Цепные передачи

| Категория реферата: Рефераты по технологии
| Теги реферата: шпоры по праву, отчет по производственной практике
| Добавил(а) на сайт: Leonida.

§ 5. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

В соответствии с основным критерием работоспособности ценных передач износостоикостью шарниров цени несущая способность цепных передач может быть определена согласно условию, но которому давление в шарнирах не должно превышать допустимого в данных условиях эксплуатации.
В расчетах ценных передач, в частности в учете условий эксплуатации, связанных с величиной пути трения, удобно использовать простейшую степенную зависимость между давлением р и путем трения Pm=С, где С в данных ограниченных условиях может рассматриваться как постоянная величина.
Показатель т зависит от характера трения; при нормальной эксплуатации передач с хорошей смазкой т около 3 (в условиях скудной смазки т колеблется от 1 до 2).
Допустимая п о л е з н а я с и л а, которую может передавачь цепь с шарниром скольжения,

F=[p]oA/Kэ;

здесь [р]о— допустимое давление, МПа, в шарнирах для средних эксплуатационных условий (табл. 12.4); A - проекция опорной поверхности шарнира, мм2, равная для роликовых и втулочных ценей dBвн|, [d —диаметр валика; Bвн - ширина внутреннего звена (см. табл. 12.1)]; Kэ - коэффициент эксплуатации.
Коэффициент эксплуатации Кэ, может быть представлен в виде произведения частных коэффициентов:

Кэ=KдKаKнKрегKсмKрежKт.
Коэффициент Kд учитывает динамичность нагрузки; при спокойной нагрузке
Kд=1; при нагрузке с толчками 1,2. ..1,5; при сильных ударах 1,8.
Коэффициент Kа учитывает длину цепи (межосевое расстояние); очевидно, что чем длиннее цепь, тем реже при прочих равных условиях каждое звено входит в зацепление со звездочкой и тем меньше износ в шарнирах; при а=(30...50)P принимают Kа=1; при а10 м/с коэффициента влияния центробежных сил Кv=1+1,1*10-3v2

§ 6. ПОСТОЯННЫЕ СИЛЫ В ВЕТВЯХ ЦЕПИ И НАГРУЗКИ НА ВАЛЫ
Ведущая ветвь цепи в процессе работы испытывает постоянную нагрузку F1, соcтоящую из полезной силы F и натяжения ведомой ветви F2:

F1=F+F2

Натяжение ведомой 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)g cos(

где q — масса одного метра цепи, кг; l — расстояние между точками подвеса цепи, м; f — стрела провеса, м; g — ускорение свободного падения, м/с2; ( — угол наклона к горизонту линии, соединяющей точки подвеса цепи, который приближенно принимают равным углу наклона передачи.
Принимая l равным межосевому расстоянию а и f=0,02а, получаем упрощенную зависимость

Fq=60qa cos((10q

Натяжение цепи от центробежных нагрузок Fц(Н) для цепных передач определяют по аналогии с ременными передачами, т. е.

Fц=qv2,

где v — скорость движения цепи, м/с.
Центробежная сила, действующая по всему контуру цепи, вызывает дополнительный износ шарниров.
Расчетная нагрузка на валы цепной передачи несколько больше полезной окружной силы вследствие натяжения цепи от массы. Ее принимают RmF. При горизонтальной передаче принимают Rm = 1,15, при вертикальной Rm=1,05.
Цепные передачи всех типов проверяют на прочность по значениям разрушающей нагрузки Fразр (см. табл. 12.1) и натяжению наиболее нагруженной ветви F1max, определяя условную величину коэффициента запаса прочности

K=Fразр/F1max,

Где F1max=F+Fq+Fц+Fд (определение Fд см. § 12.7).
Если значение коэффициента запаса прочности К>5...6, то полагают, что цепь удовлетворяет условиям статической прочности.

§ 7. КОЛЕБАНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ И ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
При работе цепной передачи движение цепи определяется движением шарнира звена, вошедшего последним в зацепление с ведущей звездочкой. Каждое звено ведет цепь при повороте звездочки на один угловой шаг, а потом уступает место следующему звену. В связи с этим скорость цепи при равномерном вращении звездочки не постоянна. Скорость цепи максимальна в положении звездочки, при котором радиус звездочки, проведенный через шарнир, перпендикулярен ведущей ветви цепи.
В произвольном угловом положении звездочки, когда ведущий шарнир повернут относительно перпендикуляра к ведущей ветви под углом, продольная скорость цепи (рис. 12.6, а)

V=(1R1 cos(
Где (1 — постоянная угловая скорость ведущей звездочки; R1 - радиус расположения шарниров цепи (начальной окружности) ведущей звездочки.
Так как угол ( изменяется в пределах от 0 до (/z1, то скорость цепи изменяется от Vmax до Vmax cos (/z1
Мгновенная угловая скорость ведомой звездочки

(2=v/(R2 cos()

