Реферат: Цепные передачи

МосковскийГосударственный Институт

Электроники и Математики

(Технический Университет)

кафедра Технологические

Системы Электроники

Реферат

по курсу «Детали машин

и основы конструирования»

На тему:

«Цепные передачи»

Студенты Группы Э-52

Ансимов А.

Зубов Д.

Помазунов Д.

Преподаватель

Некрасов М.И.

Москва 1998

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Цепнаяпередача состоит из ведущей и ведомой звездочек и цепи, охватывающей звездочкии зацепляющейся за их зубья. Применяют также цепные передачи с несколькимиведомыми звездочками. Кроме перечисленных основных элементов, цепные передачивключают натяжные устройства, смазочные устройства и ограждения.

Цепь состоит изсоединенных шарнирами звеньев, которые обеспечивают подвижность или«гибкость» цепи.

Цепные передачимогут выполняться в широком диапазоне параметров.

Широко используют цепные передачив сельскохозяйственных и подьемно-транспортных машинах, нефтебуровомоборудовании, мотоциклах, велосипедах, автомобилях.

Цепные передачи применяют: а) при средних межосевых расстояниях,при которых зубчатые передачи требуют промежуточных ступеней или паразитныхзубчатых колес, не вызываемых необходимостью получения нужного передаточногоотношения; б) при жестких требованиях к габаритам или в) при необходимости работыбез проскальзывания (препятствующего применению клиноременных передач).

Кроме цепныхприводов, в машиностроении применяют цепные устройства, т. е. цепные передачис рабочими органами (ковшами, скребками) в транспортерах, элеваторах,экскаваторах и других машинах.

К достоинствамцепных передач относят: 1) возможность применения в значительном диапазонемежосевых расстояний; 2) меньшие, чем у ременных передач, габариты; 3)отсутствие скольжения; 4) высокий КПД; 5) малые силы, действующие на валы, таккак нет необходимости в большом начальном натяжении; 6) возможность легкойзамены цепи; 7) возможность передачи движения нескольким звездочкам.

Вместе с тем цепные передачи нелишены недостатков: 1) они работают в условиях отсутствия жидкостного трения вшарнирах и, следовательно, с неизбежным их износом, существенным при плохомсмазывании и попадании пыли и грязи; износ шарниров приводит к увеличению шагазвеньев и длины цепи, что вызывает необходимость применения натяжных устройств;2) они требуют более высокой точности установки валов, чем клиноременныепередачи, и более сложного ухода — смазывания, регулировки; 3) передачитребуют установки н картерах; 4) скорость движения цепи, особенно при малыхчислах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточногоотношения, хотя эти колебания небольшие (см. § 7).

§ 2. ЦЕПИ

Цепи,применяемые в машиностроении, по характеру выполняемой ими работы подразделяют на две группы: приводные итяговые. Цепи стандартизованы, их производят на специализированных заводах.Выпуск только приводных цепей в СССР превышает 80 млн. м в год. Ими оснащаетсяежегодно более 8 млн. машин.

В качествеприводных применяют роликовые, втулочные и зубчатые цепи. Для них характернымалые шаги (для уменьшения динамических нагрузок) и износоустойчивые шарниры(для обеспечения долговечности).

Основнымигеометрическими характеристиками цепей являются шаг и ширина, основной силовойхарактеристикой — разрушающая нагрузка, устанавливаемая опытным путем. Всоответствии с международными стандартами применяют цепи с шагом, кратным 25,4мм (т. е. ~ 1 дюйму)

В СССРизготовляют следующие приводные роликовые и втулочные цепи по ГОСТ 13568—75*:

ПРЛ— роликовые однорядные нормальной точности;

ПР — роликовые повышенной точности;

ПРД — роликовые длиннозвенные;

ПВ — втулочные;

ПРИ — роликовые с изогнутымипластинами,

а также роликовые цепи по ГОСТ21834—76* для буровых установок (в быстроходных передачах).

Роликовые цепи —это цепи со звеньями, каждое из которых выполнено из двух пластин,напрессованных на валики (наружные звенья) или на втулки (внутренние звенья).Втулки надеты на валики сопряженных звеньев и образуют шарниры. Наружные ивнутренние звенья в цепи чередуются.

