Проверочный расчет цепной передачи

Проверка по числу ударов цепи в секунду при набегании ее на зубья звездочек и сбегании с них:

.

Допускаемое значение числа ударов сек .

Коэффициент запаса прочности цепи ,

где – разрушающая нагрузка цепи (табл. 5.4);

– окружное усилие;

– нагрузка от центробежных сил ( – масса 1 м цепи, кг; v – скорость цепи, м/сек);

– сила провисания цепи ( – при вертикальном расположении передачи, – при горизонтальном расположении).

– нормативный коэффициент запаса прочности для приводных цепей ПР (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Нормативный коэффициент запаса прочности для приводных цепей ПР

Шаг цепи	Частота вращения ведущей звездочки, об/мин
12,7	7,1	7,3	7,6	7,9	8,2	8,5	8,8	9,4	10,0	10,6
15,875	7,2	7,4	7,8	8,2	8,6	8,9	9,3	10,1	10,8	11,6
19,05	7,2	7,5	8,0	8,4	8,9	9,4	9,7	10,8	11,7	12,7
25,4	7,3	7,6	8,3	8,9	9,5	10,2	10,8	12,0	13,3	14,5
31,75	7,4	7,8	8,6	9,4	10,2	11,0	11,8	13,4	15,0	–
38,1	7,5	8,0	8,9	9,8	10,8	11,8	12,7	14,0	–	–
44,45	7,6	8,1	9,2	10,3	11,4	12,5	–	–	–	–
50,8	7,6	8,3	9,5	10,8	12,0	–	–	–	–	–

Таблица 5.4

Цепи приводные роликовые и втулочные (по ГОСТ 13568-97)

Цепи приводные роликовые однорядные типа ПР
Обозначение цепи	t	Ввн, не менее	d	d 1	h	b	b 1	Разрушающая нагрузка, кН, не менее	Масса 1 м цепи, кг
не более
ПР-8-4,6	8,0	3,0	2,31	5,00	7,5			4,6	0,20
ПР-9,525-9,1	9,525	5,72	3,28	6,35	8,5			9,1	0,45
ПР-12,7-10-1	12,7	2,4	3,66	7,75	10,0	10,5	6,3	10,0	0,3
ПР-12,7-9	12,7	3,3	3,66	7,75	10,0				0,35
ПР-12,7-18,2-1	12,7	5,4	4,45	8,51	11,8			18,2	0,65
ПР-12,7-18,2	12,7	7,75	4,45	8,51	11,8			18,2	0,75
ПР-15,875-23-1	15,875	6,48	5,08	10,16	14,8				0,8
ПР-15,875-23	15,875	9,65	5,08	10,16	14,8				1,0
ПР-19,05-31,8	19,05	12,7	5,96	11,91	18,2			31,8	1,9
ПР-25,4-60	25,4	15,88	7,95	15,88	24,2				2,6
ПР-31,75-89	31,75	19,05	9,55	19,05	30,2				3,8
ПР-38,1-127	38,1	25,4	11,12	22,23	36,2				5,5
ПР-44,45-172,4	44,45	25,4	12,72	25,40	42,4			172,4	7,5
ПР-50,8-227	50,8	31,75	14,29	28,58	48,3				9,7
ПР-63,5-354	63,5	38,1	19,84	39,68	60,4				16,0
1 – соединительное звено, 2 – переходное звено, 3 – двойное переходное звено

