Главная страница
Навигация по странице:

Конструкція та принцип дії ланцюгової передачі


Скачать 0.94 Mb.
Название Конструкція та принцип дії ланцюгової передачі
Анкор ПEPEДAЧI_Part3.doc
Дата 02.11.2017
Размер 0.94 Mb.
Формат файла doc
Имя файла ПEPEДAЧI_Part3.doc
Тип Документы
#11095
страница 1 из 2
  1   2




6. ЛАНЦЮГОВІ ПЕРЕДАЧІ

6.1. Загальні відомості

Конструкція та принцип дії ланцюгової передачі


Ланцюгові передачі належать до передач зачеплення з гнучкою в'яззю.

Найбільш поширена ланцюгова передача складається з двох зубчас­тих зірочок, встановлених на паралельних валах, і безкінечно замкненого ланцюга, що обхвачує їх (рис.6.1). Ланцюгові передачі, що працюють на високих швидкостях та передають великі навантаження, як правило, мають металеві кожухи.

Робота ланцюгової передачі полягає в зачепленні ланцюга з зуба­ми зірочок. Крутний момент , що діє на ведучий вал, через зуби ведучої зірочки 1 передається у вигляді колового зусилля ланцюгу 2, який за допомогою зачеплення з зубами веденої зірочки 3 приводить її в обертальний рух, долаючи момент опору на веденому валі передач.

Порівняльна характеристика ланцюгової передачі

Принцип зачеплення, а також більш висока міцність ланцюга в порівнянні з пасом пасової передачі дозволяє ланцюговій передачі, за всіх інших однакових умов, передавати значно більші навантаження. Зачеплення ланцюга з зірочками виключає пробуксовку ланцюга, що забезпечує пос­тійне передаточне число передачі.

У зв'язку з відсутністю пробуксовки ланцюга, відпадає необхідність попереднього натягу ланцюга, що призводить до зменшення навантажень на вали та опори передачі. На відміну від пасових передач, кут обхвату ланцюгом зірочок може бути значно меншим, що дає змогу зменшувати міжосьові відстані та досягати великих передаточних чисел ланцюгових передач, а також передавати рух від одного ведучого вала декільком веденим валам (рис.6.2).

Переваги ланцюгових передач наступні:

  • сталість передаточного числа;

  • високий ККД( h = 0,98);

  • можливість використання ланцюгової передачі на великих міжосьових відстанях (до 8 м);

  • менші, ніж в пасових передачах, навантаження на вали;

  • можливість передачі обертального руху одним ланцюгом декільком валам.

Недоліки ланцюгових передач:

  • висока вартість виготовлення ланцюгів та зірочок;

  • нерівномірність руху передачі;

  • необхідність ретельного монтажу передачі та постійного нагляду.

Галузь використання ланцюгових передач


Ланцюгові передачі, як передачі з гнучкою в’яззю, застосовуються для передачі руху між валами, які перебувають на великих відстанях один від одного. Найбільш поширеними є ланцюгові передачі в сільському машинобудуванні, наприклад, в зернозбиральних ком­байнах, де одним ланцюгом одночасно потрібно приводити до руху багато валів. Ланцюгові передачі також широко використовуються в металоріжучих станках, мотоциклах, велосипедах, в приводах різних технологічних конвеєрів, в машинах легкої промисловості.
6.2. Основні характеристики ланцюгових передач. Потужність передачі

Сучасні ланцюгові передачі використовуються в діапазоні потуж­ностей від декількох ватт до декількох сотень кіловат. Найбільш поширеними є передачі з потужністю до 100 кВт, оскільки при більших потужностях значно зростає вартість передачі.

Потужність передачі знаходиться, виходячи з умови:

(6.1)

де - зусилля, що передається ланцюгом;

- швидкість руху ланцюга.

Швидкість ланцюга та частота обертання зірочки


Швидкість руху ланцюга знаходиться за формулою:

(6.2)

де - число зубів ведучої зірочки;

- крок ланцюга;

- частота обертання ведучої зірочки.

