Навигация по странице:Рекомендации к выполнению задания 1Первая буква фамилии Вариант Передаваемая мощностьРежим работыБ, Н, Ш 2В, О, Щ 3Г, П, Э 4Д, Р, Ю 5Е, С, Я 6Методические рекомендации 1.1. Проектный расчет
|
Тема Передаточные механизмы Рис. Схема цепной передачи
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. Рекомендации к выполнению задания 1 1. Определить номер варианта согласно табл. 1.1 по первой букве фамилии.
Передаточное отношение .
Таблица 1.1
Выбор варианта задания
Первая буква фамилии
| Вариант
| Передаваемая мощность N, кВт
| Частота вращения ведущей звездочки n1, об/мин
| Вид нагрузки
| Режим работы
| Расположение передачи
| А, М, Ч
| 1
| 0,5
| 600
| Спокойная
| Односменная
| Вертикальная
| Б, Н, Ш
| 2
| 0,8
| 1200
| Двухсменная
| Горизонтальная
| В, О, Щ
| 3
| 1
| 1640
| Трехсменная
| Вертикальная
| Г, П, Э
| 4
| 1,2
| 680
| С толчком
| Односменная
| Горизонтальная
| Д, Р, Ю
| 5
| 1,4
| 700
| Двухсменная
| Вертикальная
| Е, С, Я
| 6
| 1,6
| 720
| Трехсменная
| Горизонтальная
| Ж, Т
| 7
| 1,8
| 740
| Односменная
| Вертикальная
| З, У
| 8
| 2
| 75
| Сильные удары
| Двухсменная
| Горизонтальная
| И, Ф
| 9
| 2,2
| 76
| Трехсменная
| Вертикальная
| К, Х
| 10
| 2,4
| 78
| Односменная
| Горизонтальная
| Л, Ц
| 0
| 2,5
| 80
| Двухсменная
| Вертикальная
|
2. Выполнить необходимые расчеты согласно методическим указаниям.
3. Оформить решение задачи с пояснениями хода решения. Методические рекомендации
1.1. Проектный расчет
1. Определяем минимальное число зубьев ведущей звездочки:
(1.1) Число зубьев звездочки округляется до ближайшего целого нечетного числа и сравнивается с рекомендуемым значением по табл. 1.2.
Необходимо выдержать условие:
(1.2) Таблица 1.2
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)
|
2. Определяем число зубьев ведомой звездочки:
(1.3)
Полученное значение z2 необходимо округлить до ближайшего целого четного числа. 3. Определяем фактическое передаточное число:
(1.4)
и отклонение от заданного передаточного числа:
. (1.5) 4. Шаг цепи определяем по формуле
, (1.6)
где Кэ – коэффициент эксплуатации, в котором частные коэффициенты определяются по табл. 1.3:
(1.7)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
| KД
| Спокойная нагрузка
Нагрузка с толчком
Сильные удары
| 1
1,2…1,5
1,8
| Коэффициент влияния длины цепи
| Ka
| а = (60…80) р
а = (30…50) р
а < 25 р
| 0,9
1
1,25
| Коэффициент расположения передачи
| KН
| Наклон линии центров звездочек к горизонтам
>70º
< 70º
|
1
1,25
| Коэффициент, учитывающий способ натяжения цепи в цепной передаче
| Kрег
| Передвигающиеся опоры
Наличие нажимного ролика от оттяжных звездочек
Нерегулируемое натяжение
| 1 1,15
1,25
| Коэффициент, учитывающий влияние способа смазки цепи
| Kсм
| Непрерывное смазывание в масляной ванне (Vц = 2…9 м/с) и циркуляционно-струйное смазывание (Vц 6 м/с)
Регулярное капельное или внутришарнирное смазывание
Периодическое смазывание
| 0,8 1
1,5
| Коэффициент режима работы
| Kреж
| 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
| 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
| –
| –
| –
|
|
|
|
|
|
Km – коэффициент, учитывающий число рядов цепи m.
Полученное значение шага Р округляем до ближайшего стандартного значения по табл. 1.5 и выбираем цепь (роликовая цепь – рис. 1.2).
