Расчет цепной передачи: Расчет цепной передачи

alexxlab | 27.12.2022 | 0 | Разное

3.4 Расчет цепной передачи

Исходные данные:

– передаточное число цепной передачи 2,5

– крутящий момент на ведущей звездочке

– частота вращения ведущей звездочки

Определим число зубьев иведущей и ведомой звездочек:

.

В целях обеспечения равномерного износа зубьев число зубьев ведущей звездочки назначаем нечетным. Принимаем

Число зубьев ведомой звездочки

.

Принимаем

Уточняем передаточное число цепной передачи

.

Отклонение от заданного передаточного числа составит 0 %.

Условия работы цепной передачи учитываются коэффициентом эксплуатации , определяемым по формуле:

,

где – коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, при спокойной нагрузке (см. табл. 3) принимаем;

– коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи; при регулировании подвижной опорой ;

– коэффициент, учитывающий расположение передачи относительно горизонта; при горизонтальном расположении (уголQ≤60°) принимаем ;

– коэффициент, учитывающий способ смазки, при периодической смазке ;

– коэффициент, учитывающий сменность работы, при двухсменной работе .

Таблица 8 – Значения поправочных коэффициентов К

Условия работы передачи		Коэффициент
		Обозначение	Значение
Динамичность нагрузки	Равномерная Переменная	КД	1 1,2…1,5
Регулировка натяжения цепи	Подвижными опорами Натяжными звездочками Нерегулируемые	КРЕГ	1 0,8 1,25
Положение передачи	Наклон линии центров звездочек к горизонту: угол   600 угол   600	К 	1 1,25
Способ смазывания	Непрерывный Капельный Периодический	КС	0,8 1 1,5
Режим работы	Односменная Двухсменная Трехсменная	КР	1 1,25 1,5

Следовательно, коэффициент эксплуатации равен

.

Предварительно принимаем допускаемое среднее давление в шарнире цепи. Для этого полагаем, что скорость цепи. В этом случае согласно рекомендациям:.

Определяем шаг однорядной цепи

.

По табл. 10.1 ближайшее стандартное значение.

Определяем фактическую скорость цепи

.

По фактической скорости цепи уточняем допускаемое давление методом интерполяции :

Проверяем расчетное давление

.

Условие прочности выполняется, значит, для цепной передачи выбираем цепь приводную однорядную нормальной серии по ГОСТ 13568-75 со следующими параметрами (табл. 3.2):

– шаг цепи ;

– расстояние между внутренними пластинами ;

– высота пластины цепи ;

– диаметр ролика ;

– разрушающая нагрузка ;

– масса 1м цепи .

Определяем геометрические параметры передачи

Межосевое расстояние

.

Число звеньев в цепи

Полученное расчетное число звеньев округляем до целого четного числа, чтобы исключить постановку переходного соединительного звена, .

После этого необходимо уточнить фактическое значение межосевого расстояния цепной передачи по формуле

Расчетная длина цепи

.

Проверим частоту вращения ведущей звездочки

Проверяем цепь по числу ударов

,

где – допускаемое число ударов в секунду шарниров цепи о зубья звездочки:

.

.

Условие выполняется.

Проверка статической прочности цепи выполняется путем сравнения фактического коэффициента запаса прочности с нормативным коэффициентом запаса:

,

где – разрушающая нагрузка;

– окружная сила;

– нагрузка от центробежных сил;

– нагрузка от провисания цепи.

Величина нормативного коэффициента запаса прочности определяется в зависимости от шага цепи и частоты вращения ведущей звездочки:

Окружная сила

,

Величин нагрузки от центробежных сил

.

Сила от провисания цепи

;

где коэффициент при горизонтальном расположении передачи.

Таким образом, фактический коэффициент запаса прочности цепи

.

Следовательно, условие прочности цепи выполняется.

Вычисляем силу давления на валы

.

