Основные геометрические соотношения в цепных передачах

Межосевое расстояние передачи (рис. 8)

а = (30...50)p,

где р - шаг цепи.

Рис. 8. Схема цепной передачи.

Длина цепи

,

где l_p - длина цепи в шагах или число звеньев цепи.

Межосевое расстояние передачи при окончательно выбранном числе шагов

.

Сила в ветвях цепи

Окружная сила:

F_t = 2 T/d,

где d - делительной диаметр звездочки.

Предварительное натяжение цепи

F ₀ = k_f qag,

где k_f - коэффициент провисания;

q - масса 1 м цепи;

а - межосевое расстояние;

Натяжение цепи от центробежных сил

F_v = qv ².

Сила F_v нагружает звенья цепи по всему ее контуру, но звездочками не воспринимается (рис. 9).

Рис. 9. Эпюра сил в звеньях при работе передачи.

Натяжение ведущей ветви цепи работающей передачи

F ₁ = F_t + F ₀ + F_v.

Натяжение ведомой ветви цепи F ₂ равно большему из натяжений F ₀ и F_v.

Нагрузка на валы звёздочек. Цепь действует на валы звездочек с силой

F_n = k_BF_t + 2 F ₀,

где k_B - коэффициент нагрузки вала.

Расчёт цепной передачи на износостойкость

Расчет передачи с роликовой (втулочной) цепью. Нагрузочная способность цепи определяется из условия, чтобы среднее давление р_ц в шарнире звена не превышало допускаемого [ р_ц ]:

р_ц = F_tK_э /A ≤ [ р_ц ],

где F_t - окружная сила, передаваемая цепью;

А - площадь проекции опорной поверхности шарнира, для роликовых (втулочных) цепей A = d ₀ B;

d ₀ - диаметр оси;

В - длина втулки;

K_э - коэффициент эксплуатации, K_э = K_ДK_сK_θK_р,

K_Д - коэффициент динамичности нагрузки;

K_с - коэффициент способа смазывания;

K_θ - коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту;

K_р - коэффициент способа регулирования натяжения цепи.

Выразив в формуле р_ц = F_tK_э /A ≤ [ р_ц ] окружную силу F_t через момент T ₁ на малой звездочке, шаг цепи р и число зубьев z ₁, а площадь проекции опорной поверхности шарниров через шаг р, получим формулу для предварительного выбора шага роликовой (втулочной) цепи:

,

где v - число рядов роликовой (втулочной) цепи;

[ р_ц ] - допускаемое давление в шарнирах роликовой цепи.

Расчёт передачи с зубчатой цепью. Особенности выбора зубчатых цепей заключатся в том, что для одного шага р цепи существует пять или шесть стандартных ширин B цепи. Шаг цепи р выбирают в зависимости от максимально допустимой угловой скорости ω _{1 max} меньшей звездочки. Число зубьев z ₁ меньшей звездочки определяют по формуле z _{1 min} = 29 – 2 u.

Исходя из критерия износостойкости шарнира зубчатой цепи по известным Р, р и v вычисляют требуемую ширину В цепи:

,

где K_v - скоростной коэффициент, учитывающий снижение несущей способности цепи из-за центробежных сил K_v = 1-1,1·10^-3 v ².

РЕМЁННЫЕ ПЕРЕДАЧИ