Основные параметры и размеры приводных зубчатых цепей с односторонним зацеплением приведены в табл. 6.24. Межосевое расстояние передачи рекомендуется выбирать по формуле (6.40).
Таблица 6.24
Зубчатые приводные цепи (ГОСТ 13552–81). Размеры в мм
|
| |||||||||
| t | b, не более | b1, не более | b2, не более | h | h1 | S | е | Разрушающая нагрузка, кН, не менее | Масса l м цепи, кг, не более |
| 12,7 | 22,5 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5 | 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5 58,5 | 31,5 37,5 43,5 49,5 55,5 61,5 | 13,4 | 7,0 | 1,5 | 4,76 | 26 31 36 42 49 56 | 1,31 1,60 2,00 2,31 2,70 3,00 |
| 15,875 | 30,0 38,0 46,0 54,0 62,0 70,0 | 38,0 46,0 54,0 62,0 70,0 78,0 | 41,0 49,0 57,0 65,0 73,0 81,0 | 16,7 | 8,7 | 2,0 | 5,95 | 41 50 58 69 80 91 | 2,21 2,71 3,30 3,90 4,41 5,00 |
| 19,05 | 45,0 57,0 69,0 81,0 93,0 | 54,0 66,0 78,0 90,0 102,0 | 56,0 68,0 80,0 92,0 104,0 | 20,1 | 10,5 | 3,0 | 7,14 | 74 89 105 124 143 | 3,90 4,90 5,91 7,00 8,00 |
| 25,4 | 57,0 75,0 93,0 111,0 | 66,0 84,0 102,0 120,0 | 68,0 86,0 104,0 122,0 | 26,7 | 13,35 | 3,0 | 9,52 | 101 132 164 196 | 8,40 10,80 13,20 15,40 |
| 31,75 | 75,0 93,0 111,0 129,0 | 85,0 103,0 121,0 139.0 | 88,0 106,0 124,0 142,0 | 33,4 | 16,7 | 3 | 11,91 | 166 206 246 286 | 14,35 16,55 18,80 21,00 |
Профилирование звездочек для зубчатых цепей регламентировано ГОСТ 13576–81. Число зубьев меньшей звездочки z1 по условию плавности работы должно быть не меньше 17. В зависимости от передаточного числа и оптимальное значение z1 = 35 – 2u. Предпочтительно принимать нечетные числа зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному изнашиванию шарниров цепи и звездочек.
Длину цепи Lt, выраженную числом звеньев, определяют по формуле (6.39).
Частоту вращения меньшей звездочки n1 , мин-1, по опытным данным рекомендуется ограничивать значением
. (6.44)
Число ударов w цепи (в секунду) при набегании ее на зубья звездочек и сбегании с них не должно превышать допускаемого значения [w]:
. (6.45)
Для расчета зубчатой цепи предварительно определяют ее ширину, мм:
, (6.46)
где Р — передаваемая мощность, кВт;
Кэ — коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации, определяемый по формуле (6.34);
[Р10] — мощность, кВт, допускаемая для передачи цепью шириной 10 мм; ориентировочные значения [Р10] приведены в табл. 6.25.
Так как в начале расчета шаг цепи и скорость ее не известны, то приходится решать такую задачу методом подбора, задаваясь величиной t и определяя ν = z1tn1/(60∙103). Затем по найденной величине b формула (6.46) подбирают по табл. 6.24 соответствующую цепь и проверяют ее пригодность по формулам (6.44) и (6.45). Если она удовлетворяет указанным условиям, то заканчивают расчет проверкой коэффициента запаса прочности цепи по фор
муле (6.35), который должен быть не меньше допускаемой величины [S], приведенной в табл. 6.26.
Порядок расчета передачи зубчатой цепью такой же, как и рассмотренный в начале п. 6.4.1.
Профиль зубьев звездочек для зубчатых цепей с односторонним зацеплением и основные их параметры приведены в табл. 6.27.