Втулки, в своюочередь, несут ролики, которые входят во впадины между зубьями на звездочках исцепляются со звездочками. Благодаря роликам трение скольжения между цепью извездочкой заменяется трением качения, что уменьшает износ зубьев звездочек.Пластины очерчивают контуром, напоминающим цифру 8 и приближающим пластины ктелам равного сопротивления растяжению.

Валики (оси)цепей выполняют ступенчатыми или гладкими.

Концы валиковрасклепывают, поэтому звенья цепи неразъемны. Концы цепи соединяютсоединительными звеньями с закреплением валиков шплинтами или расклепыванием. Вслучае необходимости использования цепи с нечетным числом звеньев применяютспециальные переходные звенья, которые, однако, слабее, чем основные;

поэтому обычностремятся применять цепи с четным числом звеньев.

При больших нагрузках и скоростяхво избежание применения цепей с большими шагами, неблагоприятных в отношениидинамических нагрузок, применяют многорядные цепи. Их составляют из тех жеэлементов, что и однорядные, только их налики имеют увеличенную длину.Передаваемые мощности и разрушающие нагрузки многорядных цепей почтипропорциональны числу рядов.

Характеристикироликовых цепей повышенной точности ПР приведены в табл. 1. Роликовые цепинормальной точности ПРЛ стандаргизованы в диапазоне шагов 15,875… .50,8 и рассчитанына разрушающую нагрузку на 10…30% меньше, чем у цепей попышонной точности.

Длинно з в е н н ы е р о л и к о в ы е цепи ПРДвыполняют в удвоенным шагом по сравнению с обычными роликовыми. Поэтому онилегче и дешевле обычных. Их целесообразно применять при малых скоростях, вчастности, в сельскохозяйственном машиностроении.

Втулочные цепи ПВ по конструкциисовпадают с роликовыми, но не имеют роликов, что удешевляет цепь и уменьшаетгабариты и массу при увеличенной площади проекции шарнира. Эти цепиизготовляют с шагом только 9,525 мм и применяют, в частности, в мотоциклах и вавтомобилях (привод к распределительному валу). Цепи показывают достаточнуюработоспособность.

Роликовые цепи с изогнутыми пластинами ПРИ набирают из одинаковых звеньев, подобных переходному звену (см.рис. 12.2, е). В связи с тем, что пластины работают на изгиб и поэтому обладаютповышенной податливостью, эти цепи применяют при динамических нагрузках(ударах, частых реверсах и т. д.).

В обозначении роликовой иливтулочной цепи указывают: тип, шаг, разрушающую нагрузку и номер ГОСТа (например,Цепь ПР-25,4-5670 ГОСТ 13568 -75*}. Умногорядных цепей в начале обозначения указывают число рядов.

Зубчатые цепи (табл. 2) — этоцепи со звеньями из наборов пластин. Каждая пластина имеет по два зуба совпадиной между ними для размещения зуба звездочки. Рабочие (внешние)поверхности зубьев этих пластин (поверхности контакта со звездочками,ограничены плоскостями и наклонены одна к другой под углом вклинивания a

,равным 60°). Этими поверхностями каждое звено садится на два зуба звездочки.Зубья звездочек имеют трапециевидный профиль.

Пластины в звеньях раздвинуты натолщину одной или двух пластин сопряженных звеньев.

В настоящеевремя в основном изготовляют цепи с шарнирами качения, которые стандартизованы(ГОСТ 13552—81*).

Для образования шарниров в отверстиязвеньев вставляют призмы с цилиндрическими рабочими поверхностями. Призмы опираются на лыски.При специальном профилировании отверстии пластин и соответствующих поверхностейпризм можно получить в шарнире практически чистое качение. Имеются экспериментальныеи эксплуатационные данные о том, что ресурс зубчатых цепей с шарнирами каченияво много раз выше, чем цепей с шарнирами скольжения.