Сучасні ланцюгові передачі зі втулочно-роликовими ланцюгами працюють на швидкостях руху ланцюга до 20м/с, а з зубчастими ланцюгами - до 35 м/с. Швидкість руху ланцюга має великий вплив на зношення ланцюга. Зі збільшенням швидкості ланцюга підвищується шум передачі, збільшуються динамічні навантаження в приводі, а також зношення передачі. Тому більш поширеними є тихохідні передачі (ставляться після редуктора) та середньошвидкісні (£ 10м/с). У таких передачах частота обертання ведучої зірочки не перевищує 500 об/хв. В окремих випадках зустрічаються ланцюгові передачі з частотою обер­тання ведучої зірочки до 3000 об/хв.

Частота обертання зірочки знаходиться, виходячи з умови:

(6.3)
Передаточне число ланцюгової передачі

Передаточне число ланцюгової передачі як передачі зачепленням знаходиться за умови:

(6.4)

де , - число зубів відповідно ведучої та веденої зірочок.

Передаточне число передачі не слід приймати більшим за 6, в окремих випадках зустрічаються передачі з u>6. У цьому випадку габаритні розміри передачі збільшуються.

Коефіцієнт корисної дії передачі

При роботі ланцюгової передачі виникають втрати потужності, зумов­лені: тертям у шарнірах ланцюга; тертям ланцюга об зірочки в момент набігання ланцюга на ведучу зірочку та збігання його з веденої зірочки; тертям в опорах валів тощо.

У залежності від способів мащення ланцюгової передачі, її ККД може коливатися від 0,95 до 0,98.
Міжосьова відстань передачі та довжина ланцюга

Міжосьова відстань передачі значно впливає на довговічність її роботи (на довговічність ланцюга). Зі зменшенням міжосьової відстані дов­говічність ланцюга зменшується. Тому, якщо габарити передачі не обмежені, міжосьову відстань ланцюгової передачі доцільно приймати, виходячи з умови:

.

При цьому меншу величину приймають при малих передаточних числах (U = 1; 2), а більшу - при великих передаточних числах (U = 5; 6).

Якщо ж передача повинна бути з малими габаритними розмірами, приймають мінімально допустиму міжосьову відстань:

мм, (6.5)

де ,- зовнішні діаметри зірочок.

Довжина ланцюга, виражена числом ланок, знаходиться за формулою:

(6.6)

Отримане число ланок ланцюга округлюють до найближчого цілого пар­ного числа. Якщо кількість ланок прийняти за непарне число, то необхідно використовувати спеціальні з'єднувальні ланки, що є недоцільним.

Прийнявши число ланок ланцюга, уточнюють міжосьову відстань пере­дачі:

(6.7)

Передача працює з меншими динамічними навантаженнями при невели­кому провисанні холостої вітки ланцюга. Тому розрахункову міжосьову відстань доцільно зменшити на (0,002...0,004)а.

При зношенні шарнірів довжина ланцюга збільшується. Тому в кон­струкціях ланцюгових передач передбачено використовувати пристрій для регулювання величини провисання ланцюга. Це досягається шляхом переміщення однієї з зірочок або установкою спеціальних натяжних зірочок.


6.3. Конструкції деталей передач
6.3.1. Ланцюги приводні

У ланцюгових передачах використовують приводні ланцюги: втулочні, роликові, зубчасті та фасонні. Основними характеристиками ланцюгів є: крок ; ширина В ; руйнівне навантаження .

Втулочні ланцюги використовують, в основному, у тихохідних легконавантажених машинах, оскільки через малу площу контакту втулок з зубами зірочок зношення втулок і зірочок під час збільшення швидкості різко зростає. Ролик, вільно надітий на втулку, перетворює ланцюг на втулочно-роликовий або просто роликовий.

Роликові ланцюги є найбільш поширеними. При виході роликового ланцюга з зачеплення, з зубом зірочки відбувається обкату­вання роликом поверхні зуба (замість ковзання втулки по поверхні зуба у втулочному ланцюгу), що зменшує зношення деталей ланцюгової передачі.

Роликові ланцюги бувають однорядними, дворядними, трирядними і чотирирядними. На рис. 6.3 показано приводний однорядний ланцюг нормальної серії ПР. Ланцюг складається з ланок двох видів: зовніш­ньої та внутрішньої. Зовнішня ланка (широка) містить пластини 1, напресовані на валик 2. Внутрішня ланка (вузька) містить пластини 3, напресовані на втулки 4, на які попередньо вільно надіто ролик 5. Шарнір ланцюга утворює пара деталей - валик і втулка, з'єднаних одна з одною рухомою посадкою.

