Расчет цепной передачи на примере привода ленточного конвейера

Сергеев Алексей Андреевич, магистрант

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Основными задачами конструирования является повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышения их надежности и долговечности, удобных и безопасных в обслуживании. Объектом является, привод конвейера, использующий большинство деталей и узлов, общемашиностроительного применения. Расчет цепной передачи сопровождается, анализом условий работы узлов и деталей, их обработки и сборки.

Ключевые слова: редуктор, цепь, открытая цепная передача, конвейер, шаг цепи

Рис. 1. Привод ленточного конвейера: 1 — Электродвигатель; 2 — муфта; 3 — редуктор; 4 — цепная передача; 5 — барабан

Потеря работоспособности цепной передачи возможна из-за разрушения зубьев и шарниров цепи при наличии ударных нагрузок, но для большинства условий работы цепных передач основной причиной потери работоспособности является износ шарниров цепи. Поэтому в качестве основного расчета принят расчет износостойкости шарниров

Проектный расчет открытой цепной передачи

На тихоходном валу редуктора расположена ведущая звёздочка цепной передачи. Исходные данные для расчета: , передаточное отношение , частота вращения ведущего вала , Угловая скорость , расчетный момент [5]. Передача горизонтальная, нагрузка спокойная.

Рис. 2. Геометрические и силовые параметры цепной передачи

1. Определяем шаг цепи по формуле:

Принимаем стандартное значение шага цепи (с запасом) по таблице [4], . — коэффициент эксплуатации; — число рядов цепи, для однородных цепей типа ПР .

(при равномерной динамичности нагрузки); (при периодическом способе смазки); (при горизонтальной передаче); (при нерегулируемой передаче); (при двухсменном режиме работы передачи) [1];, — число зубьев ведущей звездочки:

принимаем ;

— допускаемое давление в шарнирах цепи при , и .

2. Определяем число зубьев ведомой звездочки:

,

принимаем 75;

3. Определяем фактическое передаточное число:

,

Отклонение составляет <4 % что допустимо [2].

4. Определяем оптимальное межосевое расстояние из условия долговечности цепи:

Принимаем , тогда межосевое расстояние в шагах

5. Определяем число звеньев цепи:

.

Принимаем

6. Уточняем межосевое расстояние в шагах:

.

7. Определяем фактическое межосевое расстояние, мм:

Принимаем окончательное межосевое расстояние с учетом устранения провисания цепи от собственного веса:

8. Определяем длину цепи, мм:

9. Определяем диаметры звёздочек, мм:

а) Диаметр делительной окружности:

Ведущей звёздочки:

.

Ведомой звёздочки:

.б) Диаметр окружности выступов:

Ведущей звёздочки:

.

Ведомой звёздочки:

где — коэффициент высоты зуба; — коэффициент числа зубьев, — геометрическая характеристика зацепления.

Ведущей звёздочки:

;

Ведомой звёздочки:

;;

здесь — диаметр ролика шарнира цепи, мм (.

в) Диаметр окружности впадин:

Ведущей звёздочки:

.

Ведомой звёздочки:

.

Проверочный расчет открытой передачи [3].

1. Проверяем частоту вращения меньшей звёздочки , об/мин, при условии, что

Допускаемая частота вращения:

;

, условие выполняется.

2. Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек , , при условии что

расчётное число ударов цепи:

;

допускаемое число ударов:

,

,

условие соблюдается.

3. Определяем фактическую скорость цепи , м/с:

.

4. Определяем окружную силу, передаваемую цепью , H:

.

5. Проверяем давление в шарнирах цепи , H/:

;

где — площадь проекции опорной поверхности шарнира, :

;

где — ширина внутреннего звена цепи, мм (=25,4).

,

Рассчитываемая цепь пригодна к работе.

6. Проверяем прочность цепи:

где — разрушающая нагрузка цепи, Н (; — предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви, Н,

здесь — коэффициент провисания ( — масса 1 м цепи, ( — ускорение свободного падения, (,81); — межосевое расстояние, м

— натяжение цепи от центробежных сил, Н

.

Допускаемый коэффициент запаса прочности для роликовых цепей (

;

условие прочности выполняется.

7. Определяем силу давления цепи на вал , Н:

;

где — коэффициент нагрузки вала (.

Литература:

1. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1998.
2. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2.-Калининград: Янтарный сказ,1999.
3. Чернавский С. А. Проектирование механических передач. — М.: Машиностроение, 1988.
4. Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя. — М.: Машиностроение, 1982.
5. Сергеев А. А. Кинематический расчет соосного редуктор с внутренним зацеплением // Научная перспектива. — 2017. — № 1