Кинематический и силовой расчет привода 2 (стр. 2 из 2)
Полученное значение шага цепи округляем до большего стандартного: p = 25,4 мм.
Число зубьев ведущей звездочки
z1 = 29 – 2u,
где u – передаточное число цепной передачи
z1 = 29 – 2∙2,05 = 24,9.
Полученное значение округляем до целого нечетного: z1 = 25.
Коэффициент эксплуатации KЭ определяем по формуле
KЭ = KДKрегKqKсKр,
где КД – коэффициент динамичности нагрузки;
Крег – коэффициент регулировки межосевого расстояния;
Кq – коэффициент положения передачи;
Кс – коэффициент смазывания;
Кр – коэффициент режима работы.
KЭ = 1∙1∙1∙1,5∙1,25 = 1,88.
Число зубьев ведомой звездочки
z2 = z1u = 25∙2,05 = 51,25.
Полученное значение округляем до целого нечетного: z2 = 53.
Определим фактическое передаточное число
uф = z2/z1 = 53/25 = 2,12.
Полученное значение отличается от заданного на 3,41 %.
Определим предварительное межосевое расстояние
a = (30…50)p = 40∙25,4 = 1016 мм.
Определим число звеньев цепи
lp = 2ap+0,5∙(z1 + z2) + ((z2 – z1)/2p)2/ap,
где ap = a/p = 40 – межосевое расстояние в шагах.
lp = 2∙40+0,5∙(25 + 53) + ((53 – 25)/2∙3,14)2/40 = 119,50.
Полученное значение lp округляем до целого четного числа: lp = 120.
Уточним межосевое расстояние в шагах
== 0,25∙(120 – 0,5∙(53 + 25) + ((120 – 0,5∙(53 + 25))2 – 8(53 – 25 /6,28)2)1/2) = 40,25.
Фактическое межосевое расстояние
a = ap p = 40,25∙25,4 = 1022 мм.
Монтажное межосевое расстояние
aм = 0,995∙а = 0,995∙1022 = 1017 мм.
Определим длину цепи
l = lp p = 120∙25,4 = 3048 мм.
Определим делительные диаметры звездочек
dд1 = p/sin(180°/z1) = 25,4/sin(180°/25) = 202,76 мм,
dд2 = p/sin(180°/z2) = 25,4/sin(180°/53) = 428,98 мм.
Определим диаметры окружностей выступов звездочек
De1 = p(0,532 + ctg(180/z1)) = 25,4∙(0,532 + ctg(180/25)) = 214,68 мм,
De2 = p(0,532 + ctg(180/z2)) = 25,4∙(0,532 + ctg(180/53)) = 441,74 мм.
Диаметры окружностей впадин
Di1 = dд1 – 2∙(0,5025∙d1 + 0,05),
где d1 – диаметр ролика шарнира цепи, мм.
Di1 = 202,76 – 2∙(0,5025∙7,92 + 0,05) = 194,70 мм,
Di2 = dд2 – 2∙(0,5025∙d1 + 0,05) = 428,98 – 2∙(0,5025∙7,92 + 0,05) = 420,92 мм.
3.2 Проверочный расчет
Проверим частоту вращения меньшей звездочки
n1 £ [n]1,
где n1 – частота вращения вала ведущей звездочки, об/мин;
[n]1 – допускаемая частота вращения, об/мин.
[n]1 = 15000/p = 15000/25,4 = 591 об/мин.
89,5 об/мин < 591 об/мин.
Условие выполнено.
Проверим число ударов цепи о зубья звездочек
U £ [U],
где U – расчетное число ударов;
[U] – допускаемое число ударов.
U = 4z1n1/(60lp) = 4∙25∙89,5/(60∙120) = 1,24;
[U] = 508/p = 508/25,4 = 20.
1,24 < 20.
Условие выполнено.
Определим окружную скорость цепи
v = z1pn1/60000 = 25∙25,4∙89,5/60000 = 0,95 м/с.
Определим окружную силу, передаваемую цепью
Ft = P1∙103/v,
где P1 – мощность на ведущей звездочке, кВт.
Ft = 5,5∙103/0,95 = 5807 Н,
Проверим давление в шарнирах цепи
рц = FtKЭ/А £ [pц],
где А – площадь проекции опорной поверхности шарнира, мм2.
А = d1b3,
где b3 – ширина внутреннего звена цепи, мм.
А = 7,92∙15,88 = 125,77 мм2;
pц = 5807∙1,88/125,77 = 31,57 Н/мм2;
31,57 Н/мм2 < 35 Н/мм2.
Условие выполнено.
Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви:
F0 = Kf qag,
где Kf – коэффициент провисания;
q – масса 1 м цепи, кг/м;
а – межосевое расстояние;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
F0 = 6∙2,6∙1017∙9,81 = 156 Н.
Определим силу давления цепи на вал:
Fоп = kв Ft + 2F0 = 1,15∙5807 + 2∙156 = 6989 Н.
4 Предварительный расчет валов и выбор подшипников
Быстроходный вал (вал-червяк):
d1 = (0,8…1,2)×dдв = (0,8…1,2)×28 = 22,4…33,6 мм,
где dдв – диаметр выходного конца вала ротора двигателя, мм.
Из полученного интервала принимаем стандартное значение d1 = 25 мм. Длина ступени под полумуфту:
l1 = (1,0…1,5)d1 = (1,0…1,5)×25 = 25…37,5 мм,
принимаем l1 = 40 мм.
Размеры остальных ступеней:
d2 = d1 + 2t = 25 + 2×2,2 = 29,4 мм, принимаем d2 = 30 мм;
l2 » 1,5d2 = 1,5×30 = 45 мм, принимаем l2 = 45 мм;
d3 = d2 + 3,2r = 30 + 3,2×2 = 36,4 мм, принимаем d3 = 38 мм;
d4 = d2.
Тихоходный вал (вал колеса):
(339×103/(0,2×40))1/3 = 34,86 мм, принимаем d1 = 35 мм;l1 = (0,8…1,5)d1 = (0,8…1,5)×35 = 28…52,5 мм, принимаем l1 = 50 мм;
d2 = d1 + 2t = 35 + 2×2,5 = 40 мм, принимаем d2 = 40 мм;
l2 » 1,25d2 = 1,25×40 = 50 мм, принимаем l2 = 50 мм;
d3 = d2 + 3,2r = 40 + 3,2×2,5 = 48 мм, принимаем d3 = 48 мм;
d4 = d2;
Предварительно назначаем роликовые конические однорядные подшипники легкой серии:
· для быстроходного вала: 7206A;
· для тихоходного: 7208A.