При непарному числі ланок ланцюга використовують перехідну з'єд­нувальну ланку (рис.6.3), яка складається з пластин 6 вигнутої форми, напресованих одним кінцем на валик 2, а іншим - на втулку 4.

Ланцюг приводний роликовий, дворядний, нормальної серії 2ПР та пе­рехідна ланка до нього показані на рис. 6.4.


Ланцюги трирядні і чотирирядні збираються з таких же деталей. Однак валики проходять через усі ряди ланцюга. Багаторядні ланцюги дозволя­ють збільшити навантаження майже пропорційно кількості рядів. Такі ланцюги використовують для передач великих навантажень у поєднанні з високою швидкістю. У цьому випадку використання одноряд­них ланцюгів з великим кроком недоцільне, оскільки велика їх вага викликає значні динамічні навантаження.

При виборі матеріалів для деталей ланцюга виходять з умови стій­кості ланцюга проти зношення та ударних навантажень. Тому пластини виготовляють зі сталей марок 40,45,50 поліпшеної термообробки, а валики та втулки виготовляють зі сталей 10,15,20, з цементацією та гартуванням. Серцевина таких деталей залишається в'язкою і добре вит­римує ударні навантаження, а зовнішня поверхня стає твердою й стійкою до зношення.

Зубчасті ланцюги складаються з набору дугоподібних пластин 1 (рис.6.5), направляючих пластин 2 і шарнірів 3. Пластини ланцюга зчіплюються з зубами зірочок своїми торцевими площинами. Зірочки для зубчас­тих ланцюгів мають зуби з прямолінійними боковими сторонами, а не з криволінійними поверхнями, як зуби зірочок для втулочних і роликових ланцюгів. Торцеві поверхні дугоподібних



пластин мають кут вклинювання, що дорівнює 60°. Такий же кут утворюють і бокові поверхні зу­бів зірочки (рис.6.6).

Зубчасті ланцюги працюють плавно, з меншим шумом, і тому викорис­товуються на високих швидкостях. Конструкція зубчастого ланцюга дозволяє збільшити його ширину за рахунок збільшення числа дугоподібних пластин, що входять до ланки ланцюга. Збільшення ширини ланцюга збільшує і навантаження, що може передати ланцюг.

Для запобігання переміщенню ланцюга вздовж зуба зірочки в кон­струкції зубчастого ланцюга, передбачені направляючі пластини. Зубчасті ланцюги виготовляють двома методами з різним розташуванням направляючих пластин. При невеликих швидкостях руху рекомендується використання ланцюгів з двома боковими направляючими пластинами (рис. 6.7,а), а при великих швидкостях руху рекомендується використання ланцюгів із середніми направляючими пластинами (рис.6.7,б).


За конструкцією шарнірів зубчасті ланцюги поділяються на два типи: з шарнірами ковзання (рис.6.8,а) і з шарнірами кочення (рис.6.8,6). У шарнірах ковзання вкладиші 1,2 і валик ланцюга 3 проходять через пластини по всій ширині ланцюга. При цьому вкладиш 1 закріплений в пластинах правої за рисунком ланки, а вкладиш 2 – в пластинах лівої ланки. Конструкція шарніра допускає поворот пластин в одну або в обидві сторони на кут . Зазвичай = 30°. Величина кута обмежує мінімальне число зубів зірочки, виходячи з умови:




Удосконалення зубчастих ланцюгів відбувається шляхом зменшення витрат на тертя, зменшення зносу шарнірів та збільшення довговічності ланцюга. Ланцюги з шарнірами кочення (рис.6.5, 6.8,б) розроблені порівняно недавно, однак набирають швидкого поширення. Зубчасті ланцюги з шарнірами кочення стандартизовані (ГОСТ 13552-81). Вони не мають валиків. Шарнір складається з двох сегментних вкладишів 1,2 (рис.6.8,б). При повороті ланки вкладиші не ковзають, а перекочуються один по іншому, що дозволяє підвищити ККД передачі та довговічність ланцюга.