Во избежание боковогосползания цепи со звездочек предусматривают направляющие пластины,представляющие собой обычные пластины, но без выемок для зубьев звездочек.Применяют внутренние или боковые направляющие пластины. Внутренниенаправляющие пластины требуют проточки соответствующей канавки на звездочках.Они обеспечивают лучшее направление при высоких скоростях и имеют основноеприменение.

Достоинствамизубчатых цепей по сравнению с роликовыми являютсются меньший шум, повышеннаякинематическая точность и допускаемая скорость, а также повышенная надежность,связанная с многопластинчатой конструкцией. Однако они тяжелее, сложнее визготовлении и дороже. Поэтому они имеют ограниченное применение и вытесняютсяроликовыми цепями.

Тяговые цепиподразделяют г. а три основных типа: пластинчатые но ГОСТ 588—81*; разборные поГОСТ 589 85; круглозвепные (нормальной и повышенной прочности) соответственнопо ГОСТ 2319—81.

Пластинчатые цепи служат для перемещениягрузов под любым углом к горизонтальной плоскости в транспортирующих машинах(конвейерах, подъемниках, эскалаторах и др.). Они обычно состоят из пластинпростой формы и осей со втулками или без втулок; для них характерны

большие шаги,так как боковые пластины часто используют для закрепления полотна транспортера.Скорости движения цепей этого типа обычно не превышают 2...3 М/С.

Круглозвенные иепи используют в основномдля подвеса и подъема грузов.

Существуютспециальные цепи, передающие движение между звездочками с взаимноперпендикулярными осями. Валики (оси) двух соседних звеньев такой цепи взаимноперпендикулярны.

§3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИВОДНЫХ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

Мощности,для передачи которых применяют цепные передачи, изменяются в диапазоне от долейдо сотен киловатт, в общем машиностроении обычно до 100 кВт. Межосевые расстоянияцепных передач достигают 8 м.

Частоты вращения звездочек искорость ограничиваются величиной силы удара, возникающей между зубом звездочкии шарниром цепи, износом и шумом передач. Наибольшие рекомендуемые ипредельные частоты вращения звездочек приведены в табл. 3. Скорости движенияцепей обычно не превышают 15 м/с, однако в передачах с цепями и звездочками высокогокачества при эффективных способах смазывания достигают 35 м/с.

Средняя скорость цепи, м/с,

V=znP/(60*1000)

гдеz — число зубьев звездочки; п стотаее вращения, мин-1; Р-

цепи, мм.

Передаточное отношение определяют из условия равенствасредней скорости цепи на звездочках:

z1n1P=z2n2P

Отсюдапередаточное отношение, понимаемое как отношение частот вращения ведущей иведомой звездочек,

U=n1/n2=z2/z1,

гдеп1 и п2—частоты вращения ведущей и ведомой звездочек, мин-1;z1 и z2— числа зубьев ведущей иведомой звездочек.

Передаточноеотношение ограничивается габаритами передачи, углами обхвата и числами зубьев.Обычно u£

7.В отдельных случаях в тихоходных передачах, если позволяет место, u£10.

Числа зубьевзвездочек. Минимальные числа зубьев звездочек ограничиваются износом шарниров,динамическими нагрузками, а также шумом передач. Чем меньше число зубьевзвездочки, тем больше износ, так как угол поворота звена при набегании цепи назвездочку и сбегании с нее равен 360°/z.

С уменьшениемчисла зубьев возрастают неравномерность скорости движения цепи и скоростьудара цепи о звездочку. Минимальное число зубьев звездочек роликовых цепей взависимости от передаточного отношения выбирают по эмпирической зависимости

Z1min=29-2u³

В зависимости отчастоты вращения z1min выбирают при высоких частотах вращения z1min=19...23;средних 17...19, а при низких 13… 15. В передачах зубчатыми цепями z1minбольше на 20...30 %.

По мере износацепи ее шарниры поднимаются по профилю зуба звездочки от ножки к вершине, чтоприводит в конечном счете к нарушению зацепления. При этом предельно допустимоеувеличение шага цепи тем меньше, чем больше число зубьев звездочки. Поэтомумаксимальное число зубьев ограничивают при использовании роликовых цепейвеличиной 100...120, а зубчатых 120...140.