Геометрический расчет звездочек цепной передачи

Диаметры делительных окружностей звездочек

.

Для ведущей звездочки

.

Для ведомой звездочки

.

Диаметры окружностей выступов звездочек определяют по формуле

,

где – коэффициент высоты зуба для приводных роликовых цепей;

– коэффициент числа зубьев;

– геометрическая характеристика цепи.

Для ведущей звездочки

.

Для ведомой звездочки

.

Диаметры окружностей впадин зубьев звездочек:

;

;

.

Ширина зуба звездочки

Угол скоса

Фаска зуба

Радиус перехода

Толщина диска

Диаметр проточки

Диаметр ступицы

Длина ступицы

Расчет цепной передачи роликовой цепью

Расчет цепной передачи роликовой цепью

Крутящий момент на ведущей звездочке            T₁=          Н•м

Частота вращения ведущей звездочки                 n₁=          мин^-1

Передаточное число цепной передачи                 u=

Характер нагрузки                                                 

Угол наклона передачи к горизонту                     =

Отношение межосевого расстояния к шагу         A_t=

Способ смазки передачи                                      

Регулировка натяжения                                        

Проектный расчет передачи

Определение числа зубьев звездочек и шага цепи

1. Число зубьев ведущей звездочки

Z₁=29-2u =

2. Число зубьев ведомой звездочки

Z₂=Z₁u =

3. Фактическое передаточное число

u _ф==

4. Коэффициент эксплуатации

K_э = K_д K_н K_р K_см K_реж.

где K_д – динамический коэффициент, зависит от вида нагрузки, для расчетного случая приняли K_д=

K_н – коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту,

K_н=

K_р– коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, K_р=

K_см – коэффициент способа смазки, K_см =

K_реж – коэффициент режима работы, K_реж=

В результате расчета получили

K_э=

5. Выбор цепи

Расчетное значение шага цепи найдем по формуле (4) [3]:

t = 28=

где m_р–число рядов звеньев цепи, m_р=       ;

[p] – допускаемое давление в шарнире цепи, ориентировочно на этом этапе расчета примем [p]=20 МПа.

По табл.7 [3] выбираем цепь с ближайшим большим по отношению к расчетному шагом ПР-                     , имеющую следующие характеристики:

 шаг t =       мм;

 площадь опорной поверхности шарнира цепи

A=         мм²;

 масса одного погонного метра цепи q_m=         кг/м.

Геометрические параметры передачи

8. Отношение межосевого расстояния к шагу цепи A_t=40.

9. Число звеньев цепи

L_t= 2A_t+0.5(Z₁+Z₂)+=

Приняли после округления L_t=

10. Длина цепи

L=tL_t=

11. Межосевое расстояние

= 0.25 t [Y+]=

где Y = L_t– 0.5(Z₁+Z₂)=

12. Диаметры делительных окружностей звездочек

d₁ ==                                       d₂ ==

Проверочный расчет передачи

1. Скорость цепи V = =

2. Окружное усилие F_t= =

Цепные передачи – конструкция, расчеты, типы и преимущества

Имеется множество ременных механизмов   для построения механизмов. Механизмы с цепным приводом также являются очень хорошей альтернативой механизмам с ременным приводом, которые имеют очень специфические особенности, преимущества и недостатки. Здесь мы объясняем;

• Преимущества и применение механизмов с цепным приводом,
• Типы этих механизмов,
• Процедура проектирования и руководство по этим механизмам с вычислителями,
• Техническое обслуживание и смазка механизма цепного привода,
• Области применения, в которых мы используем эти системы.

Что такое механизм цепного привода?

Проверьте цены на Amazon.com!

Если вас интересует руководство, которое используется в этой статье, нажмите на указанную выше ссылку или кнопку «Проверить цены на Amazon.com!», чтобы проверить его на Amazon!