Фасонні ланцюги обмежені у використанні. Вони використовую­ться, в основному, в сільськогосподарських машинах, що працюють в надто забрудненому середовищі. Ці ланцюги використовуються для передачі невеликих потужностей при малих швидкостях. Фасонні ланцюги виготовля­ють двох типів: крючкові (рис.6.9,а) і штирьові (рис.6.9,б).


Рис. 6.9. Фасонні ланцюги

Гачковий ланцюг складається лише з ланок одного виду, його виготовляють без допоміжних деталей. Ланки гачкового ланцюга вили­вають з ковкого чавуну або штампують з полосової сталі 30Г. Ланки з'єднують одна з одною в процесі зборки ланцюга. Крючкові ланцюги можуть використовуватися при швидкостях до 3 м/с.

Штирьовий ланцюг складається з ланок 1, з'єднаних між собою за до­помогою штирів 2, які фіксуються за допомогою шплінтів (рис.6.9,б).

Ланки штирьових ланцюгів відливаються з ковкого чавуну, штирі виготовляють зі сталі марки Ст.3. Штирьові ланцюги можуть працювати при швидкостях до 4 м/с.
6.3.2. Зірочки ланцюгових передач

Працездатність ланцюгової передачі в значній мірі залежить від якості виготовлення зірочок. Особливу увагу при цьому слід приділяти точності виготовлення елементів зірочки, якості поверхні зубів, матеріа­лу та термообробці.

Зірочки (рис.6.10) виготовляють з чавуна марки СЧ 15 і сталей,

що підлягають цементації (сталь 15; сталь 15Х) або гартуванню (сталь 40; сталь 40Х та інші).

Зуби зірочок профілюються в залежності від типу ланцюга з таким розрахунком, щоб при роботі передачі зуби вільно виходили із зачеплення з ланками ланцюга.

Для зубчастих ланцюгів профіль зубів обмежений прямими лі­ніями (рис.6.6) з постійним кутом вклинювання = 60°.

Для втулочних і роликових ланцюгів використовують зірочки з випуклим (рис.6.11,а), прямолінійним (рис.6.11,б) і ввігнутим (рис.6.11,в) профілем зуба в середній його частині. Найбільш поширені зірочки з увігнутим профілем зуба.

Рис. 6.11. Профілі зубів зірочок ланцюгових передач

Ділильне коло зірочки проходить через центри шарнірів ланцюга. Діаметр ділильного кола знаходиться за формулою:

, (6.8)

де - число зубів зірочки.

Формула справедлива і для зірочок зубчастих ланцюгів. Конструкція зубчастих ланцюгів є такою, що ділильний діаметр зірочки більший її зовніш­нього діаметра (рис.6.6).

Інші розміри зірочок для роликових ланцюгів знаходяться таким

чином:

- діаметр зовнішнього кола:

(6.9)

де =0,56 при = 11...16; =0,53 при = 17...35; =0,5 при >35.

Радіус западин між зубами зірочки:

(6.10)

Діаметр кола западин зірочки:

(6.11)

Ширина зуба зірочки:

. (6.12)

Зірочки для багаторядних ланцюгів мають декілька зубчастих

вінців (у залежності від кількості рядів ланцюга).
6.4. Сили, що діють у ланцюговій передачі

Схема сил, що діють у ланцюговій передачі, аналогічна схемі сил, що діють у пасовій передачі. У ній також є зусилля: - натяг ведучої та веденої віток ланцюга; - колова сила; - сила попе­реднього натягу; - натяг від центробіжних сил.

За аналогією до пасової передачі можемо записати:

(6.13)

(6.14) де - колове зусилля, прикладене до зірочки по дотичній до ділильного кола; Р - потужність передачі; - маса одиниці довжини ланцюга; - швидкість руху ланцюга.

Попередній натяг ланцюга не має такого значення, як у пасовій передачі, оскільки ланцюг має зачеплення з ведучою зірочкою. У ланцюговій передачі прийнято знаходити величину попереднього натягу як натяг від сили ваги вільної вітки ланцюга, якщо в передачі відсутній пристрій для натягу ланцюга:

(6.15)

де - коефіцієнт провисання, що залежить від положення передачі та стріли провисання ланцюга ;

а- довжина вільної вітки ланцюга;

- прискорення сили тяжіння, м/с2.