Предпочтительновыбирать нечетное число зубьев звездочек (особенно малой), что в сочетании счетным числом звеньев цепи способствует равномерному износу. Еще болееблагоприятно, с точки зрения износа, выбирать число зубьев малой звездочки изряда простых чисел.

Расстояние м е ж д у о с я м и звездочек и длина цепи. Минимальное межосевое расстояние amin(мм) определяют из условий:

отсутствияинтерференции (т. е. пересечения) звездочек

amin>0,5(De1+De2)

гдеDe1 и De2—наружные диаметрызвездочек;

чтобы уголобхвата цепью малой звездочки был больше 120°, т. е. угол наклона каждой ветвик оси передачи был меньше 30°. А так как sin30°=0,5, то amin> d2—d1.

Оптимальныемежоссвые расстояния

а = (30… 50) Р.

Обычно межосевыерасстояния рекомендуют ограничивать величиной

Amax=80P

Потребное числозвеньев цепи W определяют по предварительно выбранному межосевому расстоянию а, шагу Р и числам зубьев звездочек z1 и z2:

W=(z1+z2)/2+2a/P+((z2-z1)/2p

)2P/a;

полученноезначение W округляют до ближайшего целого (желательно четного) числа.

Эта формулавыводится по аналогии с формулой длядлины ремня и является приближенной. Первые два члена формулы дают потребноечисло звеньев при z1=z2, когда ветви цепи параллельны, третий член учитывает наклонветвей.

Расстояние междуосями звездочек по выбранному числу звеньев цепи (без учета провисания цепи)следует из предыдущей формулы.

Цепь должнаиметь некоторое провисание во избежание повышенной нагрузки от силы тяжести ирадиального биения звездочек.

Для этогомежосевое расстояние уменьшают на (0,002… 0.004) а.

Шаг цепи принятза основной параметр ценной передачи. Цепи с большим шагом имеют большуюнесущую способность, но допускают значительно меньшие частоты вращения, ониработают с большими динамическими нагрузками и шумом. Следует выбирать цепь сминимально допустимым для данной нагрузки шагом. Обычно a/80£

P£a/25;уменьшить шаг зубчатых цепей при конструировании можно, увеличив ее ширину, адля роликовых цепей — применив многорядные цепи. Допустимые шаги по критериюбыстроходности передачи следуют из табл. 3.

§ 4. КРИТЕРИИРАБОТОСПОСОБНОСТИ И РАСЧЕТА ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ. МАТЕРИАЛЫ ЦЕПЕЙ

Цепныепередачи выходят из строя по следующим причинам: 1. Износ шарниров, приводящийк удлинению цепи и нарушению ее зацепления со звездочками (основной критерийработоспособности для большинства передач).

2. У с т а л о ст н о е разрушение пластин попроушинам основной критерий длябыстроходных тяжелонагружен-иых роликовых цепей, работающих в закрытыхкартерах с хорошим смазыванием.

3. П р о в о р ач и в а н и е валиков и втулок в пластинах в местах запрессовки-распространеннаяпричина выхода из строя цепей, связанная с недостаточно высоким качествомизготовления.

4. Выкрашиваниеи разрушение роликов.

5. Достижениепредельного провисания холостой ветви — один из критериев для передач снерегулируемым межосевым расстоянием, работающих при отсутствии натяжныхустройств и стесненных габаритах.

6. Износ зубьев звездочек.

В соответствии сприведенными причинами выхода цепных передач из строя можно сделать вывод отом, что срок службы передачи чаще всего ограничивается долговечностью цепи.

Долговечность жецепи в первую очередь зависит от износостойкости шарниров.

Материал итермическая обработка цепей имеют решающее значение для их долговечности.