Эти механизмы очень важны для механизмов передачи мощности, используемых в таких типах машин. Типичная цепная передача включает в себя соединительные пластины, которые соединяются с роликами. Итак, эти ролики прикреплены к звену, обшитому с обеих сторон штифтами. При соответствующем выравнивании этого узла получаются длинные цепочки.

Они собирают эти длинные цепи с зубчатыми шкивами, называемыми звездочками. Таким образом, они могут нести с собой очень большие мощности и нагрузки, что является их самым важным преимуществом.

Существует множество видов цепей для различных областей применения. Наиболее распространенным типом цепного привода является «роликовая цепь». Другие типы цепных приводов также включают различные конструкции звеньев и звеньев.

Роликовые цепи

Мы используем роликовые цепи, как правило, в устройствах, несущих грузы, таких как конвейеры, частичные опорные цепи или конвейерные планки и т. д. Цепи соединяются друг с другом с помощью различных приспособлений для получения этих типов машин.

Для роликовых цепей отличительной информацией является «шаговая длина», которая определяет расстояние между соседними штифтами в этих системах. Как и другие элементы машин, роликовые цепи также имеют стандарты, предусмотренные производителями цепных приводов.

В каталогах приводов с роликовыми цепями также указана информация о максимальном пределе прочности на разрыв. При проектировании этих систем будет безопасно, чтобы механизм нагружался на 1/10 от этого значения прочности на растяжение.

Стандарты типов роликов нумеруются от 40 до 240 в общих каталогах производителей. Это число указывает шаг цепной передачи. Вы должны разделить это число на 180, чтобы узнать длину шага этой цепи в дюймах. Чтобы указать типы роликов для тяжелых условий эксплуатации, перед номером цепного привода может быть буква «H», например 40H. Для тяжелых роликовых цепных передач толщина звеньев больше.

Пример привода с роликовой цепью (Источник изображения: Gomechanic).

Типы механизмов цепного привода

Для различных применений существуют разные типы механизмов цепного привода. Среди наиболее распространенных;

• Силовая передача
• Конвейерная
• Подъемно-тяговая

вида их.

Типы силовых передач

Цепные приводы очень распространены в системах силовых передач. Мы можем дать различные виды приложений для передачи энергии.

В силовых передачах мы используем эти системы между двумя валами   . Кроме того, мы используем их между генератором, который может быть электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания.

Также основным преимуществом цепных передач в передаче мощности перед шестернями является то, что если расстояние между валами очень велико, мы можем использовать эти типы механизмов для передачи мощности на другие секции.

Типы конвейеров

Конвейерные системы очень распространены в таких отраслях. Они очень важны при обработке материалов и перемещении. Таким образом, они используют различные виды систем цепного привода в движениях этих конвейерных систем.

Также существуют различные конфигурации типов конвейеров. Эти типы конвейеров представляют собой очень стабильные и плавные системы для систем обработки тяжелых материалов.

Подъемно-транспортные типы

При подъеме тяжелых материалов очень распространены подъемные системы. Мы можем легко поднимать очень тяжелые веса. Поэтому мы используем системы цепного привода в этих типах подъемно-транспортных систем.

Как спроектировать механизм цепного привода?

Если вам нужно получить механизм цепного привода внутри машины, вам необходимо определить входную информацию, чтобы начать проектирование. Ваш дизайн должен гарантировать это;

• Не будет истирания звеньев из-за нагрузок, приложенных к цепям.
• Для получения необходимого количества жизненных циклов для усталости, которая обычно является результатом нагрузки, приложенной к цепи на более натянутой стороне цепного привода.
• Срок службы роликов, изношенных при зацеплении зубьев звездочек во время эксплуатации.

Все конструктивные параметры цепных приводов связаны с этими ситуациями.

Из-за увеличения момента, когда количество зубьев увеличивается с постоянной скоростью, увеличивается передаваемая мощность. С точки зрения бесшумности цепных систем, меньшие зубья цепей должны использоваться на звездочках большего диаметра.