При рекомендованих значеннях стріли провисання приймають: для вертикальної передачі =1; при положенні лінії центрів передачі під кутом 40° до горизонту =3; для горизонтальної передачі =6.

Натяг веденої вітки ланцюга дорівнює найбільшому із натягів або . Зазвичай складає менше 4% від . Для тихохідних і середньошвидкісних передач (<10м/с) натяг також незначний (менший за 1% від ). Тому в практичних розрахунках можна приймати .
6.5. Кінематика і динаміка ланцюгової передачі

У результаті того, що ланки ланцюга розташовуються навколо зі­рочки по сторонам багатокутника, дійсна швидкість ланцюга непостій­на, і змінюється протягом входу ланки в зачеплення з зі­рочкою.

При повороті ведучої зірочки, що обертається рівномірно з кутовою швидкістю на кут (рис.6.12), ланка ланцюга, що займала в початковий момент зачеплення положення 1, стане в положення 2. Практично можемо вважати, що ланка здійснює поступальний рух зі швидкістю, що дорівнює коловій швидкості зірочки. Розклавши швидкість за двома взаємно перпендикулярними напрямками, знайдемо швидкість , направлену вздовж вітки ланцюга, і , направлену перпен­дикулярно до ланцюга:

(6.16)

Максимальна величина швидкості , що відповідає=0, складає . При подальшому обертанні зірочки швидкість буде зменшуватися, досягнувши своєї найменшої величини при


Рис. 6.12. Кінематика взаємодії ланцюга з зірочкою
За час повороту зірочки на кут , ланка ланцюга здійснює вертикаль­не переміщення вгору та вниз із змінною швидкістю. Це періодичне коливання ланок ланцюга викликає коливання всієї вітки ланцюга. Швидкості і є періодичними функціями часу , період яких дорівнює . Тут

Обертальний рух веденої зірочки задається швидкістю . Періодична зміна цієї швидкості призводить до зміни передаточного числа (), та при­зводить до виникнення динамічних навантажень. Зі швидкістю пов'язані поперечні коливання віток ланцюга та удари шарнірів ланцюга об зуби зіро­чок. Коливання і удари, в свою чергу, викликають додаткові динамічні навантаження.

Кутова швидкість веденої зірочки знаходиться, виходячи з умови:

(6.17) Звідси, величина миттєвого передаточного числа буде дорівнювати:

(6.18)

Кут змінюється від до нуля, кут - від до нуля, де ,- числа зубів зірочок. Зв’язок між кутами і залежить не тільки від зубів зірочок, але й від відстані між осями зірочок. Таким чином, при і .

Удари шарніра ланцюга об зуб зірочки

У момент входу в зачеплення чергового шарніра з зубом зірочки вер­тикальні складові їх швидкостей і направлені назустріч один одному, рис.6.13 (шарнір ланцюга спускається разом з віткою ланцюга, а зуб зіроч­ки підіймається йому назустріч). Тому зустріч шарніра з зубом супроводжує­ться ударом. Послідовні удари викликають шум при роботі передачі і є одні­єю з причин руйнування шарнірів ланцюга і зубів зірочок. У деяких випадках удари призводять до руйнування роликів ланцюга.

Удар шарніра буде тим сильнішим, чим більша частота обертання зі­рочки і крок ланцюга. Тому, при значній частоті обертання зірочок, крок лан­цюга повинен бути меншим. У довідковій літературі подається найбільш допустимий крок ланцюга для заданої частоти обертання ведучої зірочки.


Рис. 6.13. Взаємодія ланцюга з зірочкою

в момент зачеплення шарніра з зубом
6.6. Критерії працездатності ланцюгових передач

Стандартні ланцюги конструюються таким чином, щоб усі їх деталі були приблизно рівноміцними. Це досягається відповідним співвідношенням розмірів деталей, їх матеріалів та термообробки.

У залежності від характеру роботи, ланцюгові передачі поділяються на три групи: тихохідні, середньошвидкісні, швидкісні. Кожна група має свої індивідуальні критерії працездатності.