Пластинывыполняют из среднеуглеродистых или легированных закаливаемых сталей: 45, 50,40Х, 40ХН, ЗОХНЗА твердостью преимущественно 40...50HRCэ; пластины зубчатыхцепей — преимущественно из стали 50. Изогнутые пластины, как правило,изготовляют из легированных сталей. Пластины в зависимости от назначения цепизакаливают до твердости 40.-.50 HRCэ. Детали шарниров валики, втулки и призмы- выполняют преимущественно из цементуемых сталей 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗ,20ХИЗА, 20Х2Н4А, ЗОХНЗА и подвергают закалке до 55.-.65 HRCэ. В связи свысокими требованиями к современным цепным передачам целесообразно применятьлегированные стали. Эффективно применение газового цианирования рабочихповерхностей шарниров. Многократкого повышения ресурса цепей можно достигнутьдиффузионным хромированием шарниров. Усталостную прочность пластин роликовыхцепей существенно повышают обжатием краев отверстий. Эффективна также дробеструйнаяобработка.

В шарнирахроликовых цепей для работы без смазочного материала или при скудной его подаченачинают применять пластмассы.

Ресурс цепныхпередач в стационарных машинах должен составлять 10...15 тыс. ч работы.

§ 5. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

Всоответствии с основным критерием работоспособности ценных передач износостоикостью шарниров цени несущая способность цепных передач может быть определена согласноусловию, но которому давление в шарнирах не должно превышать допустимого вданных условиях эксплуатации.

В расчетахценных передач, в частности в учете условий эксплуатации, связанных с величинойпути трения, удобно использовать простейшую степенную зависимость междудавлением р и путем трения Pm=С, где С в данных ограниченных условиях может рассматриваться как постояннаявеличина. Показатель т зависит отхарактера трения; при нормальной эксплуатации передач с хорошей смазкой т около 3 (в условиях скудной смазки т колеблется от 1 до 2).

Допустимая п о ле з н а я с и л а, которую можетпередавачь цепь с шарниром скольжения,

F=[p]oA/Kэ;

здесь [р]о— допустимоедавление, МПа, в шарнирах для средних эксплуатационных условий (табл. 12.4); A — проекция опорной поверхностишарнира, мм2, равная для роликовых и втулочных ценей dBвн|, [d —диаметр валика; Bвн — ширинавнутреннего звена (см. табл. 12.1)]; Kэ — коэффициент эксплуатации.

Коэффициент эксплуатации Кэ, может быть представлен в виде произведениячастных коэффициентов:

Кэ=KдKаKнKрегKсмKрежKт.

Коэффициент Kдучитывает динамичность нагрузки; при спокойной нагрузке Kд=1; при нагрузке столчками 1,2. ..1,5; при сильных ударах 1,8. Коэффициент Kа учитывает длинуцепи (межосевое расстояние); очевидно, что чем длиннее цепь, тем реже припрочих равных условиях каждое звено входит в зацепление со звездочкой и темменьше износ в шарнирах; при а=(30...50)P принимают Kа=1; при а<25Р Ка=-1,25, при a=(60… 80) Р Kа=0,9. Коэффициент Kн учитывает наклон передачи к горизонту; чем большенаклон передачи к горизонту, тем меньше допустимый суммарный износ цепи; принаклоне линии центров звездочек под углом к горизонту до 45° Кн= 1; при наклоне под углом y

более 45° Kн=0,15Öy.Коэффициент Крег учитывает регулировкупередачи; для передач с регулировкой положения оси одной из звездочек Kрег=1;для передач с оттяжными звездочками или нажимными роликами Kрег=1,1; дляпередач с нерегулируемыми осями звездочек Крег=1,25. Коэффициент Kcм учитываетхарактер смазывания; при непрерывном смазывании в масляной панне или от насосаKсм=0,8, при регулярном капельном или внутришарнирном смазывании Kсм=1, припериодическом смазывании 1,5. Коэффициент Kреж. учитывает режим работы передачи; при односменной работе Kреж=1.Коэффициент Kт учитывает температуру окружающей среды, при –25°<T<150°Спринимают Kт=1; при экстремальных условиях Кт>1.

При оценкезначения коэффициента эксплуатации Кэнеобходимо хотя бы ориентировочно учитывать стохастический (случайный) характерряда влияющих на него параметров.

Если по расчетузначение коэффициента Kэ>2...3, то нужно принять конструктивные меры поулучшению работы передачи.