Как и в механизмах с клиноременной и синхронно-ременной передачей, в одном механизме может использоваться несколько ветвей цепи. Но это не означает, что пропорционально увеличится передаваемая мощность. В общем случае с этим отношением увеличивается передаваемая мощность системы с увеличением витков цепей;

• 1,7x для двухвитковых цепей,
• 2,5x для трехвитковых цепей,
• 3,3x для четырехвитковых цепей.

Вам необходимо выбрать правильный сервис-фактор для вашего механизма в соответствии с различными параметрами;

• Рабочие условия,
• Рабочая среда,
• Чувствительность вашего приложения и т. д.

Оптимизация

Как правило, данные в стандартных каталогах предоставляются с коэффициентом безопасности или обслуживания, равным 1.

Оптимизация цепочки скорость и скорость звездочки очень важны. Существует оптимальная скорость для конкретного механизма цепного привода. На более низких скоростях важным эффектом является усталость из-за колеблющегося напряжения на натянутой стороне цепи. При более высоких скоростях истирание роликов является очень важным фактором. Таким образом, должна быть получена оптимальная скорость для цепного привода.

Соотношение скоростей между малой и большой звездочками должно быть ниже 7. Вы также можете спроектировать его с гораздо более высокими числами передаточного числа. Но в приложении будет безопасно проектировать две или более ступени цепных приводов для больших передаточных чисел.

Номенклатура роликовых цепных передач.

В большинстве случаев минимальное число зубьев звездочки должно быть больше 17. Это связано с тем, что передача мощности очень жесткая с точки зрения прочности при высоких оборотах выше 100. Большая звездочка не должна быть больше 120 зубьев.

Межосевое расстояние между звездочками должно быть в пределах 30-50 шагов цепей. Предпочтительно также регулируемое межосевое расстояние для регулировки провисания стороны шлака.

Горизонтальное выравнивание звездочек и цепных передач более правильное. И рекомендуется, чтобы правая сторона цепи находилась на верхней стороне системы.

Определите длину цепочки с помощью этого калькулятора;

Калькулятор длины цепного привода

С:

Н ₁ :

Н ₂ :

Результат:

Этот калькулятор позволяет рассчитать требуемую длину цепи для вашего применения. Что вам нужно сделать, так это просто ввести межосевое расстояние C (метры, миллиметры, дюймы…) и количество зубьев маленькой звездочки (N1) и количество зубьев большой звездочки (N2). Нажмите на кнопку «Рассчитать!», чтобы увидеть необходимую длину цепи. Чтобы произвести другой расчет, нажмите кнопку «Сбросить». Затем повторно введите значения.

Этот калькулятор использует приведенную ниже формулу. Вы можете проверить свой расчет с помощью этой формулы;

Если шаг цепи известен, скажем, «за это», требуемый диаметр звездочки можно рассчитать и с помощью этого калькулятора;

Калькулятор диаметра звездочки

п:

Н:

Диаметр:

Введите шаг выбранной цепи для механизма цепного привода в миллиметрах или дюймах. Введите количество зубьев вашей звездочки, затем нажмите кнопку «Рассчитать!».

Угол контакта между меньшей звездочкой и цепью должен быть больше 120 градусов. Вы можете рассчитать угол контакта между меньшей звездочкой и большей звездочкой, снова воспользовавшись этим калькулятором;

Калькулятор угла контакта для звездочек и цепи

С:

Д ₁ :

Д ₂ :

θ ₁ :

θ _2:

θ1 — угол контакта между меньшей звездочкой и цепью. θ2 — угол контакта между большой звездочкой и цепью. Вам нужно просто ввести межосевое расстояние (C), диаметр малой звездочки (D1) и диаметр большой звездочки (D2).

