Разработка цепной передачи для механического привода ленточного транспортера (стр. 2 из 2)

Расчет передачи. Нагрузочная способность цепи определяется из условия, чтобы среднее давление р в шарнире звена не превышало допускаемого [р], указанного в табл. 10.5 /1/.

, (13)

где Р - окружное усилие, передаваемое цепью;

F - площадь проекции опорной поверхности шарнира;

для роликовых и втулочных цепей F =dB;

для зубчатых цепей с шарниром трения скольжения F=0,76dB,

d - диаметр оси;

В - длина втулки или ширина зубчатой цепи;

К - коэффициент эксплуатации;

К=К_дин·К_А·К_С·К_θ·К_р·К_рег (14)

К_дин - коэффициент динамичности нагрузки;

при спокойной нагрузке К_дин = 1; при толчках К_дин =1,2 - 1,5;

К_А - коэффициент межосевого расстояния;

К_А =1 - при А = (30…50) t;

К_А = 1,25 - при А < 25t;

К_А = 0,8 - при А = (60 … 80) t;

К_С - коэффициент способа смазки;

при непрерывной смазке К_С =0,8; при капельной К_С = 1; при периодической К_С = 1,5;

К_θ - коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту (см. рис. Ц.8);

при θ<=60^o К_θ=1; при θ>60^o К_θ =1,25;

К_р - коэффициент режима работы;

при односменной работе К_р =1; при двухсменной К_р = 1,25; при трехсменной К_р =1,5;

К_рег - коэффициент способа регулирования натяжения цели;

при регулировании отжимными опорами К_рег = 1; при регулировании нажимными роликами или оттяжными звездочками К_рег = 1,1; для нерегулируемой передачи К_рег = 1,25.

Выразив в формуле (13) окружное усилие через момент М₁ на малой звездочке, шаг цепи t и число зубьев z, а площадь проекции опорной поверхности шарниров через шаг t, получим формулу для предварительного подбора шага цепи:

роликовой и втулочной

(15)

зубчатой с шарниром скольжения

(16)

где ν - число рядов роликовой или втулочной цепи;

φ_t=B/t- коэффициент ширины цепи;

для зубчатых цепей φ_t=2…8.

7. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА

1. Учитывая небольшую передаваемую мощность N₁ при средней угловой скорости малой звездочки, принимаем для передачи однорядную роликовую цепь.

2. Передаточное число

i= ω₁ / ω₂ =23,5/4,7=5.

3. По табл. 10.3 /1/ принимаем число зубьев малой звездочки z₁=21. По формуле (3) число зубьев большой звездочки

z₂ = z₁ ·i = 21· 5 = 105.

Условие z₂ <=z_2мах = 120 - соблюдается.

4. Вращающий момент на малой звездочке

9,94·10³/23,5=423 Н·мм

5. По табл. 10.5 /1/ интерполированием находим [р] =27,1 н/мм², которое соответствует меньшему табличному значению для заданной ω₁ =23,5 рад/сек.

6. Согласно условиям работы принимаем: К_дин=1; К_А=1, при А=(30…50)t; К_С=1,5; К_θ=1; К_р,=1,25; К_рег =1,1 /1/.

При принятых коэффициентах вычисляем коэффициент эксплуатации [формула 14]

К=К_дин·К_А·К_С·К_θ·К_р·К_рег = 1· 1·1,5·1·1,25·1,1 = 2,06.

7. Шаг цепи [формула (15)]

2,8(423·10³·2,06/1·21·27,6)^1/3 =32,3 мм

По ГОСТ 13568-75 принимаем цепь с шагом t=38,1 мм, для которой d=11,12 мм, В =25,4 мм, q=5,5 кг=53,9 Н.

8. Для выбранной цепи с t=38,1 мм по табл. 10.2 /1/ интерполированием определяем ω_1мах=82,6 рад/сек, следовательно, условие ω₁ < ω_1мах соблюдается.

9. Средняя скорость цепи [формула 2]

38,1·21·23,5/2·3,14·1000=3 мм/с.

Окружное усилие, передаваемое цепью,

9,94·10³ /2,5=3313 Н.

