Практическое задание №1 (1). 4. Передаточные механизмы Рис. Схема цепной передачи

Название	4. Передаточные механизмы Рис. Схема цепной передачи
Дата	26.11.2022
Размер	0.61 Mb.
Формат файла
Имя файла	Практическое задание №1 (1).docx
Тип	Документы #812920

ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт машиностроения

(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр¹ Департамент бакалавриата
15.03.01 Машиностроение

(код и наименование направления подготовки, специальности)
Профиль: Современные технологические процессы изготовления деталей в машиностроении

(направление(профиль)/специализация)

практическое задание № 1
по дисциплине (учебному курсу) « Механика 4»

Вариант 6

Студент	Свиридов С.Е. (И.О. Фамилия)
Группа	МСбдо-2004а
Преподаватель	С.В.Мурашкин (И.О. Фамилия)

Тольятти 2022

Практическое задание №1

Расчет цепной передачи
Тема 4. Передаточные механизмы

Рис. 1.1. Схема цепной передачи:

1 – ведущая звездочка, 2 – ведомая звездочка
Задание

Выполните проектный и проверочные расчеты цепной передачи (рис. 1.1). Тип цепи – приводная роликовая. Определите шаг цепи, выберите однорядную цепь из табл. 1.5, рассчитайте размеры звездочек.

Выполните проверочные расчеты. При невыполнении условий выберите цепь двух-, трехрядную (табл. 1.11) и повторите проверочные расчеты. Сделайте выводы.
Таблица 1.1

Выбор варианта задания

Первая буква фамилии	Вариант	_{Передаваемая мощность}_N_,_кВт	Частота вращения ведущей звездочки n₁, об/мин	_{Вид н}агрузки	_{Режим р}аботы	_{Расположение передачи}
Е, С, Я	6	1,6	720	С толчком	Трехсменная	Горизонтальная

Проектный расчет

Цепь приводная роликовая ПР-25.4-60

Определяем минимальное число зубьев ведущей звездочки:

24,2 =25

Передаточное отношение

.

Число зубьев звездочки округляется до ближайшего целого нечетного числа и сравнивается с рекомендуемым значением по табл. 1.2.

Необходимо выдержать условие:

Рекомендуемое число зубьев меньшей звездочки z₁

z₁ при передаточном числе U
1…2	2…3	3…4	4…5	5…6	6
31...27	27…25	25…23	23…21	21…17	17…15	13 (9)

Определяем число зубьев ведомой звездочки:

3. Определяем фактическое передаточное число:

=2,4
Определяем отклонение от заданного передаточного числа:

*100%≤4%

Шаг цепи определяем по формуле

где К_э – коэффициент эксплуатации, в котором частные коэффициенты определяются по табл. 1.3:

p – допускаемое среднее давление в шарнирах цепи, выбирается (на данном этапе ориентировочно) в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки по табл. 1.4.

Таблица 1.3

Значения частных коэффициентов

Наименование коэффициента	Обозначение	Условия работы передачи	Значения коэффициента
Коэффициент динамичности нагрузки	K_Д	Спокойная нагрузка Нагрузка с толчком Сильные удары	1 1,2…1,5 1,8
Коэффициент влияния длины цепи	K_a	а = (60…80) р а = (30…50) р а < 25 р	0,9 1 1,25
Коэффициент расположения передачи	K_Н	Наклон линии центров звездочек к горизонтам >70º < 70º	1 1,25
Коэффициент, учитывающий способ натяжения цепи в цепной передаче	K_рег	Передвигающиеся опоры Наличие нажимного ролика от оттяжных звездочек Нерегулируемое натяжение	1 1,15 1,25
Коэффициент, учитывающий влияние способа смазки цепи	K_см	Непрерывное смазывание в масляной ванне (V_ц= 2…9 м/с) и циркуляционно-струйное смазывание (V_ц 6 м/с) Регулярное капельное или внутришарнирное смазывание Периодическое смазывание	0,8 1 1,5
Коэффициент режима работы	K_реж	Односменная Двухсменная Трехсменная	1 1,25 1,45

Таблица 1.4
Допускаемое среднее давление [p] для

роликовых цепей при z₁= 15…30

Частота вращения ведущей звездочки n₁ мин (не более)	Значение [p], МПа, при шаге цепи Р, мм
Частота вращения ведущей звездочки n₁ мин (не более)	12,7…15,87	19,05…25,4	31,75…38,1	44,45…50,8
50	34,3	34,3	34,3	34,3
200	30,9	29,4	28,1	25,7
400	28,1	25,7	23,7	20,6
600	25,7	22,9	20,6	17,2
800	23,7	20,6	18,1	14,7
1000	22,0	18,5	16,3	–
1200	20,6	17,2	14,7	–
1600	18,1	14,7	–	–
2000	16,3	–	–	–
2400	14,7	–	–	–
2800	13,4	–	–	–

K_m– коэффициент, учитывающий число рядов цепи m.
Цепь приводная роликовая однорядная ПР-25.4-60

m	1	2	3	4
K_m	1	1,7	2,5	3

Полученное значение шага Р округляем до ближайшего стандартного значения по табл. 1.5 и выбираем цепь (роликовая цепь – рис. 1.2).