Формулы для угла контакта между малой и большой звездочками и цепями;

и

После того, как вы рассчитали необходимый диаметр и количество зубьев звездочек и длину цепей, вам необходимо подобрать к ним наиболее близкие стандартные детали из стандартных каталогов, предоставляемых производителями звездочек и цепей.

Единицы введенных значений должны быть согласованы друг с другом для получения правильных результатов с помощью калькуляторов и расчетов.

Выбор правильного типа цепных приводов для различных применений

Чтобы правильно выбрать механизм цепного привода для системы, нам необходимо рассмотреть ряд параметров. После определения этих параметров мы можем выбрать правильный. Вероятно, у вас в руках множество каталогов, чтобы выбрать подходящие системы. Таким образом, после определения этих параметров вам будет очень легко выбрать подходящий механизм.

Скорость цепи

Скорость приложения является очень важным параметром. Вам необходимо определить максимальную скорость вашей системы. Итак, это будет первый параметр, который вам нужно определить. После определения скорости доступные типы цепочек сужаются.

Тип системы

Тип и компоновка системы при выборе цепных приводов также является очень важным параметром. Например, вам нужно использовать эти системы в непараллельных валах. Таким образом, в этих системах можно использовать различные типы цепных приводов.

Также их можно использовать непосредственно в силовых трансмиссиях двигателей. Итак, вам нужно посмотреть на типы систем передачи электроэнергии.

Общая нагрузка на систему

Размер и тип цепей также зависят от того, какой нагрузке они будут подвергаться. Итак, вам необходимо определить общую нагрузку, которую вы будете использовать в этих системах. В каталогах цепных приводов вы, вероятно, найдете их разные типы для разных применений.

Смазка

Смазка систем цепного привода также очень важна. Существуют разные виды смазки. Вам необходимо выбрать тип смазки, который вы будете использовать в своих системах цепного привода. Также вы можете найти подробную информацию о рекомендациях по смазке в каталогах.

Смазка цепных передач

В механизмах цепных передач существует сильное динамическое взаимодействие между металлическими частями, что приводит к очень высокому трению и износу металлов, составляющих цепную систему. Кроме того, звездочки и штифты подвержены износу без достаточной смазки.

Смазка роликовых цепей (Источник изображения: Youngchoppers). Смазочные материалы для цепей

обычно изготавливаются на нефтяной основе с оптимизированной вязкостью, чтобы покрыть все необходимые детали цепи и звездочки, чтобы предотвратить износ и уменьшить трение между ними.

В целом, к системам цепного привода применяются три типа систем смазки;

• Смазка масляного насоса:  Как и в современных автомобильных двигателях, смазка подается через насос на систему цепного привода, чтобы обеспечить достаточное количество смазки для цепной системы.
• Ручная смазка:  Оператор определенного оборудования с ручной системой смазки смазывает цепь между определенными периодами времени. Смазка обычно производится специальными щетками.
• Смазка в ванне: В этой системе смазки часть цепи погружается в отстойник со смазкой, который обычно находится под системой цепного привода. Эта опущенная часть цепи подает требуемую смазку к различным частям системы цепного привода.

Преимущества и недостатки этих систем

Как и у других видов систем, у систем с цепным приводом есть свои преимущества и недостатки. Вы должны рассмотреть эти факты об этих системах, прежде чем использовать их в своих приложениях.

Преимущества

• Самое главное преимущество этих систем в том, что они могут передавать энергию на большие расстояния. Это основная причина, по которой мы используем цепные системы.
• Точность движения является еще одним важным параметром в системах цепного привода. Отсутствует проскальзывание между системами цепного привода и валами. Так вот, они более точны, если сравнивать их с ременными механизмами.
• Еще одним важным параметром является компактность. Они могут поместиться в очень узких местах.
• Низкое трение со смазкой – еще одно важное преимущество этих систем.