Тихохідними називаються передачі, розташовані в приводі після редук­тора, що має велике передаточне число. Колова швидкість зірочок таких передач 0,25 м/с. Ланцюги тихохідних передач мають незначне зношення шарнірів у зв'язку з малою частотою їх обертання. Тому основним показником працездатності таких ланцюгів є їх статична міцність на розрив. Запас міцності ланцюга знаходиться за формулою:

(6.19)

де - руйнівне зусилля ланцюга (вибирається за ГОСТом);

- максимальне зусилля, що діє на ведучу вітку ланцюга

(6.20)

- коефіцієнт, що враховує вірогідне пікове навантаження для даної машини, де використовується передача;

- сила натягу ланцюга від провисання, див. формулу (6.15) ;

- рекомендований запас міцності ланцюга, що залежить від типу передачі

Середньошвидкісні передачі (м/с) характеризуються підвищеним зношенням шарнірів і тому основною причиною втрати працездат­ності їх є зношення шарнірів (рис.6.14). Відповідно до цього, за основу розрахунку


таких передач прийнятий розрахунок зносостійкості шарнірів, а за основний критерій - обмеження питомого тиску в шарнірі (р) величиною допустимого питомого тиску:

(6.21)

де - коефіцієнт експлуатації;

- коефіцієнт динамічного навантаження;

- коефіцієнт міжосьової відстані передачі;

- коефіцієнт нахилу передачі до горизонту;

- коефіцієнт, що враховує спосіб регулювання натягу ланцюга;

- коефіцієнт, що враховує спосіб мащення передачі;

- коефіцієнт режиму роботи передачі;

і - діаметр валика і довжина втулки шарніра.

Швидкісні передачі застосовуються для передачі руху безпосеред­ньо від вала електродвигуна до вала механізму. Швидкість руху ланцюгів таких передач 10м/с. Ланцюги швидкісних передач у процесі роботи відчувають на собі значні динамічні навантаження, зумовлені нерівно­мірністю руху ланцюга та ударами шарнірів об зуби зірочок. Ці навантажен­ня зростають пропорційно квадрату швидкості ланцюга. Тому основним розрахунком швидкісних ланцюгових передач є розрахунок їх на міцність, при цьому запас міцності знаходиться за формулою:

(6.22)

де - максимальний натяг ведучої вітки ланцюга,

(6.23)

- натяг ланцюга від центробіжних сил (див. (6.14));

- сила удару шарніра об зуб;

- кількість рядів ланцюга.

Крім того, зношення шарнірів ланцюга у швидкісних передачах інтенсивніше, ніж у середньошвидкісних. Тому швидкісні ланцюги повинні також перевірятися на питомий тиск в шарнірах за формулою (6.21) .

Допустима величина зношення ланцюга та рекомендації щодо вибору числа зубів зірочок

При набіганні ланки ланцюга на зірочку валик ланцюга обертається у втулці на кут

(6.24)

За один пробіг ланцюга в кожному шарнірі відбувається чотири повороти (два на ведучій і два на веденій зірочці). Ці повороти викликають зношення втулок і валиків, їх центри розходяться на величину (рис. 6.14), а крок ланцюга збільшується і стає рівним .

Зношення ланцюга залежить від міжосьової відстані, числа зубів малої зірочки, питомого тиску в шарнірах, умов мащення та зносостійкості матеріалу деталей шарніру. Довговічність ланцюга збільшується зі збільшенням міжосьової відстані, оскільки при цьому збільшується довжина ланцюга і зменшується число пробігів ланцюга за одиницю часу, тобто зменшується число поворотів деталей у кожному шарнірі.

Зі збільшенням числа зубів зменшується кут повороту в шарнірах (формула (6.24)), що призводить до зменшення зносу.

В результаті досліджень встановлено, що основний вплив на знос шарнірів має питомий тиск в шарнірах (р) та умови мащення.

Допустимий знос прийнято виражати через відносний знос Величина відносного зносу ланцюга обмежена можливістю втрати зчеплення ланцюга із зірочкою та втратою міцності ланцюга. Крок нового ланцюга збігається з кроком зубів зірочки ділильного кола діаметром .

За рахунок зносу шарнірів ланцюга збільшується його крок, і це може призвести до сходу ланцюга з зірочок. Можливість сходу ланцюга збіль­шується відповідно збільшенню числа зубів зірочки . Ланцюг втрачає зчеплення, в першу чергу, з більшою зірочкою, оскільки .

