Целью расчета является определение следующих параметров цепных передач

Проектировочный расчет цепной передачи
Определим шаг цепи р.
3
р2,8Т1103KЭ/Z1pЦ
Kэ=kдkсkkрегkр
z1=29-2uцп
T1=P/
=2n1
где Т1 = Нм - вращающий момент на ведущей звездочке;
Kэ- коэффициент эксплуатации, представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих условия работы передачи.
kд=1,2; kс=1; k=1; kрег=0,8; kр=1,25
=2 предварительно принятое число рядов цепи типа ПР;
z1=25 - число зубьев ведущей звездочки (целое нечетное число);
[рц]=20,5 Н/мм2 - допускаемое давление в шарнирах цепи, определено интерполированием по таблице 4.3 в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки n1 =815 об/мин., при ожидаемом шага цепи р = 25,4 мм типа ПР;
uцп=4 - заданное передаточное число цепной передачи;
P=49000 Вт - мощность передаваемая ведущей звездочкой;
- угловая скорость вращения ведущей звездочки, рад/с;
=3,14 - математическая константа.
Kэ=1,2110,81,25=1,2
z1=29-24=21
T1=P/=49000/85,30=574,42 Нм
=2n1=23,14(815/60)=85,30 рад/с
3
t=2,8574,421031,2/2520,52=18,245 мм
Полученное значение шага р округляем до ближайшего большего, согласно таблице П.4. Принимаем р=19,05 мм.
С целью гарантированного выполнения проверочных расчетов цепной передачи, увеличиваем значение шага р до предварительно заданного значения 25,4 мм.
Окончательно принимаем р = 25,4 мм.
Определяем число зубьев ведомой звездочки z2:
z2=uцпz1
где z1 = 25 - число зубьев ведущей звездочки (целое нечетное число, см. п. 1);
uцп=4 - заданное передаточное число цепной передачи
z2=425=100
Полученное значение z2 следует округлить до целого нечетного числа.
Окончательно принимаем z2 = 101.
Определим фактическое передаточное число uф и проверяем его отклонение u от заданного uцп:
uф=z2/z1=101/25=0,04
u=uф-uцпuцп100%=4,04-44100%=1%<4%
где z1=25, z2=101 - уточненное число зубьев ведущей и ведомой звездочек соответственно;
uцп =4 - заданное передаточное число
Определяем оптимальное межосевое расстояние а.
a=app
где ар=40 - предварительное межосевое расстояние в шагах цепи;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи.
a=4025,4=1016 мм.
Определяем число звеньев цепи lр
lp=2ap+(z1+z2)/2+(z2-z1)/(2)2/ap;
где = 3,14 - математическая константа;
ар=40 - предварительное межосевое расстояние в шагах цепи;
z1 = 25, z2 = 101 - уточненное число зубьев ведущей и ведомой звездочек
получим lp=240+(25+101)/2+(101-25)/(23,14)2/40=146,661
Округлим до четного числа lp=147
Уточним межосевое расстояние ap в шагах .

а=0,25lp-0,5(z1+z2)+lp-0,5(z1+z2)2-8(z2-z1)/(2)2
где =3,14 - математическая константа;
lр=147 - число звеньев цепи;
z1=25, z2 =101 - уточненное число зубьев ведущей и ведомой звездочек соответственно.
а=0,25147-0,5(25+101)+147-0,5(25+101)2-8(101-25)/(23.14)2=40,18
Определим фактическое межосевое расстояние а
a=aрр
где ар=40,18 - уточненное межосевое расстояние в шагах;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи.
a=40,1825,4=1020,57 мм,
Определяем монтажное межосевое расстояние ам, мм
ам=0,995а,
где а=1020,57 мм - фактическое межосевое расстояние
ам=0,9951020,57=1015,47 мм,
Определяем длину цепи l, мм
l=lpр
где lр=147- уточненное число звеньев цепи
р = 25,4 мм - стандартный шаг цепи
l=14725,4=3733,8 мм,
Определяем диаметры делительной окружности звездочек dд, мм:
ведущей звездочки
dд1=р/Sin(180/Z1)
ведомой звездочки
dд2=р/Sin(180/Z2)
где dd1, dd2 - диаметр делительной окружности ведущей и ведомой звездочек соответственно, мм;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи;
z1 = 25, z2 = 101 - уточненное число зубьев ведущей и ведомой звездочек соответственно
dд1=25,4/Sin(180/25)=202,66 мм.
dд2=25,4/Sin(180/101)=816,72 мм.