Недостатки

• В целом, использование кожуха важно с точки зрения безопасности труда. Потому что каждый раз есть риск повреждения и прыжка в окружающую среду. А еще, это очень опасно для людей.
• Не допускается перекос в механизмах цепного привода.
• Смазка этих систем должна быть очень тщательной и эффективной.
• Шум и вибрация являются наиболее распространенными проблемами в работе систем цепного привода.

Общие области применения, в которых мы используем цепные приводы

Использование систем цепных приводов очень распространено в машиностроении. Кроме того, существуют различные виды приложений из-за их преимуществ.

Велосипеды и мотоциклы

В велосипедах и мотоциклах мощность должна передаваться на большие расстояния. Так, использование систем цепного привода очень распространено. Общим типом этих систем являются роликовые цепи.

Они очень эффективны в этих системах, потому что переключение передач намного проще на велосипедах и мотоциклах.

Промышленные конвейеры

В промышленных конвейерах очень распространено использование систем цепного привода. Потому что мощность от электрического двигателя передается цепной системой на вращающуюся конвейерную систему. И это очень точные системы для обработки материалов.

Промышленные системы также требуют тяжелых приложений. А системы цепного привода очень хорошо справляются с очень большими весами.

Двигатели внутреннего сгорания

В двигателях внутреннего сгорания, как вы знаете, обычно используются механизмы зубчатого ремня. Но в системах большой мощности они обычно используют цепные системы вместо систем ремня ГРМ. Потому что они работают точнее и опасность поломки при более высоких мощностях и крутящих моментах встречается реже.

Заключение

Эта статья может стать очень хорошим руководством по проектированию систем цепного привода. Все аспекты этих систем можно объяснить, как указано выше.

Существуют различные типы систем, которые мы используем в системах размещения, подъема, промышленного перемещения и передачи электроэнергии. Таким образом, правильный выбор является очень важным делом для инженера.

Также необходимо учитывать преимущества и недостатки этих систем по сравнению с другими системами. Это очень важные факты об этих системах, которые следует учитывать перед выбором типа.

Смазка также является очень строгим вопросом в этих системах. Потому что смазка очень важна для получения эффективных и бесшумных систем. В противном случае система рухнет.

Мы используем системы цепного привода в различных областях применения.

Наконец, не забудьте оставить свои комментарии и вопросы об этих системах ниже.

Прежде всего, Mechanicalland не несет никакой ответственности за калькуляторы, предоставленные пользователю. Как хорошему инженеру, вы должны несколько раз проверять свои расчеты вручную.

Взгляните на другие инженерные калькуляторы, доступные в Mechanicalland!

Нам очень важны ваши отзывы.

Источник формул: https://www.pearson.com/store/p/machine-elements-in-mechanical-design/P100001430091

Часто задаваемые вопросы о системах цепных приводов

Какие существуют 3 типа цепных приводов ?

Существует три типа этих систем; типы силовых передач, типы конвейеров и тягово-подъемные типы цепных передач. Это очень разные приложения, которые мы используем в инженерных системах.

Для чего используется цепной привод?  

Механизмы цепного привода представляют собой очень эффективные системы для передачи энергии на большие расстояния. Таким образом, они очень распространены в двигателях внутреннего сгорания, мотоциклах и велосипедах.

Каковы преимущества и недостатки систем цепного привода?  

Эти системы имеют разные преимущества и недостатки. Самым большим преимуществом является то, что они могут передавать мощность и крутящий момент между очень удаленными местами. Также важнейшим недостатком этих систем является требование очень жесткой смазки.

В каких машинах используются цепные приводы?

Существуют различные виды машин, которые используют эти системы; велосипеды и мотоциклы, промышленные конвейеры и двигатели внутреннего сгорания – наиболее распространенные области применения механизмов цепного привода.

В чем разница между цепным и ременным приводом?

Самое важное отличие заключается в том, что ременные передачи не имеют механического крепления с валами, как цепные передачи. Так, цепные передачи обеспечивают гораздо более высокую точность передачи мощности.

