n1max = 14 Z11/4 ·103/p = 14 · 20 1/4 · 103 / 25,4 = 1165 об/мин.
Таким образом, частота вращения (n1 = 111 об/мин) находится в допустимых пределах.
Задаём оптимальное межосевое расстояние А = 40р = 40·25,4 = 1016 мм.
Рассчитываем требуемое число звеньев:
Принимаем чётное число звеньев цепи W = 120, чтобы не применять соединительного звена. Также, чётное число зубьев малой звёздочки (Z1 = 20) в сочетании с чётным числом звеньев цепи способствует уменьшению износа.
Уточняем межосевое расстояние по выбранному числу звеньев цепи:
Во избежание повышенной нагрузки от силы тяжести и радиального биения звёздочек межосевое расстояние рекомендуют уменьшать на Δ = (0,002… 0,004)А. Уменьшим межосевое расстояние на Δ = 0,003А = 3,047 мм. Тогда
Аср = А – Δ = 1015,87 – 3,047 = 1012,82 ≈ 1010 мм.
Вычисляем натяжение от центробежных сил Fц = q·V2 = 2,6·0,942 = 2,3 H.
Коэффициент провисания цепи Kf зависит от угла наклона к горизонту β. Для горизонтальной цепи (β = 0°) Kf = 6, для вертикальной (β = 90°) Kf = 1.
В нашем случае β = 45° и мы принимаем Kf = 3.
Усилие от провисания цепи Fпров = g·Kf ·q· aср = 9,81· 3 ·2,6· 1010 = 77 H.
Находим величину допускаемого коэффициента запаса прочности [S]. Для шага цепи р = 25,4 мм и частоты вращения ведущей звёздочки n1 = 111 об/мин, допускаемый коэффициент запаса примем [S] = 7,8 (табл. 4.20).
Находим расчётный коэффициент запаса прочностиS
S = Fраз / (Ft · K1 + Fц + Fпров) = 60000/(1595 · 1,5 + 2,3 + 77) = 24,27.
Расчётный коэффициент запаса больше требуемого, условия прочности цепи выполняется.
Рассчитывается количество ударов цепи (проверка на долговечность)
νц = 4 · Z1 · n1 / (60· W) = 4 · 20 · 111 / (60 · 120) = 1,23 c−1.
Полученное число ударов цепи при набегании на зубья звёздочек и сбегании с них сравнивается с допускаемым (таб. 4.21).
Для цепи ПР-25,4-60 допускаемое число ударов [νц] = 20 c−1. Принятая цепь проходит по критерию долговечности.
Таблица 4.20 Допускаемый коэффициент [S] запаса прочности цепей | ||||||||||||||
Шаг, р, мм | Частота вращения меньшей звёздочки n1, об/мин | |||||||||||||
Значения [S] для роликовых цепей | ||||||||||||||
12,7 | 7,1 | 7,3 | 7,6 | 7,9 | 8,2 | 8,5 | 8,8 | 9,4 | 10,6 | 12,2 | 13,8 | 15,4 | ||
15,875 | 7,2 | 7,4 | 7,8 | 8,2 | 8,6 | 8,9 | 9,3 | 10,1 | 10,8 | 11,7 | 13,2 | 14,8 | 16,3 | |
19,05 | 7,2 | 7,6 | 8,0 | 8,4 | 8,9 | 9,4 | 9,7 | 10,8 | 11,7 | 12,9 | 16,3 | – | – | |
25,4 | 7,3 | 7,6 | 8,3 | 8,9 | 9,5 | 10,2 | 10,8 | 12,0 | 13,3 | 14,0 | 16,3 | – | – | – |
31,75 | 7,4 | 7,8 | 8,6 | 9,4 | 10,2 | 11,0 | 11,8 | 13,4 | 14,8 | 16,3 | 19,5 | – | – | – |
38,1 | 7,5 | 8,0 | 8,9 | 9,8 | 10,8 | 11,8 | 13,4 | 14,8 | 16,3 | 19,5 | – | – | – | – |
44,45 | 7,6 | 8,1 | 9,2 | 10,3 | 11,4 | 12,5 | 14,0 | 16,3 | – | – | – | – | – | – |
50,8 | 7,6 | 8,3 | 9,5 | 10,8 | 12,0 | 13,6 | – | – | – | – | – | – | – | – |
-
Таблица 4.21 Допускаемое число ударов[ν]в секунду | |||||||
Тип цепи | Шаг цепи р, мм | ||||||
12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | |
Роликовая | |||||||
Зубчатая | – | – |
Находим нагрузку от цепи на вал Fв = Ft + 2Fпров = 1595 + 2·77 = 1749 H.
Определяем геометрические параметры звёздочек (рис. 4.18):
– диаметры делительных окружностей:
dW1 = P/sin(180°/Z1) = 25,4/sin(180°/20) = 162,4 мм;
dW2 = P/sin(180°/Z2) = 25,4/sin(180°/60) = 485,7 мм.
Рис. 4.18. Конструкции звёздочек цепной передачи |