 |
Материалы для цепных передач
|
|
|
|
Материал цепей и звездочек должен быть износостойким и выдерживать циклические и ударные нагрузки. Звездочки изготавливают из сталей 50,40 Х и других марок с последующей закалкой. Пластины цепей изготавливают из сталей50,40 Х и других с последующей закалкой до твердости 40.. 50 НRC. Оси, втулки и ролики изготавливают из цементируемых сталей20,15 Х и других с закалкой до твердости 56... 65 HRC. В быстроходных передачах для снижения шума и изнашивания цепи зубчатый венец звездочек изготавливается из армированных пластмасс.
Силы в цепной передачи.
1 Окружная сила, передаваемая цепью: Ft = 2∙T∙103/d, Н
где d, мм - делительный диаметр звездочки; Т, Н∙м - крутящий момент.
2 Предварительное натяжение цепи: Fo = K·q·a·g, Н
где где К- коэффициент провисания (для горизонтальных передач-К=6, для наклоненных к горизонту до 45° – К = 3, для вертикальных К = 1; q - масса 1 м цепи, кг/м; a, м - межосевое расстояние;
g = 9,81, м/с2 –ускорение свободного падения.
3 Натяжение цепи от центробежной силы: Fv =q∙v²,Н
Сила Fv нагружает звенья цепи по всему ее контуру, но звездочками не воспринимается.
4 Натяжение ведущей ветви цепи работающей передачи: F1 = Ft + Fo + Fv, Н
5 Натяжение ведомой ветви цепи: при Fo > Fv, F2 = Fo, при Fv > Fо, F2 = Fv
Вследствие того, что шарнир сбегающего звена цепи упирается в зуб, сила F2 не передается на звенья, расположенные на звездочке.
6 Нагрузка на валы звездочек: Fn = Kb·Ft +2∙Fo, Н
где Kb — коэффициент нагрузки вала:
| Наклон линии центров, θ | 0...45° | 45...90° |
| при спокойной нагрузке | 1,15 | 1,05 |
| при ударной нагрузке | 1,25 | 1,15 |
Направление силы Fn принимают по линии центров звездочек.
Критерии работоспособности цепных передач.
Цепные передачи выходят из строя по следующим причинам:
|
|
|
1. Износ шарниров, приводящий к удлинению цепи, увеличению шага цепи и, как следствие, к нарушению ее зацепления с зубьями звездочек.
2. Усталостное разрушение пластин по проушинам, характерное для закрытых быстроходных тяжелонагруженных передач, работающих при хорошем смазывании, когда износ шарниров не является определяющим.
3. Проворачивание валиков и втулок в пластинах в местах запрессовки, связанное с низким качеством изготовления.
4. Усталостное выкрашивание и разрушение роликов.
5. Недопустимое провисание ведомой ветви цепи, характерное для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием при отсутствии натяжных устройств.
6 Износ зубьев звездочек.
Ресурс цепных передач в стационарных машинах должен составлять 10…15 тыс. ч., он чаще всего ограничивается долговечностью цепи.
Расчет роликовой цепи
Нагрузочная способность цепи определяется из условия: среднее расчетное давление в шарнире звена цепи р при работе передачи не должно превышать допускаемого[ р ]:
p = Ft∙Kэ/A≤ [p]
где Ft, Н -окружная сила, передаваемая цепью;
А, м2 - площадь проекции опорной поверхности шарнира (для роликовых и втулочных цепей: А = d0∙B; здесь d0, м - диаметр оси, а В, м - длина втулки);
Кэ — коэффициент эксплуатации.
Kэ = КД∙КС∙КΘ∙Крег∙Кр
где КД — коэффициент динамичности нагрузки: при равномерной нагрузке КД = 1 (ленточные, цепные конвейеры), при толчках КД =1,2...1,5 (металлорежущие станки, компрессоры);
КС - коэффициент способа смазывания: при непрерывном смазывании КС = 0,8, при регулярном капельном - КС = 1, при периодическом - КС = 1,5;
KΘ - коэффициент наклона передачи к горизонту: при Θ ≤ 45°, КΘ = 1; при Θ > 45°, KΘ =0,15∙Θ.
Крег — коэффициент способа регулирования натяжения цепи: при регулировании положения оси одной из звездочек - Крег = 1; при регулировании оттяжными звездочками или нажимными роликами - Крег = 1,1; для нерегулируемой передачи - Крег =1,25;
|
|
|
Кр — коэффициент режима работы: при односменной работе Кр = 1; при двухсменной Кр = 1,25; при трехсменной Кр = 1,45.
Величина [ р ] приведена в справочниках и установлена для типовых передач.
Для определения значения А производят предварительный проектировочный расчет при котором ориентировочно определяют значение шага цепи - t, мм.
Где : T1 – вращающий момент на малой звездочке, Н∙м; z1- число зубьев на малой звездочке; v - коэффициент числа рядов, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам цепи (для однорядной цепи v = 1, двухрядной v = 1,7; трехрядной - v = 2,5); [р], Н/мм2- допускаемое давление в шарнирах цепи.
|
|
|