Продолжение табл. 5.4

Цепи приводные втулочные однорядные типа ПВ
Обозначение цепи	t	Ввн, не менее	d	d 1	h	b	b 1	Разрушающая нагрузка, кН, не менее	Масса 1 м цепи, кг
не более
ПВ-9,525-11,5	9,525	7,60	3,59	5,0	8,8	18,5		11,5	0,5
ПВ-9,525-13,0	9,525	9,52	4,45	6,0	9,85	21,2		13,0	0,65
Цепи приводные роликовые двухрядные типа 2ПР
Обозначение цепи	t	Ввн, не менее	d	d 1	A	h	b	b 1	Разрушающая нагрузка, кН, не менее	Масса 1 м цепи, кг
не более
2ПР-12,7-31,8	12,7	7,75	4,45	8,51	13,92	11,8			31,8	1,4
2ПР-15,875-45,4	15,875	9,65	5,08	10,16	16,59	14,8			44,5	1,9
2ПР-19,05-64	19,05	12,7	5,96	11,91	25,50	18,2				3,5
2ПР-25,4-114	25,4	15,88	7,95	15,88	29,29	24,2				5,0
2ПР-31,75-177	31,75	19,05	9,55	19,05	35,76	30,2				7,3
2ПР-38,1-254	38,1	25,4	11,12	22,23	45,44	36,2				11,0
2ПР-44,45-344	44,45	25,4	12,72	25,40	48,87	42,4			344,8	14,4
2ПР-50,8-453,6	50,8	31,75	14,29	28,58	58,55	48,3			453,6	19,1

ВАЛЫ И ОСИ

 

Общие сведения

Для поддержания вращающихся деталей и для передачи вращающего момента от одной детали к другой в механизмах применяются прямые валы, устанавливаемые на подшипниковых опорах. Реже встречаются валы, используемые только для поддержания вращающихся деталей и не передающие вращающий момент, которые называют осями.

Нагрузка, действующая на валы – крутящий и изгибающий моменты, на оси действует только изгибающий момент.

 

Валы и оси имеют форму тел вращения. Наиболее удобны для изготовления валы круглого (рис. 6.1 а) и круглого полого (рис. 6.1 б) сечения. Для посадки деталей участки валов выполняются шпоночного (рис. 6.1 в), шлицевого (рис. 6.1 г) или профильного сечений (рис. 6.1 д).

а	б	в	г	д
Рис. 6.1. Поперечные сечения валов

По конструкции валы делятся на гладкие (рис. 6.2 а) и ступенчатые (рис. 6.2 б). Также бывают коленчатые и гибкие валы, которые в данном пособии не рассматриваются. Гладкие валы имеют одинаковый диаметр по всей длине, они более просты по конструкции, но требуют б о льшее количество крепежных деталей для закрепления насаживаемых деталей. Ступенчатые валы более распространены, они имеют разный диаметр на разных участках. Ступеньки служат для позиционирования деталей и могут воспринимать значительную осевую нагрузку.

Кроме того, среди валов выделяют валы с фланцами и валы с нарезанными на них зубчатыми колесами (валы-шестерни).

а	б
Рис. 6.2. Гладкий (а) и ступенчатый (б) валы

По назначению валы делятся на коренные валы (несущие рабочие органы машин: инструменты, колеса, барабаны и т.д.) и валы передач (несущие детали передач: зубчатые колеса, шкивы, звездочки, муфты).

Оси подразделяют на подвижные и неподвижные.

Конструктивные элементы валов и осей

Конструктивные элементы валов и осей показаны на рис. 6.3. Опорная поверхность вала называется цапфа или шейка. Ее размер и поверхность подготавливают под насаживаемую деталь. Как правило, для этого требуется более высокие точность размеров и качество поверхности, по сравнению с другими поверхностями вала. Для облегчения сборки шейка обычно заканчивается заплечиком или буртиком – упором для фиксации насаживаемой детали в осевом направлении. Фаска облегчает сборку.

Рис. 6.3. Конструктивные элементы валов

Так как резкие переходы с одной поверхности на другую являются концентраторами напряжений, то для их снижения применяют галтели (рис. 6.4 а, б) или выточки (рис. 6.4 в, г)с плавными закруглениями. Чем больше радиус закругления r, тем меньше концентрация напряжений.

	а	б	в	г
Рис. 6.4. Галтели и выточки