Ременной привод лучше цепи?

Самое главное преимущество ременных передач, они не требуют жесткой смазки. Но с цепными приводами мы можем передавать гораздо более высокие крутящие моменты и мощность с большей точностью. Таким образом, ответ на этот вопрос меняется в зависимости от приложения.

Расчет переменного провисания в цепных передачах

Журнал библиотеки открытого доступа Том 03 № 05 (2016 г.), идентификатор статьи: 69261,6 страниц
10.4236/oalib.1102632

Расчет переменного провисания в цепных передачах

Changfa Rong

Школа машиностроения, Хэбэйский технологический университет, Тяньцзинь, Китай

6 автор © 9000ALib.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons. org/licenses/by/4.0/

Поступила в редакцию 22 апреля 2016 г.; принято 7 мая 2016 г.; опубликовано 10 мая 2016 г.

АННОТАЦИЯ

В этой статье представлен компьютерный анализ для точного расчета провисания в цепных передачах, которые обычно используются в механической передаче энергии. При вращении звездочки провисание в цепных передачах другое. Провисание зависит от положения цепи и звездочки в зацеплении. Поскольку провисание в цепных приводах является переменной величиной, максимальное и минимальное провисание можно получить путем численного расчета. Получаются соответствующие натяжения в провисшей цепи. Запрограммирована компьютерная программа для расчета провисания и натяжения провисшей цепи.

Ключевые слова:

Цепные передачи, переменный прогиб, компьютерный анализ

Тематические области: Машиностроение

1. Введение

2 Цепные передачи широко используются в машиностроении 9.

На практике полезно точно рассчитать провисание. В прошлом расчет провисания в цепных передачах был приблизительным расчетом при ряде предполагаемых условий. Эти предполагаемые условия сильно отличаются от практических условий цепных передач. В некоторых методах многоугольник звездочки заменяется делительной окружностью. Но провисание в цепных передачах является переменным из-за полигонального действия. Эти методы расчета провисания в цепных передачах имеют большую погрешность. В этой статье представлен компьютерный анализ для точного расчета провисания в цепных передачах. Поскольку провисание в цепных приводах является переменной величиной, максимальное и минимальное провисание можно получить с помощью численных расчетов. Получаются соответствующие натяжения в провисшей цепи. Создана компьютерная программа.

2. Определение геометрической формы цепных приводов с провисанием

Провисание цепи из-за веса цепи, провисание цепи можно считать средством от скольжения, называемым контактной сетью, уравнением контактной сети [1]

(1)

Предположим, конец провисания цепные передачи (x ₁ ,y ₁ ) и (x ₂ ,y ₂ ), показанные на рис. 2] , мы можем знать

(4)

В приведенных выше уравнениях:

C―расстояние между центрами

R ₁ , R ₂ ―радиус шага ведущей или ведомой звездочки;

Z ₁ , Z ₂ ―число зубьев ведущей или ведомой звездочки;

p― шаг цепи

―угол между горизонтальной линией и средней линией цепной передачи

s―длина провисшей цепи

L _c ― длина цепи

L _{t 9 03 K} ―1005 длина натянутой цепи 9 , K ₂ ―коэффициент, определенный в ссылке [2]

Из ссылки [2] , имеем

(5)

Из уравнений (1), (5) и имеем

(6)

(7)

Чтобы умножить уравнение (6) на уравнение (7) и упорядочить , получим

(8)

Рисунок 1. Цепные передачи.

Уравнение (8) превосходит уравнение. Уравнение (8) можно решить итерационным методом Ньютона. Можно получить численный результат a.

9(9)

В уравнении (9) θ _t , ψ _t — угловое смещение ведущей и ведомой звездочек.

Из-за многоугольного действия и фиксированного межосевого расстояния линия не имеет целого шага, конец которого определяется точками θ и f (X ₁ , Y ₁ ) и (X ₂ , Y ₂ ). Только когда провисшая цепь имеет провисание, длина провисающей цепи может быть целым числом шагов.

