Основные геометрические соотношения в цепных передачах

 

6.5.1. Основным параметром цепной передачи является шаг р цепи. Он установлен соответствующими ГОСТами. Чем больше шаг, тем выше нагрузочная способность цепи, но сильней удар звена о зуб в период набегания на звездочку, меньше плавность, бесшумность и долговечность передачи. При больших скоростях применяют цепи с малым шагом. В быстроходных передачах при больших мощностях рекомендуются цепи малого шага: зубчатые большой ширины или роликовые многорядные.

Максимальное значение шага цепи ограничивается предельной частотой вращения [n₁] меньшей звездочки (табл. 6.4).

Таблица 6.4

 

Наибольшая допустимая частота вращения малой звездочки и наибольшие допустимые угловые скорости _{1 max} малой звездочки

Цепь	Значения [n1], мин-1, при шаге p, мм
12,7	15,88	19,05	25,40	31,75	38,10	44,45	50,8
Втулочная, роликовая
Зубчатая						-	-	-
Цепь	Значения 1 max, рад/с при шаге p, мм
12,7	15,88	19,05	25,40	31,75	38,10	44,45	50,8
Втулочная, роликовая
Зубчатая						-	-	-

При проектных расчетах шаг цепи определяют по эмпирической зависимости

 

где Т₁ - вращающий момент на ведущей звездочке, Нм; Z₁ - число зубьев ведущей звездочки; n - коэффициент, учитывающий число рядов цепи (n=1 - для однорядной цепи; n=1,7 - для двухрядной цепи; n=2,5 - для трехрядной цепи; n=3 – для четырехрядной цепи); [Р_ц] - допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/мм² (табл. 6.5); K_э - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации передачи:

 

K_э = K_д × K_с × K_q × K_рег × K_р.

 

Значения поправочных коэффициентов приведены в табл. 6.6.

 

Таблица 6.5

 

Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [Р_ц], Н/мм²

 

Шаг цепи р, мм	При частоте вращения меньшей звездочки n1, об/мин
12,7...15,875 19,05...25,4 31,75...38,1 44,45...50,8		31,5	28,5	23,5 17,5	18,5	22,5 16,5 -	17,5 -	18,5 - -

 

Таблица 6.6

Значения поправочных коэффициентов K

Условия работы передачи	Коэффициент
обозна- чение	значе- ние
Динамичность нагрузки	Равномерная	Kд
Переменная или толчкообразная	1,2...1,5
Регулировка межосевого расстояния	Передвигающимися опорами	Kрег
Нажимными звездочками	0,8
Нерегулируемые передачи	1,25
Положение передачи	Наклон линии центров звездочек к горизонту, град	q = 0...40	Kq	1,15
q = 40...90	1,05
q £ 60
q > 60	1,25
Окончание табл. 6.6
Условия работы передачи	Коэффициент
обозна- чение	значе- ние
Способ смазывания	Непрерывный (в масляной ванне или от насоса)	Kс	0,8
Капельный
Периодический	1,5
Режим работы	Односменная	Kр
Двухсменная	1,25
Трехсменная	1,5

 

Полученное значение шага округляют до ближайшего стандартного.

 

6.5.2. Оптимальное межосевое расстояние передачи принимают из условия долговечности цепи а = (30...50)р.

 

6.5.3. Длина цепи в шагах (или число звеньев цепи)

 

 

Полученное значение округляют до целого четного числа.

 

6.5.4. Межосевое расстояние передачи при окончательно выбранном числе шагов

 

 

Для нормальной работы передачи ведомая ветвь должна иметь небольшое провисание f, для чего расчетное межосевое расстояние уменьшают на (0,002...0,004)а, (рис. 6.8).

 

6.5.5. Диаметры звездочек, мм:

- диаметр делительной окружности

 

 

- диаметр окружности выступов

 

 

где K - коэффициент высоты зуба; K = 0,7; K _Z - коэффициент числа зубьев, l - геометрическая характеристика зацепления; , здесь d₁ - диаметр валика шарнира цепи;

- диаметр окружности впадин

 

.

 

Силы в ветвях цепи

 

6.6.1. Окружная сила, передаваемая цепью

 

 

где d - делительный диаметр звездочки.

 

6.6.2. Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви

 

F_пр = k_f q a g,

 

где q - масса 1 м цепи, кг/м; а - межосевое расстояние, м; g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения; k_f - коэффициент провисания (k_f = 6 - для горизонтальных передач; k_f = 3 - для наклоненных к горизонту до 40^о; k_f = 1 - для вертикальных).

 

6.6.3. Натяжение цепи от центробежных сил

 

F_ц = qV²

 

6.6.4. Натяжение ведущей ветви работающей передачи

F₁ = F_t + F_пр + F_ц

 

6.6.5. Натяжение ведомой ветви цепи F₂ равно большему из натяжений F_пр и F_ц.

 

6.6.6. Нагрузка на валы звездочек

 

F_оп = k_в F_t + 2F_пр,

 

где k_в- коэффициент нагрузки вала:

 

Наклон линии центров к горизонту	0...40°	40...90°
kвпри спокойной нагрузке	1,15	1,05

 

При ударной нагрузке k_в увеличивают на 10...15%.

Направление силы F _оп принимают по линии центров валов.