Угол поворота звена φ = 360°/z. Угол впадины зуба 2β = α – φ. Угол профиля зуба g = 30° – φ. Ширина зуба звездочки b3 = b+2s, где b — ширина цепи.
Таблица 6.25
Значения ширине [P10], кВт, для зубчатых цепей при условной ширине 10 мм
| Шаг цепи, мм | Скорость цепи ν, м/с | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 10 | |
| 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 | 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 | 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 | 1,0 1,3 1,62 2,1 2,6 | 1,3 1,6 1,9 2,6 3,2 | 1,6 2,1 2,5 3,4 4,2 | 2,0 2,5 3,0 4,0 5,1 | 2,35 3,0 3,5 4,6 5,9 |
Таблица 6.26
Нормативный коэффициент запаса прочности [S] приводных зубчатых цепей (при z1 > 17)
| Шаг цепи, мм | Частота вращения ведущей звездочки, мин-1 | ||||||||
| 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 | |
| 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 | 20 20 21 21 21 | 21 21 22 22 22 | 22 22 23 24 25 | 23 24 24 26 26 | 24 25 26 28 30 | 25 26 28 30 32 | 26 27 29 32 35 | 28 30 32 36 40 | 30 32 35 40 — |
Расстояние от вершины зуба до линии центров С1 » 0,4t. Глубина проточки h3 = 0,75t, ширина проточки s1 = 2s, где s — толщина пластины (см. табл. 6.24). Радиус закругления торца зуба и направляющей проточки r » t.
Таблица 6.27
Основные размеры (мм) звездочек для зубчатых цепей (ГОСТ 13576–81)
|
| |||||
| Параметр | Шаг цепи t, мм | ||||
| 12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | |
| Высота зуба h2 | 8,3 | 10,3 | 12,4 | 15,9 | 19,9 |
| Радиальный зазор е | 1,3 | 1,6 | 1,9 | 2,5 | 3,2 |
| Расстояние между кромками рабочих граней зубьев T при α =60° | 14,11 | 17,73 | 21,22 | 28,33 | 35,35 |
| Расстояние с от точки пересечения рабочих граней до наружной окружности | 20,52 | 25,65 | 30,76 | 41,03 | 51,34 |
| Радиус r1 закругления впадины зуба | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 3,5 |
| Примечания 1 Диаметр делительной окружности dд = t/sin (180°/z) 2 Диаметр наружной окружности De = t/tg (180°/z) 3 Диаметр окружности впадин D i = dд –2h2 / cos (180°/z) | |||||
Пример 6.6. Рассчитать передачу с зубчатой цепью в системе привода от редуктора к цепному конвейеру по данным примера 6.5.
Решение 1. Передаточное число передачи
u = n1 / n2 = 451,9 /225,9 » 2.
2. Число зубьев меньшей (ведущей) звездочки
z1 = 35 – 2u= 35 – 2×2=31;
число зубьев большей (ведомой) звездочки
z2 = z1u = 31×2 = 62.
Принимаем нечетное число зубьев z2 = 63. При этом передаточное число передачи u = z2/z 1= 63/31 = 2,03, отклонение от заданного значения:
3. По табл. 6.24 предварительно назначаем шаг цепи t = 15,875 мм и определяем скорость цепи по формуле (6.37):
м/с.
4. Интерполированием по табл. 6.25 принимаем мощность [Р10] =1,51 кВт, допускаемую для передачи цепью шириной 10 мм.
5. По формуле (6.34) определяем коэффициент эксплуатации, принимая К = 1 при спокойной нагрузке, К a = 1 при оптимальном межосевом расстоянии а = (30…50)t, Кс = 0,8 при смазывании погружением, Кg = 1 при g ≤ 60°, Кр = 1,25 при двухсменной работе, Kрег = 1,25 при нерегулируемой передаче:
Кэ = К Кα Кс К g Кр Крег= 1×1×0,8×1×1,25×1,25 = 1,25.
6. По формуле (6.46) находим ширину цепи
мм,
где передаваемая мощность Р = Т1w1 = 218×47,32 = 10316 Вт = 10,316 кВт.