F ₁ ―Усилие между звеном цепи на звездочке и роликом, Н F ₂ ―Усилие между зубьями звездочки и роликом, Н T―Усилие между роликовой цепью и роликом, Н α―угол давления

При угле между звездочкой и звено цепи вогнуто снаружи, сила ролика показана на рисунке 2 (а). Из рисунка 2 (а) известно, что сила в ролике не уравновешена. Результирующая сила может заставить ролик пройти по зубьям звездочки или вывести ролик из звездочки.

Когда угол между звездочкой и звеном цепи выходит за пределы выступа, сила в ролике уравновешивается силой ролика, как показано на рис. 2(b).

Таким образом, угол между звездочкой и звеном цепи должен быть снаружи выступающим, а не вогнутым.

Когда угол между звездочкой и звеном цепи выходит наружу,

(10)

Из уравнения провисания цепи цепного привода имеем

(11)

Из рисунков 1 и 3 имеем

Рисунок 2. Силовая диаграмма ролика в цепных передачах.

Рисунок 3. Анализ и расчет цепных передач.

(12)

(13)

Когда провисшая цепь натянута, L, H и s можно получить по уравнению (2)-(4). Точки провисания цепи (X ₁ , Y ₁ ) и (X ₂ , Y ₂ ) можно рассчитать итерационным методом Ньютона с помощью уравнений (6), (2) и (1).

Программа для расчета значения координат конечной точки запрограммирована на основе рисунка 4.

4. Расчет провисания и натяжения провисшей цепи

4.1. Расчет провисания в цепной передаче

Уравнение линии между двумя конечными точками провисания цепи показано на рисунке 1. Рис. 4. Блок-схема расчета конечных точек провисания цепи в цепных приводах.

f―Провис в цепных передачах, мм

Когда x относится к области (X ₁ ,Y ₁ ), X может иметь ряд значений. Таким образом, мы можем иметь достаточно точного провисания в цепном приводе.

4.2. Расчет натяжения провисшей цепи

Как показано на рисунке 5, T ₁ , T ₂ представляют собой натяжение провисшей цепи в конечной точке. q — удельный вес роликовой цепи (Н). s ₁ — длина провисшей цепи между (X ₁ ,Y ₁ ) и (0,a). s ₂ — длина провисшей цепи между (0,a) и (X ₂ ,Y ₂ ). H ₀ – растяжение в точке (0,а).

(16)

По уравнениям (1), (5) и уравнению (16) имеем

(17)

(18)

5. Пример и выводы

Цепной привод дан. Шаг цепи p = 50,8 мм. Количество звездочек Z ₁ = 20, Z ₂ = 50. Количество звеньев цепи L _P = 116, удельный вес цепи q = 0,1 Н/мм.

Результаты расчетов приведены в таблице 1. Из таблицы 1 можно сделать следующие выводы.

Рис. 5. Натяжение провисшей цепи в цепных передачах.

Таблица 1. Таблица провисания и натяжения провисания цепи в конечной точке.

1) При работающей ведущей звездочке и прямой натянутой цепи меняются провисы в цепных передачах и натяжения конечной точки провисшей цепи.

2) Небольшое изменение межосевого расстояния должно привести к большему изменению провисания цепных приводов. Поэтому, когда межосевое расстояние в цепном приводе не регулируется, необходимо очень тщательно проектировать межосевое расстояние в цепных приводах.

Процитировать эту статью

Чанфа Ронг, (2016) Расчет переменного провисания в цепных передачах. Журнал библиотеки открытого доступа , 03 , 1–6. doi: 10.4236/oalib.1102632

Ссылки

1. 1. Университет Тунцзи (1999) Математический анализ. Издательство Advanced Education Publishing Company, Пекин, 344–346.


2. 2.