Приводные цепипроектируют на основе геометрического подобия, поэтому площадь проекцииопорной поверхности шарнира для каждого размерного ряда цепей можнопредставить в виде А=сР2, где с — коэффициент пропорциональности, с»

0,25 для однорядных цепей,кроме цепей, не входящих в закономерный размерный ряд: ПР-8-460; ПР-12,7-400-1и ПР. 12,7-900-2 (см. табл. 12.1).

Допустимая сила F цепи с mpрядами

F= сР2[p]o mp/Kэ,

гдетр — коэффициент рядности цепи,учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам:

zp=1.... 2

3

тp,=1

… 1,7 2,5

Допустимыймомент (Н*м) на малой звездочке

T1=Fd1/2*103=FPz1/2p

103

Отсюда шаг цепи

Р=18,5 3

ÖT1Кэ/(cz1mp[p]o).

Ориентировочноезначение шага однорядной цепи (мм)

P=(12,8…13,5)3Ö

T1/z1

где коэффициент12,8 — для цепей ПР, а коэффициент 13,5 — для цепей ПРЛ, Т—момент, Н*м.

Подбор цепныхпередач производят в следующем порядке. Сначала определяют или выбирают числозубьев малой звездочки и проверяют число зубьев большой. Затем задаются шагамицепи с учетом частоты вращения малой звездочки по табл. 12.3 илипредварительно определяют шаг по одной из приведенных выше формул, в частности,задавшись ориентировочным значением Kэ.

Затем в порядкепроверочного расчета определяют момент на малой звездочке, который можетпередавать цепь, и сопоставляют его с заданным. Обычно эти расчеты делают принескольких, близких к оптимальным сочетаниям параметров и выбирают оптимальныйвариант.

Долговечностьцепей наиболее реально оценивать по методу подобия на основе установленного изопыта эксплуатации или испытаний ресурса передачи принимаемой за эталонную.Этот ресурс по И. И. Ивашкову умножается на отношение уточненныхкорректирующих коэффициентов для эталонной и рассчитываемой передач.

Корректирующие коэффициенты:

по твердостишарниров при работе со смазкой и загрязнением абразивами: поверхности безтермообработки 2, при объемной закалке 1, при цементации 0,65;

по давлению вшарнирах (р/р'о), где при непрерывнойсмазке х= 1,5...2,5, при периодической смазке без загрязнения абразивами x=1,то же с абразивным загрязнением приобъемной закалке х=0,6;

по условиюработы при смазывании маслом: без абразивного загрязнения 1, в абразивной среде10… 100;

по характерусмазывания: периодическое нерегулярное 0,3. регулярное 0,1, в маслянной ванне0,06 и т. д.

Передачизубчатыми цепями с шарнирами качения подбирают по фирменным данным или жеполуэмпирическим завиcимостям из критерия износостойкости.

При определениикоэффициента эксплуатации Кэдопускается ограничиваться учетом коэффициента угла наклона Kн и при и>10 м/с коэффициента влиянияцентробежных сил Кv=1+1,1*10-3v2

§ 6. ПОСТОЯННЫЕСИЛЫ В ВЕТВЯХ ЦЕПИ И НАГРУЗКИ НА ВАЛЫ

Ведущая ветвьцепи в процессе работы испытывает постоянную нагрузку F1, соcтоящую из полезнойсилы F и натяжения ведомой ветви F2:

F1=F+F2

Натяжениеведомой ветви с заведомым запасом обычно принимают

F2=Fq+Fц

где Fq — натяжение от действия силы тяжести;Fц — натяжение от действия центробежных нагрузок на звенья цепи.

Натяжение Fq(Н)определяется приближенно, как для абсолютно гибкой нерастяжимой нити:

Fq=ql2/(8f)gcosy

где q — масса одного метра цепи, кг; l —расстояние между точками подвеса цепи, м; f — стрела провеса, м; g — ускорение свободного падения, м/с2;y

— угол наклона кгоризонту линии, соединяющей точки подвеса цепи, который приближеннопринимают равным углу наклона передачи.

Принимая l равным межосевому расстояниюа и f=0,02а, получаем упрощеннуюзависимость

Fq=60qacosy³10q

Натяжение цепиот центробежных нагрузок Fц(Н) для цепных передач определяют по аналогии сременными передачами, т. е.

