исходные данные: цепная передача расположена между редуктором и скребковым конвейером. Передаваемая мощность Р = 10 кВт. Частоты вращения: ведущей звездочки п1= 360 об/мин, ведомой п2 = 115 об/мин. Угол между линиями центров и горизонтальной 45°; смазывание периодическое, работа в одну смену.
Порядок расчета: 1. Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568-75) и определяем шаг ее по формуле (7.38); предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:
а) вращающий момент на валу ведущей звездочки
б) коэффициент
в соответствии с исходными данными принимаем: kд = 1,25 (передача к скребковому конвейеру характеризуется умеренными ударами);
ka = 1 [так как следует принять а = (30-50)t];
kн = 1 (так как угол наклона цепи 45о);
kp = 1,25 (регулирование натяжения цепи периодическое):
kсм= 1,5 (смазывание цепи периодическое);
kn= 1 (работа в одну смену).
Следовательно, Кэ= 1,25 • 1,25 • 1,5 = 2,33:
в) числа зубьев звездочек:
ведущей
|
(здесь передаточное число
ведомой
г) среднее значение [р] принимаем ориентировочно по табл. 7.18: [р] = 20 МПа; число рядов цепи т = 1;
д) по формуле (7.38) находим шаг цепи
По табл. 7.15 принимаем ближайшее большее значение t = 31,75 мм; проекция опорной поверхности шарнира Аоп = 262 мм2; разрушающая нагрузка Q = 88,5 кН; q = 3,8 кг/м.
2. Проверяем цепь по двум показателям:
а) по частоте вращения — по табл. 7.17 допускаемая для цепи с шагом t = 31,75 частота вращения [n1] = 630 об/мин, условие n1 £ [n1] выполнено;
б) по давлению в шарнирах — по табл. 7.18; для данной цепи при 360 об/мин значение [р] = 18,1 МПа, а с учетом примечания к табл. 7.18 [р]= 18,1 [1 + 0,01 (25 - 17)] = 19,6 МПа; расчетное давление по формуле (7.39)
|
здесь
где
Условие р £ [р] выполнено.
3. Определяем число звеньев цепи по формуле (7.36); предварительно находим суммарное число зубьев
поправка
по формуле (7.36)
Округляем до четного числа Lt = 134.
4. Уточняем межосевое расстояние по формуле (7.37)
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 1273-0,004 » 5 мм.
5. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле (7.34):
ведущей
ведомой
6. Определяем диаметры наружных окружностей звездочек no формуле (7.35):
ведущей
здесь d1 - диаметр ролика цепи: по табл. 7.15 d1 = 19,05 мм;
ведомой
7. Определяем силы, действующие на цепь:
окружная Ft = 2100 Н (вычислена выше. см. п. 2. б);
центробежная Fv = qv2 = 3,8 × 4,762 = 86 Н;
от провисания цепи Ff = 9,81 kf qa = 9,81 • 1,5 • 3,8 • 1,27 = 71 Н;
расчетная нагрузка на валы
Fв = Ft + 2Ff = 2100 + 2 • 71 = 2242 Н.
8. Проверяем коэффициент запаса прочности s по формуле (7.40)
Нормативный коэффициент запаса прочности по табл. 7.19 [s] = 10,1; условие s ³ [s] выполнено.
Цепь приводная зубчатаяпоказана на рис. 7.11, ее параметры приведены в табл. 7.20.
Диаметры окружностей звездочек:
делительной
наружной
Рис. 7.11. Цепь зубчатая с шарнирами качения