10. Расчетное давление в шарнирах принятой цепи [формула (Ц.13)]

3313·2,06/11,12·25,4 =24,2 Н/мм² <[р] =27,1 Н/мм²

11. Межосевое расстояние принимаем по формуле 4

А = 40t = 40 ·38,1 = 1524 мм.

Длина цепи в шагах [формула 5]

(2·1524/38,1)+(21+105)/2+((105-21)/2·3,14)²·38,1/1524=147,5

Принимаем L_t= 148.

Межосевое расстояние, соответствующее окончательно принятой длине цепи L_t, не пересчитываем, так как передача имеет натяжное устройство.

Диаметры делительных окружностей звездочек формула 1:

38,1/sin(180/21)=255,6 мм;

38,1/sin(180/105)=1273,6 мм.

12. Нагрузка на валы звездочек (формула 12)

Q=k_B·P+2S₀

где k_В коэффициент нагрузки вала (табл. 10.4 /1/). Принимаем k_В=1,15

S₀ - предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви (формула 8)

S₀=k_f ·q ·А, где k_f – коэффициент провисания, принимаем k_f=3. q – вес 1м цепи в Н, А – межосевое расстояние в метрах.

Отсюда Q= k_B·P+2· k_f ·А·q =1,15·3313+2·3·1,524·53,9=4303 Н.

Направление силы Q принимают по линии центров валов.

8. НАТЯЖЕНИЕ И СМАЗКА ЦЕПИ. К.П.Д. ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Натяжение цепи. По мере износа шарниров цепь вытягивается, стрела провисания f ведомой ветви увеличивается, что вызывает захлестывание звездочки цепью. Для передач с углом наклона θ<=40^o к горизонту [f]<=0,02А; при θ>40^o [f]<=0,015A, где А - межосевое расстояние.

Регулирование натяжения цепи осуществляется устройствами, аналогичными применяемым для натяжения ремня, т. е. перемещением вала одной из звездочек, нажимными роликами или оттяжными звездочками.

Натяжные устройства должны компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев, при большей вытяжке цепи два ее звена удаляют.

Смазка цепи. Смазка цепи оказывает решающее влияние на ее долговечность. При скорости цепи v<=4 м/сек применяют периодическую смазку ручной масленкой примерно через каждые 7 ч. При v<=10 м/сек применяют смазку масленками - капельницами. Наиболее совершенна непрерывная смазка окунанием в масляную ванну: ведомую ветвь цепи погружают в ванну на глубину высоты пластин. В мощных быстроходных передачах применяют циркуляционную струйную смазку от насоса.

К.п.д. передачи. К.п.д. передачи зависит от потерь на трение в шарнирах цепи, на зубьях звездочек и на перемешивание масла при смазке окунанием. При нормальных условиях работы среднее значение к.п.д. η =0,92 - 0,97.

Заключение

По заданию главного конструктора СКБ Федотова А. был произведен расчет цепной передачи ленточного транспортера. В ходе работы были рассчитаны геометрические параметры передачи и ее основные характеристики.

В результате анализа полученных данных выяснилось, что принятое решениевыбрать цепную передачу, оказалось верным.

Данная передача более компактна, она может передавать большие мощности (до 3000 квт), силы передачи, действующие на валы, сравнительно малы, так как мало предварительное натяжение цепи.

Итак, можно сделать следующей вывод, она наиболее оптимальна для данной конструкции с технологической и экономической точки зрения.

Список использованной литературы

1. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. Учебник для ВУЗов, М. «Высшая школа», 1973.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для ВУЗов, М. «Высшая школа», 1985.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1982.

4. Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. д-ра техн. наук, проф. Н. Решетова - М.: Машиностроение, 1979.

5. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1991.

6. Методические указания по самостоятельной работе студентов специальностей 17.07, 26.02 Детали машин и ПТУ. Раздел «Кинематический и силовой расчет привода М.: МТИ – 1989.

7. Методические указания и задания на выполнение курсового проекта для студентов специальности 2304 «Детали машин и основы конструирования», МТИ, 1992.

8. Кудрявцев В.И. Курсовое проектирование деталей машин. - Л.: Машиностроение, 1983.

9. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. - М: Машиностроение, 1989.

10. Готовцев А.А., Котенок И.П. Проектирование цепных передач. Справочник. - М.: Машиностроение, 1982.

Приложение