Таблица 1.5

Цепи однорядные нормальной серии по ГОСТ 13568–97

Рис. 1.2. Приводная роликовая цепь
5.Предварительно принимаем межосевое расстояние:

=750

6. Определяем число звеньев цепи:

. Определяем фактическое межосевое расстояние:

8. Для обеспечения нормального провисания ведомой ветви цепи определяем монтажное межосевое расстояние:

а_м 0,997а.
9. Определяем скорость цепи:

м/с.

По этой скорости по табл. уточняем условия смазки передачи.
Рекомендации по выбору смазки цепных передач

Качество смазки	Вид смазки при окружной скорости v_цм/с
Качество смазки	Менее 4	Менее 7	Менее 12	Более 12
Хорошая	Капельная 4…10 кап/мин	В масляной ванне	Циркуляционная, под давлением	Разбрызгиванием
Удовлетвори-тельная	Густая внутришарнирная. Пропитка цепи через 120…180 ч	Капельная – 20 кап/мин	Циркуляционная, под давлением. В масляной ванне	Циркуляционная, под давлением
Недостаточная	Периодическая, через 6…8 ч
Работа без смазки	Допускается при V до 4 м/мин

Проверочный расчет

1. Определяем окружную силу, передаваемую цепью, Н:

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки по табл. 1.7.

.
Таблица 1.7

Максимальная частота вращения малой звездочки

Число зубьев звездочки	[n]_max, мин^–1 при шаге цепи t, мм
Число зубьев звездочки	12,7	15,87	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
Для втулочных и роликовых цепей
15	2300	1900	1350	1150	1000	750	650	600
19	2400	2000	1450	1200	1050	800	700	650
23	2500	2100	1500	1250	1100	800	750	650
27	2550	2150	1550	1300	1100	850	750	700
30	2600	2200	1550	1300	1100	850	750	700

3. Определяем число ударов цепи при набегании на зубья звездочки и сбегании с нее:

где допускаемое число ударов  берется по табл. 1.8.
Таблица 1.8

Допускаемое число ударов []

Тип цепи	Значение [], 1/с при шаге цепи t, мм
Тип цепи	12,7	15,87	19,05	25,4	31,75	38,1	44,5	50,8
Втулочная и роликовая	60	50	35	30	25	20	15	15

4. Определяем удельное давление в шарнирах для роликовых цепей, МПа:

(1.15)

Проекция опорных поверхностей шарниров (А) выбирается по табл. 1.10, допускаемое среднее давление – по табл. 1.9.
Таблица 1.9

Допускаемое среднее давление [p] для

роликовых цепей при z₁= 15…30

Частота вращения ведущей звездочки n_1, мин (не более)	Значение [p], МПа, при шаге цепи t, мм
Частота вращения ведущей звездочки n_1, мин (не более)	12,7…15,87	19,05…25,4	31,75…38,1	44,45…50,8
50	34,3	34,3	34,3	34,3
200	30,9	29,4	28,1	25,7
400	28,1	25,7	23,7	20,6
600	25,7	22,9	20,6	17,2
800	23,7	20,6	18,1	14,7
1000	22,0	18,5	16,3	–
1200	20,6	17,2	14,7	–
1600	18,1	14,7	–	–
2000	16,3	–	–	–
2400	14,7	–	–	–
2800	13,4	–	–	–

Таблица 1.10
Площадь проекции опорных поверхностей шарниров А приводных роликовых цепей

Шаг цепи t, мм	Проекции опорных поверхностей шарниров А, мм²
Шаг цепи t, мм	однорядных	двухрядных	трехрядных	четырехрядных
8	11	–	–	–
9,525	28	–	–	–
12,7	39,6	85,3	125,5	–
15,875	51,5	115	169	–
19,05	106	180	265	318
25,4	180	306	450	540
31,75	262	446	655	786
38,1	395	672	986	1185
44,45	473	802	1180	1420
50,8	645	1095	1610	1935

Если р  р, то берется цепь следующего шага или многорядная – табл. 1.11.