В обозначении роликовой цепи указывают: тип, шаг, разрушающую нагрузку и номер ГОСТа (например, цепь ПР-15,875-875-2270-1 ГОСТ 13568–97).
У многорядных цепей в начале обозначения указывают число рядов. Таблица 1.5
Цепи однорядные нормальной серии по ГОСТ 13568–97
Рис. 1.2. Приводная роликовая цепь 5. Предварительно принимаем межосевое расстояние:
. (1.8) 6. Определяем число звеньев цепи:
. (1.9)
Полученное значение округляем до ближайшего четного целого числа (при нечетном числе звеньев приходится использовать переходные звенья). 7. Определяем фактическое межосевое расстояние:
. (1.10) 8. Для обеспечения нормального провисания ведомой ветви цепи определяем монтажное межосевое расстояние:
ам 0,997а. (1.11) 9. Определяем скорость цепи:
м/с. (1.12)
По этой скорости по табл. 1.6 уточняем условия смазки передачи. Таблица 1.6
Рекомендации по выбору смазки цепных передач
Качество смазки
| Вид смазки при окружной скорости vц м/с
| 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
|
10. Определяем геометрические размеры звездочек для роликовых цепей по ГОСТ 591–69.
1.2. Проверочный расчет
1. Определяем окружную силу, передаваемую цепью, Н:
. (1.13)
2. 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
| 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:
, (1.14)
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
| 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
n1, мин (не более)
| Значение [p], МПа, при шаге цепи t, мм
| 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
| 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
5. Определяем статическую прочность цепи:
, (1.16)
где Q – разрушающая нагрузка в Н, берется по табл. 1.5, 1.11;
Fv – 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;
Кf зависит от стрелы провисания:
– для горизонтальных передач Кf = 6,3;
– для наклонных до 40 Кf = 3;
– для вертикальной Кf = 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
| 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:
Fоп = КдFt + 2F0. (1.17) 7. Определяем амплитуду переменных напряжений по формуле
, (1.18)
в которой толщина пластины S:
. (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), (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 Кц – коэффициент качества цепи, для цепей ПР Кц = 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
| 15
| 20
| 25
| 30
| 35
| 40
| 45
| 9,525
| nnp
| 2500
| 2580
| 2640
| 2720
| 2800
| 2880
| 2950
|
| 21,3
| 21,8
| 22,1
| 22,3
| 22,5
| 22,7
| 22,9
| 12,7
| nnp
| 1850
| 1930
| 2010
| 2090
| 2170
| 2240
| 2300
|
| 21,8
| 22,2
| 22,5
| 22,7
| 22,9
| 23,1
| 23,3
| 15,875
| nnp
| 1500
| 1550
| 1600
| 1650
| 1700
| 1750
| 1800
|
| 22
| 22,5
| 22,7
| 22,9
| 23,1
| 23,3
| 23,5
| 19,05
| nnp
| 1300
| 1350
| 1400
| 1450
| 1500
| 1550
| 1600
|
| 22,3
| 22,9
| 23,1
| 23,3
| 23,5
| 23,7
| 23,9
| 25,4
| nnp
| 950
| 1000
| 1050
| 1100
| 1125
| 1150
| 1175
|
| 22,5
| 23,3
| 23,6
| 23,8
| 24
| 24,2
| 24,4
| 31,75
| nnp
| 800
| 840
| 870
| 900
| 920
| 940
| 950
|
| 22,4
| 22,9
| 23,4
| 23,6
| 23,8
| 24
| 24,2
| 38,1
| nnp
| 680
| 710
| 730
| 760
| 780
| 800
| 810
|
| 22
| 22,5
| 22,7
| 23
| 23,3
| 23,6
| 23,8
| 44,75
| nnp
| 570
| 590
| 610
| 630
| 650
| 670
| 690
|
| 22,1
| 22,5
| 22,7
| 22,9
| 23,1
| 23,3
| 23,5
| 50,8
| nnp
| 530
| 550
| 570
| 590
| 610
| 630
| 650
|
| 21,7
| 22
| 22,3
| 22,7
| 23
| 23,2
| 23,3
|
10. Определяем стрелу предварительного провисания цепи, мм: f = 0,02a. (1.23) |
|
|