Fц=qv2,

где v —скорость движения цепи, м/с.

Центробежная сила, действующая повсему контуру цепи, вызывает дополнительный износ шарниров.

Расчетная нагрузка на валы цепнойпередачи несколько больше полезной окружной силы вследствие натяжения цепи отмассы. Ее принимают RmF. При горизонтальной передаче принимают Rm = 1,15, привертикальной Rm=1,05.

Цепные передачивсех типов проверяют на прочность по значениям разрушающей нагрузки Fразр (см.табл. 12.1) и натяжению наиболее нагруженной ветви F1max, определяя условнуювеличину коэффициента запаса прочности

K=Fразр/F1max,

Где F1max=F+Fq+Fц+Fд (определениеFд см. § 12.7).

Если значениекоэффициента запаса прочности К>5...6,то полагают, что цепь удовлетворяет условиям статической прочности.

§ 7. КОЛЕБАНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ И ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

Приработе цепной передачи движение цепи определяется движением шарнира звена,вошедшего последним в зацепление с ведущей звездочкой. Каждое звено ведет цепьпри повороте звездочки на один угловой шаг, а потом уступает место следующемузвену. В связи с этим скорость цепи при равномерном вращении звездочки непостоянна. Скорость цепи максимальна в положении звездочки, при которомрадиус звездочки, проведенный через шарнир, перпендикулярен ведущей ветвицепи.

В произвольномугловом положении звездочки, когда ведущий шарнир повернут относительноперпендикуляра к ведущей ветви под углом, продольная скорость цепи (рис. 12.6,а)

V=w

1R1 cosa

Где w

1 — постоянная угловая скорость ведущей звездочки;R1 — радиус расположения шарниров цепи (начальной окружности) ведущейзвездочки.

Так как угол a

изменяется впределах от 0 до p/z1,то скорость цепи изменяется от Vmax до Vmax cos p/z1

Мгновеннаяугловая скорость ведомой звездочки

w

2=v/(R2 cosb)

гдеR2 — радиус начальной окружности ведомой звездочки; b

— угол поворота шарнира, примыкающего кведущей ветви цепи (по отношению к перпендикуляру на эту ветвь), изменяющийся впределах от 0 до p/z2

Отсюдамгновенное передаточное отношение

u=w

1/w2=R2/R1cosb/ cosa

Из этой формулы ирис. 12.6, б можно видеть, что:

1) передаточноеотношение не постоянно;

2) равномерностьдвижения тем выше, чем больше числа зубьев звездочек, так как тогда cosa

и cosbближе к единице; основное значение имеет увеличение числа зубьев малойзвездочки;

3) равномерностьдвижения можно заметно повысить, если сделать так, чтобы в ведущей ветвиукладывалось целое число звеньев; при соблюдении этого условия равномерностьтем выше, чем ближе одно к другому числа зубьев звездочек; при z1=z2 u=const.

Переменностьпередаточного отношения можно иллюстрировать коэффициентом неравномерностивращения ведомой звездочки при равномерном вращении ведущей звездочки.

Например, дляпередачи с z1=18 и z2 =36 e

изменяется в пределах 1,1...2,1 %. Меньшее значениесоответствует передаче, у которой в ведущей ветви укладывается целое число W1звеньев, а большее — передаче, у которой и W1+0,5 звеньев.

Динамические нагрузки цепныхпередач вызываются:

а) переменным передаточным отношением, приводящимк ускорениям масс, соединяемых цепными передачами;

б) ударамизвеньев цепи о зубья звездочек при входе в зацепление новых звеньев.

Сила удара привходе звеньев н зацепление оценивается из равенстве кинетической энергии ударанабегающего звена цепи энергии деформации системы.

Приведенную массурабочего участка цепи оценивают равной массе 1,7…2 звеньев. Обильное смазываниеможет существенно снижать силу удара.