Для шага t = 15,875 мм не предусмотрена цепь шириной более 70 мм. Поэтому принимаем следующий шаг t = 19,05 мм и определяем скорость цепи:
м/с.
мощность [Р10] = 2,04 кВт, ширину цепи
мм
По табл. 6.24 принимаем ближайшее стандартное значение b = 69 мм этой же таблице для этой цепи Fp = 105 кН , q – 5,91 кг/м.
7. По формуле (6.38) определяем предварительное значение межосевого расстояния:
а = (30...50)t = (30…50) ×19,05 = 571,5…952,5 мм.
С целью экономии металла и получения небольших габаритов передачи ориентируемся на меньшие значения межосевого расстояния и принимаем а = 600 мм.
8. По формуле (6.39) определяем число звеньев в цепи:
Lt = 2at + 0,5zS + D2/at, = 2×31,496 + 0,5×94 + 5,0932/31,496 = 110,8;
где zS = z1 + z2 = 31 + 63 = 94;
at = a / t = 600/19,05 = 31,496;
D = (Z2 – Z1)/2p = (63–31)/2×3,14 = 5,093.
Принимаем четное число звеньев Lt = 110. При этом длина цепи L=L t t =110×19,05 = 2095 мм = 2,095 м, масса цепи m = Lq = 2,095×5,91 = 12,38 кг.
9. По формуле (6.40) уточняем межосевое расстояние:
= 0,25×19,05[110-0,5×94+ + 
] = 592,12 мм.
Для обеспечения свободного провисания цепи предусматриваем уменьшение а на 0,2 – 0,4 %, т. е. на 592×(0,002...0,004) = 1,18...2,37 мм.
Назначаем монтажное межосевое расстояние а = 590 мм.
10. По формуле (6.44) определяем допускаемую частоту вращения меньшей звездочки:
Условие n1< [n1] выполняется.
11. Определяем число ударов w цепи в секунду и сравниваем его с допускаемым значением [w] по формуле (6.45):
Условие w < [w] выполняется.
12. По формуле (6.41) определяем окружную силу на звездочке, равную тяговой силе на ведущей ветви:
F t =P/ν = 10316/4,448 = 2319 Н; по формуле (6.42) — нагрузку на валы и опоры:
Fr » 1,15Ft = 1,15×2319 = 2667 Н.
13. По формуле (6.35) вычисляем коэффициент запаса прочности цепи:
,
где нагрузка от центробежных сил
Fц = qν2 = 5,91×4,4482 = 116,9 Н;
нагрузка от провисания цепи
Ff = 9,81 kf q a = 9,81×3,5×5,91×0,59 = 119,7 Н,
здесь Kf = 1 + 5 (90° – g)/90 = 1 + 5×(90 – 45)/90 = 3,5.
По табл. 6.26 интерполированием находим значение нормативного коэффициента запаса прочности [S] = 27,0.
Следовательно, условие S > [S] выполнено.
14. Намечаем конструкцию звездочек и определяем их размеры (см. табл. 6.23).
Для ведущей звездочки, делительный диаметр
dд1 = t/sin (180°/z1)= 19,05/sin (180°/31) = 188,30 мм;
Для ведомой звездочки:
dд2 = t / sin(180°/z2) = 19,05/sin (180°/63) = 382,22 мм.