Определяем диаметры окружности выступов звездочек De:
ведущей звездочки
De1=pK+Kz1-0,31
Kz1=ctg180z1
=pd3
ведомой звездочки
De2=pK+Kz2-0,31
Kz2=ctg180z2
=pd3
где De1, De2 - диаметр окружности выступов ведущей и ведомой звездочек соответственно, мм;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи ;
K = 0,7 - коэффициент высоты зуба;
z1 = 25, z2 = 101 - уточненное число зубьев ведущей и ведомой звездочек соответственно;
d3 =15,88 мм - диаметр ролика шарнира цепи.
ведущей звездочки
De1=25,40,7+7,916-0,311,543=206,17 мм
Kz1=ctg18025=7,916
=24,515,88=1,543
ведомой звездочки
De2=25,40,7+32,132-0,311,543=828,83мм
Kz2=ctg180101=32,132
=24,515,88=1,543
Определить диаметры окружности впадин звездочек Di, мм:
- ведущей звездочки
Di1=dд1-(d3-0,175dд1)
- ведомой звездочки
Di2=dд2-(d3-0,175dд2)
где Di1, Di2 - диаметр окружности впадин ведущей и ведомой звездочек соответственно, мм;
dd1, dd2 - диаметр делительной окружности ведущей и ведомой звездочек соответственно, мм;
р - стандартный шаг цепи, мм;
d3 - диаметр ролика шарнира цепи, мм.
- ведущей звездочки
Di1=202,66-15,88-0,175202,66=189,27мм
- ведомой звездочки
Di2=816,72-15,88-0,175816,72=805,84мм
Проверочный расчет цепной передачи
Проверим частоту вращения меньшей звездочки n1, об/мин:
n1n1];
n1=15*103/24,5=817,6 об/мин
где n1=815 об/мин - частота вращения ведущей звездочки;
[n1]=817,6 об/мин - допускаемая частота вращения ведущей звездочки;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи.
Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек U, с-1:
U=4z1n1/lp[U]=20с-1
[U]=508/р
где z1 = 25 - уточненное число зубьев ведущей звездочки;
n1=13,58 об/c - частота вращения ведущей звездочки;
lр = 147 — уточненное число звеньев цепи;
[U]=20 с-1 - допускаемое число ударов цепи;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи
U=42515,38/147=10,462 c-1[U]=20с-1
[U]=508/25,4=20c-1
Определяем фактическую скорость цепи v, м/с
v=z1pn1;
где z1 = 25 - уточненное число зубьев ведущей звездочки;
р=25,4 мм - стандартный шаг цепи;
n1= 15,38 об/c - частота вращения ведущей звездочки.
v=250,025415,38=9,77 м/с;
Определим окружную силу, передаваемую цепью Ft, Н:
Ft=P/v
где P=48000 Вт - мощность, передаваемая ведущей звездочкой
v =9,77 м/с - фактическая скорость цепи
получим Ft=48000/9,77=4913 H
Проверяем давление в шарнирах цепи рц, Н/мм2 :
pц=(FtKЭ)/A;
где Ft=4913 Н - окружная сила, передаваемая цепью;
Кэ=1,2 - коэффициент эксплуатации;
[рц]=20,5 Н/мм2 - допускаемое давление в шарнирах цепи
=2 - число рядов цепи;
А=125,77 мм2 - площадь проекции опорной поверхности шарнира цепи;
d1=7,92 мм и b3 = 15,88 мм - диаметр валика и ширина внутреннего звена цепи соответственно.
А=d1b3=15,887,92=125,77мм2
pц=(49131,2)/2125,77=20,47Н/мм2
Цепь пригодна, т