Определение сил в зацеплении

 

Силы, действующие в зацеплении конической прямозубой передачи, показаны на рис. 3 Схема соответствует случаю вращения шестеренки по часовой стрелке.

 

Рис. 3

Окружная сила на шестеренке равна окружной силе на зубчатом колесе

Осевая сила на шестеренке равна радиальной силе на зубчатом колесе

Осевая сила на зубчатом колесе равна радиальной силе на шестеренке

Смазка передачи

При окружной скорости колеса v = 0,3…12,0 м/с применяют картерный способ смазки.

Марку смазки выбирают согласно ГОСТ 17479.4-87.

Марка смазки: И-Г-А22

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные: , [Вт] - мощность на ведущей звездочке, , [ ] -

частота вращения ведущей звездочки, i - передаточное отношение передачи.

= = 23136 [Вт]

= = 330 [ ]

i= 2.2

Проектный расчет.

Назначают число зубьев ведущей звездочки в зависимости от передаточного отношения передачи i по табл.

= 25 Определяют число зубьев ведомой звездочки :

= ⋅ i ≤ =100...120. = 55

Определяют коэффициент эксплуатации =
где - коэффициент динамичности нагрузки, выбирают по табл.; =1
- коэффициент межосевого расстояния, выбирают по табл.; =1
- коэффициент наклона передачи к горизонту, выбирают по табл.; =1
- коэффициент регулировки натяжения цепи, выбирают по табл.; =1
- коэффициент смазки и загрязнения передачи, выбирают по табл.; =1
- коэффициент режима работы, выбирают по табл. =1
Коэффициент эксплуатации учитывает различие в условиях работы типовой и рассчитываемой цепной передачи. =1

Определяют коэффициент числа рядов цепи K_ряд, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам цепи, по табл. K_ряд=1.75

 

Ориентировочно выбирают допускаемое давление в шарнирах цепи в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки n 1 по табл.

 

Определяют ориентировочный шаг цепи по формуле

= 60 = 27.86 мм

По табл. 4.1 и 4.2 выбирают цепь по условию ≥ и выписывают ее обозначение. = 31.75 Цепь – ПР-31,75-8850 Проверяют выполнение условия ≥ , где , - допускаемый шаг цепи, его выбирают по табл.

Определяют скорость цепи

v = =10…20 м/с

v = = 4.36 м/с

Ориентировочно задают межосевое расстояние a ’= (30...50) .

= 30*31.75= 952.5 мм

Определяют длину цепи в шагах

= 100.16

Полученное значение LP’ округляют до целого четного значения LР. LР=100

 

Уточняют межосевое расстояние

 

= = 952.9 мм

Окончательно определяют межосевое расстояние

a = − (0,002...0,004) a = 952.9 - 0.003 952.9 = 952.6 мм

 

Силы в передаче.

Определяют силы, действующие в цепной передаче.

Окружная сила F_t = 5306.4 Н

Сила от предварительного натяжения цепи

где - коэффициент провисания: = 6- для горизонтальных передач

q - погонная масса цепи, выбирают по табл.;

g - ускорение свободного падения, g =9,81 м/с.

F₀=6*9.81*3.8*10^-3 *351.3=78.5 Н

Центробежная сила = q ⋅ v ² = 3.8* 4.36 ² =72.2 Н

Сила, действующая на вал, Fв = Ft kв, где kв - коэффициент нагрузки на валу; kв = 6.

Fв = 5306.4 * 6= 31838.4 Н

 

Проверочный расчет.

Проверяют давление в шарнирах цепи

где - площадь проекции опорного шарнира, выбирают по табл.

В случае невыполнения условия p ≤ [ p ] нужно взять цепь с большим шагом

либо взять многорядную цепь.

p = = 20.2 МПа 31 МПа

Проверяют частоту вращения ведущей звездочки по соотношению n 1 ≤[ n 1],

где [ ] - допускаемая частота вращения; [ n ]=

[ ]= = 472 мин^-1

Проверяют число ударов цепи о зубья звездочки по соотношению U ≤ [ U ],

где U - расчетное число ударов цепи

U = U= = 5.5

[ U ] - допускаемое число ударов цепи; [ U ] = [ U ]= 16

 

Проверяют прочность цепи по формуле:

s =

где [ s ] - допускаемый коэффициент запаса прочности роликовых цепей, выбирают

по табл.;

- разрушающая нагрузка цепи, выбирают по табл. ;

- коэффициент динамичности нагрузки, выбирают по табл. ;

[ s ]=9.4

S = = 16.2

 

Смазка цепной передачи.

Смазка повышает износостойкость и выносливость цепи, а также смягчает удары звеньев о зубья звездочки и снижает температуру нагрева цепи. Наиболее широко для смазки используются жидкие смазочные масла.

Выбор типа смазки и вида смазочного материала по ГОСТ 17479.4-87 зависит от скорости цепи v и давления в шарнире цепи p.

 

Подходящая марка смазки И-Г-А68

 

Литература

 

1. Иванов М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. - М.: Высш. шк., 2002. - 408 с.

2. Курсовое проектирование деталей машин / под. ред. В.Н. Кудрявцева. - Л.: Машиностроение, 1983. - 400 с.

3. Детали машин: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников высших учебных заведений / П.Г. Гузенков и др. – М.: Высш. шк., 1986. - 64 с.

4. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов. - М.: Академия, 2003 - 496 с.

5. Основы конструирования машин. Раздел: Цепные и ременные передачи: методические указания по курсовому проектированию для студентов высших учебных заведений / КГТУ; О.В. Шарков. - Калининград, 2001. - 41 с.

6. Приводы машин: справочник / под. Ред. В.В. Длоугого. – Л.: Машиностроение, 1982. – 383 с.

7. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования / Д.В. Чернилевский. – М.: Машиностроение, 2004. – 560 с.