Таблица 1.11

Цепи приводные роликовые нормальной серии по ГОСТ 13568–97

Определяем статическую прочность цепи:

(1.16)

где Q – разрушающая нагрузка в Н, берется по табл. 1.5, 1.11;

F_v– натяжение цепи от центробежных сил, Н:

, в которой масса 1 м цепи q выбирается по таблице в зависимости от выбранной цепи;

F₀– предварительное натяжение цепи:

где межосевое расстояние a подставляем в метрах;

К_f зависит от стрелы провисания:

– для горизонтальных передач К_f= 6,3;

– для наклонных до 40^ К_f = 3;

– для вертикальной К_f = 1;

n – допускаемый коэффициент запаса прочности для цепей, берется по табл. 1.12.

Таблица 1.12

Допускаемые коэффициенты запаса прочности [n] для цепей

Шаг t, мм	Значение [n] при частоте вращения n₁, мин^–1
Шаг t, мм	до 50	200	400	600	800	1000	1200	1600	2000	2400	2800
Для втулочных и роликовых цепей (при z₁= 15…30)
12,7…15,87	7	7,8	8,5	9,3	10,2	11	11,7	13,2	14,8	6,3	18
19,05…25,4	7	8,2	9,3	10,3	11,7	12,9	14	16,3	–	–	–
31,75…38,1	7	8,5	10,2	13,2	14,8	16,3	19,5	–	–	–	–
44,5…50,8	7	9,3	11,7	14	16,3	–	–	–	–	–	–

6. Определяем силу давления цепи на опоры вала, Н:

F_оп= К_дF_t+ 2F₀

F_оп=1,2*2,31+2*93631=519090(1.17)
7. Определяем амплитуду переменных напряжений по формуле

(1.18)

в которой толщина пластины S:

12 (1.19)
8. Определяем запас прочности по переменным напряжениям:

, (1.20)

в которой предел выносливости по нормальным напряжениям для пластин стандартных цепей

, коэффициент, характеризующий состояние поверхности для пластин с неупрочненными отверстиями _= 1 и для пластин с упрочненными отверстиями _= 1,2…1,4.
Эффективный коэффициент концентрации напряжений:

K_= 1 + q(_– 1),= K_= 1 + 12(35– 1)=57 (1.21)

где q – коэффициент, характеризующий чувствительность материала к концентрации напряжений, для пластин цепи принимают q = 0,4…0,6;

_– теоретический коэффициент концентрации напряжений, для пластин цепи принимают _= 2,8…3.
9. Определяем удельное давление в шарнире при условии переменных нагрузок:

(1.22)

где К_ц – коэффициент качества цепи, для цепей ПР К_ц= 0,85;

– допускаемое (в условиях переменных нагрузок) давление в шарнирах, принимается по табл. 1.13.
Таблица 1.13

Предельная частота вращения, мин^–1, и давление, МПа, при расчете на усталость

Шаг цепи t, мм	Параметр	Число зубьев малой звездочки
Шаг цепи t, мм	Параметр	15	20	25	30	35	40	45
9,525	n_np	2500	2580	2640	2720	2800	2880	2950
9,525		21,3	21,8	22,1	22,3	22,5	22,7	22,9
12,7	n_np	1850	1930	2010	2090	2170	2240	2300
12,7		21,8	22,2	22,5	22,7	22,9	23,1	23,3
15,875	n_np	1500	1550	1600	1650	1700	1750	1800
15,875		22	22,5	22,7	22,9	23,1	23,3	23,5
19,05	n_np	1300	1350	1400	1450	1500	1550	1600
19,05		22,3	22,9	23,1	23,3	23,5	23,7	23,9
25,4	n_np	950	1000	1050	1100	1125	1150	1175
25,4		22,5	23,3	23,6	23,8	24	24,2	24,4
31,75	n_np	800	840	870	900	920	940	950
31,75		22,4	22,9	23,4	23,6	23,8	24	24,2
38,1	n_np	680	710	730	760	780	800	810
38,1		22	22,5	22,7	23	23,3	23,6	23,8
44,75	n_np	570	590	610	630	650	670	690
44,75		22,1	22,5	22,7	22,9	23,1	23,3	23,5
50,8	n_np	530	550	570	590	610	630	650
50,8		21,7	22	22,3	22,7	23	23,2	23,3

10. Определяем стрелу предварительного провисания цепи, мм:
f = 0,02a.

Вывод: выполнили проектный и проверочные расчет приводной однорядной роликовой цепи ПР-25.4-60. Определили шаг цепи и рассчитали размеры звездочек.

Выполнили проверочные расчеты.

1 Оставить нужное