Выводы из рассмотрения результатов расчетов передач роликовой и зубчатой цепями выполненным по одинаковым исходным данным:
| Сравниваемые величины | Роликовая | Зубчатая |
| Сила действующая на валы F2, Н | 2296 | 2667 |
| Межосевое расстояние, мм | 796 | 590 |
| Шаг цепи, мм | 25,4 | 19,5 |
| Диаметр делительной окружности · ведущей звездочки, мм · ведомой звездочки, мм | 218,8 436,8 | 188,3 382,22 |
| Скорость цепи, м/с | 5,17 | 4,45 |
Приложение
Таблица П1
Двигатели асинхронные короткозамкнутые трехфазные серии А4
| Номинальная мощность Рэ, Вт | Синхронная частота вращения, мин-1 | |||||||
| 3000 | 1500 | 1000 | 750 | |||||
| Тип двигателя, 4А | nэ (d)э | Тип двигателя, 4А | nэ (d)э | Тип двигателя, 4А | nэ (d)э | Тип двигателя, 4А | nэ (d)э | |
| 0,25×103 0,37×103 0,55×103 0,75×103 1,10×103 1,50×103 2,2×103 3,0×103 4,0×103 5,5×103 7,5×103 11,0×103 15,0×103 | АМ56В2У3 АМ63А2У3 АМ63В2У3 М71А2У3 М71В2У3 М80А2У3 М80В2У3 М90L2У3 М100S2У3 М100L2У3 М112M2У3 М132M2У3 М160S2У3 | 2760(11) 2740(14) 2710(14) 2840(19) 2810(19) 2850(22) 2850(22) 2840(24) 2880(28) 2880(28) 2900(32) 2930(36) 2930(42) | АМ63А4У3 АМ63В4У3 М471А4У3 М71В4У3 М80А4У3 М80В4У3 М90L4У3 М100S4У3 М100L4У3 М112М4У3 М132S4У3 М1М2М4У3 М160S4У3 | 1370(14) 1365(14) 1390(19) 1390(19) 1420(19) 1415(22) 1425(22) 1435(24) 1430(28) 1445(28) 1455(32) 1450(36) 1460(42) | АМ63В6У3 М71А6У3 М71В6У3 М80А6У3 М80В6У3 М90L6У3 М100L6У3 М112MА6У3 М112MB6У3 М132S6У3 М132M6У3 М160S6У3 М160M6У3 | 890(14) 910(19) 900(19) 915(22) 920(22) 935(24) 950(28) 955(32) 950(32) 965(36) 970(36) 970(42) 970(42) | M71B8У3 М80А8У3 М80В8У3 М90LA8У3 М90LВ8У3 М100L8У3 М112МА8У3 М112МВ8У3 М132S8У3 М132М8У3 М160S8У3 М160М8У3 М180М8У3 | 680(19) 675(22) 700(22) 700(24) 700(24) 700(28) 700(32) 700(32) 720(36) 720(36) 730(42) 730(42) 730(42) |
Примечания — 1. Структура обозначения типоразмера двигателя; 2 — порядковый номер серии; А — вид двигателя — асинхронный; А — станица и щиты двигателя алюминиевые (отсутствие знака означает, что станица и щиты чугунные или стальные); М — модернизированный; двух- или трехзначное число — высота оси вращения ротора; А, В – длина сердечника статора; L, S, M — установочный размер по длине станицы; 2, 4, 6, 8 — число полюсов; У3 — климатическое исполнение и категория размещения (для работы в зонах с умеренным климатом).
ЛИТЕРАТУРА
1 Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / В.И. Анурьев. – Москва, 1999.
2 Детали машин в примерах и задачах / Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. — Минск, 1981.
3 Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. — Москва, 2000.
4 Иванов, М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов. — Москва, 1984.
5 Иосилевич, Г.Б. Детали машин / Г.Б. Иосилевич. — Москва, 1988.
6 Конструирование машин: в 2 т. / K.B. Фролов [и др.]. — Москва, 1994.
7 Кузьмин, А.В. Расчеты деталей машин / А.В.Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцов. — Минск, 1986.
8 Курсовое проектирование деталей машин: в 2 ч. / А.В. Кузьмин [и др.]. — Минск, 1982.
9 Проектирование механических передач / С.А. Чернавский [и др.]. — Минск, 1984.
10 Скойбеда, А.Т. Детали машин и основы конструирования / А.Т. Скойбеда, А.В. Кузьмин, Н.Н. Макейчик. — Минск, 2006.
11 Проектирование механических передач / С.А. Чернавский [и др.]. — Москва, 1984.
12 Чернилевский, Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования / Д.В. Чернилевский — Москва, 2002.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 201.