Використання зірочок з меншим числом зубів вигідніше за умови зачеплення зношеного ланцюга з зірочкою. Мала кількість зубів уможливлює більший відносний знос шарнірів ланцюга Зменшенням числа зубів зірочок також зменшує габарити передачі. Але зменшення числа зубів призводить до збільшення інтенсивності зносу ланцюга, нерівномірності ходу, шуму та динамічних навантажень.

Таким чином, вибираючи число зубів зірочок, необхідно враховува­ти дві протилежні вимоги. З одного боку, при збільшенні числа зубів лан­цюг повільніше зношується, але навіть малозношений ланцюг втрачає зачеплення з зірочкою. З іншого боку, при зменшенні числа зубів зношення шар­нірів відбувається більш інтенсивно, але навіть при великому зношенні лан­цюг не втрачає зчеплення з зірочками. Ланцюг може працювати до повної втрати міцності (до розриву). Потрібно вибирати таке оптимальне число зубів зірочки, при якому ланцюг буде мати максимальний термін служби.
6.7. Розрахунок ланцюгових передач.

Вибір типу ланцюга

Тип ланцюга ланцюгової передачі назначають, виходячи з умов її роботи: величини потужності, швидкості ланцюга (або частоти обертання ведучої зірочки ), характеру навантаження, умов середовища, мащення тощо.

Число зубів зірочок

Для швидкісних ланцюгових передач, якщо габарити передачі не мають вирішального значення, число зубів меншої зірочки обчислюється за формулою:

, (6.25)

де - передаточне число передачі. Для тихохідних передач і при невеликих потужностях передачі допускається наступна кількість числа зубів меншої зірочки: для роликових лан­цюгів = 9 зубів; для зубчастих ланцюгів = 13 зубів.

Для забезпечення рівномірного зношення шарнірів рекомендується при парному числі ланок ланцюга приймати непарне число зубів ведучої зірочки. Число зубів більшої (веденої) зірочки знаходиться за формулою:

(6.26)

Отримане число зубів веденої зірочки доцільно округлити до парного числа. Крім того, максимальне число зубів не повинно перевищувати 120, щоб уникнути попадання шарніра ланцюга на зуб зірочки.

Швидкість руху ланцюга

Для зменшення динамічних навантажень на ланцюг і зірочки у відкритих передачах швидкість потрібно обмежити величиною 7 м/с.

Середня швидкість ланцюга знаходиться за формулою (6.2).

Крок ланцюга

Крок ланцюга необхідно вибирати найменшим для зменшення сили удару шарніра об зуб. При розрахунках ланцюгових передач, які розташовані після редуктора ( тихохідні передачі), крок ланцюга можна призначати, виходячи з конструктивних міркувань, а потім уточнювати під час перевірки.

Крок середньошвидкісних і швидкісних ланцюгів розраховується за умови довговічності роботи ланцюга. Розрахунок зводиться до знаходження кроку ланцюга за умови питомого тиску в шарнірах. При перевірочних розра­хунках використовують формулу:



Виконуючи проектні розрахунки, крок ланцюга знаходять за формулою:

(6.27)

де - крутний момент на валу ведучої зірочки;

- число зубів ведучої зірочки;

- допустимий питомий тиск в шарнірах;

- число рядів ланцюга.

Основні геометричні параметри передачі

Міжосьова відстань а передачі вибирається в межах:



Ділильний діаметр зірочок знаходиться за формулою:

.

Довжина ланцюга знаходиться за формулами (6.6) і (6.7).

Перевірка ланцюга на міцність

На статичну міцність перевіряють тихохідні й швидкісні передачі. При цьому використовують формулу (6.19) і (6.22). Середньошвидкісні передачі на міцність не перевіряють.

Знаходження конструктивних розмірів зірочок

Для обох зірочок ланцюгової передачі обчислюють діаметри кіл виступів ( формула (6.9)), кіл западин - (6.11) , радіусів западин -(6.10), ширину зубчастого вінця - (6.12), а також розміри ступиці, диска і обода зірочок - за рекомендаціями довідкової літератури.

Знаходження сили, що діє на вал передачі

Під час роботи ланцюгової передачі на її вали діє сила, зумовлена натягом ланцюга. Величина цієї сили, що необхідна для розрахунку валів, знаходиться за формулою:

(6.28)

  1   2
написать администратору сайта