где R2 — радиус начальной окружности ведомой звездочки; ( - угол поворота шарнира, примыкающего к ведущей ветви цепи (по отношению к перпендикуляру на эту ветвь), изменяющийся в пределах от 0 до (/z2
Отсюда мгновенное передаточное отношение u=(1/(2=R2/R1 cos(/ cos(
Из этой формулы и рис. 12.6, б можно видеть, что:
1) передаточное отношение не постоянно;
2) равномерность движения тем выше, чем больше числа зубьев звездочек, так как тогда cos( и cos( ближе к единице; основное значение имеет увеличение числа зубьев малой звездочки;
3) равномерность движения можно заметно повысить, если сделать так, чтобы в ведущей ветви укладывалось целое число звеньев; при соблюдении этого условия равномерность тем выше, чем ближе одно к другому числа зубьев звездочек; при z1=z2 u=const.
Переменность передаточного отношения можно иллюстрировать коэффициентом неравномерности вращения ведомой звездочки при равномерном вращении ведущей звездочки.
Например, для передачи с z1=18 и z2 =36 ( изменяется в пределах 1,1...2,1
%. Меньшее значение соответствует передаче, у которой в ведущей ветви укладывается целое число W1 звеньев, а большее - передаче, у которой и
W1+0,5 звеньев.
Динамические нагрузки цепных передач вызываются: а) переменным передаточным отношением, приводящим к ускорениям масс, соединяемых цепными передачами; б) ударами звеньев цепи о зубья звездочек при входе в зацепление новых звеньев.
Сила удара при входе звеньев н зацепление оценивается из равенстве кинетической энергии удара набегающего звена цепи энергии деформации системы.
Приведенную массу рабочего участка цепи оценивают равной массе 1,7…2 звеньев. Обильное смазывание может существенно снижать силу удара.

§ 8. ПОТЕРИ НА ТРЕНИЕ. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЕРЕДАЧ

Потери на 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 в зацепление и выходе из зацепления; г) на трение в опорах; д) потерь на разбрызгивание масла.
Основными являются потери на трение в шарнирах и опорах.
Потери на разбрызгивание масла существенны только при смазывании цепи оку- нанием на предельной для этого вида смазки скорости v=10…15 м/с.
Средние значения КПД при передаче полной расчетной .мощности достаточно точно изготовленных и хорошо смазываемых передач составляют 0,96...0,98.
Цепные передачи располагают так, чтобы цепь двигалась в вертикальной плоскости, причем взаимное положение по высоте ведущей и ведомой звездочек может быть произвольным. Оптимальными расположениями цепной передачи являются горизонтальное и наклонное под углом до 45° к горизонту.
Вертикально расположенные передачи требуют более тщательной регулировки натяжения цепи, так как ее провисание не обеспечивает самонатяжения; поэтому целесообразно хотя бы небольшое взаимное смещение звездочек в горизонтальном направлении.
Ведущей в цепных передачах может быть как верхняя, так и нижняя ветви.
Ведущая ветвь должна быть верхней в следующих случаях: а) в передачах с малым межосевым расстоянием (а 2) и в передачах, близких к вертикальным, во избежание захвата провисающей верхней ведомой ветвью дополнительных зубьев; б) в горизонтальных передачах с большим межосевым расстоянием (а> 60Р) и малыми числами зубьев звездочек во избежание соприкосновения ветвей.
Натяжение цепей. Цепные передачи в связи с неизбежным удлинением цепи в результате износа и контактных обмятий в шарнирах, как правило, должны иметь возможность регулирования ее натяжения. Предварительное натяжение существенно в вертикальных передачах. В горизонтальных и наклонных передачах зацепление цепи со звездочками обеспечивается натяжением от собственной силы тяжести цепи, но стрела провисания цепи должна быть оптимальной в указанных выше пределах.
Для передач с углом наклона до 45° к горизонту стрелу провисания f выбирают приближенно равной 0,02а. Для передач, близких к вертикальным, f=(0,01... 0,015)а.
Натяжение цепи регулируют: а) перемещением оси одной из звездочек; б) регулирующими звездочками или роликами.
Желательна возможность компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев, после чего два звена цепи удаляют.
Регулирующие звездочки и ролики следует по возможности устанавливать на ведомой ветви цепи в местах ее наибольшего провисания. При невозможности установки на ведомой ветви их ставят на ведущей, но для уменьшения вибраций
- с внутренней стороны, где они работают как оттяжные. В передачах с зубчатой цепью ПЗ-1 регулирующие звездочки могут работать только как оттяжные, а ро лики как натяжные. Число зубьев регулирующих звездочек выбирают равным числу малой рабочей звездочки или большим. При этом в зацеплении с регулирующей звездочкой должно быть не меньше трех звеньев цепи. Перемещение регулирующих звездочек и роликов в цепных передачах аналогично таковому в ременных передачах и осуществляется грузом, пружиной или винтом. Наибольшее распространение имеет конструкция звездочки с эксцентрической осью, поджимаемой спиральной пружиной.
Известно успешное применение цепных передач роликовыми цепями повышенного качества в закрытых картерах при хорошем смазывании с неподвижными осями звездочек без специальных натяжных устройств.
Картеры. Для обеспечения возможности непрерывного обильного смазывания цепи, защиты от загрязнений, бесшумности работы и для обеспечения безопасности эксплуатации цепные передачи заключают в картеры (рис. 12.7).
Внутренние размеры картера должны обеспечивать возможность провисания цепи, а также возможность удобного обслуживания передачи. Для наблюдения за состоянием цепи и уровнем масла картер снабжают окном и указателем уровня масла.

§ 9. ЗВЕЗДОЧКИ
Профилирование звездочек роликовых цепей в основном производят по ГОСТ
591—69, предусматривающему износоустойчивые профили без смещения (рис.
12.8, а) для кинематических точных передач и со смещением для остальных передач (рис. 12.8, б) Профиль со смещением отличается тем, что впадинаочерчена из двух центров, смещенных на величину е=0,03P
Шарниры звеньев цепи, находящиеся в зацеплении со звездочкой, располагают на делительной окружности звездочки.
Диаметр делительной окружности из рассмотрения треугольника с вершинами в центре звездочки и в центрах двух смежных шарниров

Dд=P/(sin (1800/z))