§8. ПОТЕРИ НА ТРЕНИЕ. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЕРЕДАЧ

Потерина трение в цепных передачах складываются из потерь: а) на трение в шарнирах;б) на трение между пластинами; в) на трение между звездочкой и звеньями цепи,а в роликовых цепях также между роликом и втулкой, при входе звеньев взацепление и выходе из зацепления; г) на трение в опорах; д) потерь наразбрызгивание масла.

Основными являются потери на трение в шарнирах иопорах.

Потери наразбрызгивание масла существенны только при смазывании цепи оку-нанием напредельной для этого вида смазки скорости v=10…15 м/с.

Средние значенияКПД при передаче полной расчетной.мощности достаточно точно изготовленных ихорошо смазываемых передач составляют 0,96...0,98.

Цепные передачи располагают так,чтобы цепь двигалась в вертикальной плоскости, причем взаимное положение повысоте ведущей и ведомой звездочек может быть произвольным. Оптимальнымирасположениями цепной передачи являются горизонтальное и наклонное под углом до45° к горизонту. Вертикально расположенные передачи требуют более тщательнойрегулировки натяжения цепи, так как ее провисание не обеспечиваетсамонатяжения; поэтому целесообразно хотя бы небольшое взаимное смещениезвездочек в горизонтальном направлении.

Ведущей в цепныхпередачах может быть как верхняя, так и нижняя ветви. Ведущая ветвь должна бытьверхней в следующих случаях:

а) в передачах смалым межосевым расстоянием (а<30P при и>2) и в передачах, близких к вертикальным, во избежание захвата провисающейверхней ведомой ветвью дополнительных зубьев;

б) вгоризонтальных передачах с большим межосевым расстоянием (а> 60Р) и малымичислами зубьев звездочек во избежание соприкосновения ветвей.

Натяжение цепей.Цепные передачи в связи с неизбежным удлинением цепи в результате износа иконтактных обмятий в шарнирах, как правило, должны иметь возможностьрегулирования ее натяжения. Предварительное натяжение существенно ввертикальных передачах. В горизонтальных и наклонных передачах зацепление цеписо звездочками обеспечивается натяжением от собственной силы тяжести цепи, нострела провисания цепи должна быть оптимальной в указанных выше пределах.

Для передач суглом наклона до 45° к горизонту стрелу провисания f выбирают приближенноравной 0,02а. Для передач, близких к вертикальным, f=(0,01… 0,015)а.

Натяжение цепи регулируют:

а) перемещениемоси одной из звездочек;

б) регулирующимизвездочками или роликами.

Желательна возможностькомпенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев, после чего два звенацепи удаляют.

Регулирующиезвездочки и ролики следует по возможности устанавливать на ведомой ветви цепив местах ее наибольшего провисания. При невозможности установки на ведомойветви их ставят на ведущей, но для уменьшения вибраций — с внутренней стороны,где они работают как оттяжные. В передачах с зубчатой цепью ПЗ-1 регулирующиезвездочки могут работать только как оттяжные, а ро лики как натяжные. Число зубьеврегулирующих звездочек выбирают равным числу малой рабочей звездочки илибольшим. При этом в зацеплении с регулирующей звездочкой должно быть не меньшетрех звеньев цепи. Перемещение регулирующих звездочек и роликов в цепныхпередачах аналогично таковому в ременных передачах и осуществляется грузом,пружиной или винтом. Наибольшее распространение имеет конструкция звездочки сэксцентрической осью, поджимаемой спиральной пружиной.

Известно успешноеприменение цепных передач роликовыми цепями повышенного качества в закрытыхкартерах при хорошем смазывании с неподвижными осями звездочек без специальныхнатяжных устройств.

Картеры. Дляобеспечения возможности непрерывного обильного смазывания цепи, защиты отзагрязнений, бесшумности работы и для обеспечения безопасности эксплуатациицепные передачи заключают в картеры (рис. 12.7).

Внутренниеразмеры картера должны

еще рефераты

Еще работы по технологии

Реферат по технологии

Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем

25 Июня 2015

Реферат по технологии

Гидромеханизированная технология обработки угольного пласта в условиях проектируемой шахты

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Подготовка и вскрытие шахтного поля шахты Полосухинская

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Лазеры. Основы устройства и применение их в военной технике

26 Июня 2015