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
- 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 . 
- Определяем число зубьев ведомой звездочки:
,
принимаем 
75; 
- Определяем фактическое передаточное число:
,
Отклонение составляет <4 % что допустимо [2].
- Определяем оптимальное межосевое расстояние из условия долговечности цепи:
Принимаем 
, тогда межосевое расстояние в шагах
- Определяем число звеньев цепи:
.
Принимаем 
-
Уточняем межосевое расстояние
в шагах:
.
- Определяем фактическое межосевое расстояние, мм:
Принимаем окончательное межосевое расстояние с учетом устранения провисания цепи от собственного веса:
- Определяем длину цепи, мм:
- 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].
-
Проверяем частоту вращения меньшей звёздочки
, об/мин, при условии, что 
Допускаемая частота вращения:
;
, условие выполняется.
-
Проверяем число ударов цепи о зубья звездочек
, 
, при условии что 
расчётное число ударов цепи:
;
допускаемое число ударов:
,
,
условие соблюдается.
-
Определяем фактическую скорость цепи
, м/с:
.
-
Определяем окружную силу, передаваемую цепью
, H:
.
-
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.
- 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.
-
Определяем силу давления цепи на вал
, Н:
;
где 
— коэффициент нагрузки вала (
.
Литература:
- 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.
- Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2.-Калининград: Янтарный сказ,1999.
- Чернавский С. А. Проектирование механических передач. — М.: Машиностроение, 1988.
- Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя. — М.: Машиностроение, 1982.
- Сергеев А. А. Кинематический расчет соосного редуктор с внутренним зацеплением // Научная перспектива. — 2017. — № 1
