по гост 13568-75

*Р при скорости движения цепи о, м/с

Когда коэффициент fej, равен нулю, цепь теряет способность передавать полезную нагрузку. Это происходит при предельной скорости цепи

lp]Fo

(34)

Значения предельной скорости цепи ищах для приводны.х роликовых цепей по ГОСТ 13568-75 в зависимости от допускаемого давления приведены ниже:

[р], МПа

, м/с

20 36

30 45

40 52

Выразив полезное усилие Р цепи через передаваемую мощность и скорость v в соответствии с уравнением (12), получим выражение для несущей способности, положенное в основу выбора типа и шага цепи,

[р] vkyFon

ТоооЕ-

Критерии долговечности цепей

Как показывают теоретические и экспериментальные исследования (см, гл. 2), долговечность цепи обратно пропорциональна давлению в шарнирах, в то время как в соответствии с уравнением (35) несущая способность цепи прямо пропорциональна ему. Поэтому при проектировании цепных передач допустимое давление [р\ в шарнирах цепи выбирают в зависимости от требуемого срока службы цепи С, определяемого износостойкостью шарниров или выносливостью элементов цепи.

Износостойкость цепи характеризуется степеныо нзноса звеньев до установленной за определенный период времени нормы. Изношенная сверх нормы цепь с чрезмерно увеличенным шагом звена (для приводных роликовых и втулочных цепей - главным образом наружного звена) становится непригодной к работе. Изношенные звенья располагаются слишком близко к вершинам зубьев звездочек, поэтому нарушается зацепление цепи с зубьями звездочки.

Критерий износостойкости является основным для закрытых и открытых цепных передач, работающих в условиях достаточной смазки при скорости движения у < 12 м/с, а также для передач, работающих при нерегулярной смазке с низкими и средними скоростями движения (ti <: 4 м/с), особенно в условиях абразивного изнашивания.

Опыт эксплуатации цепных передач в сельскохозяйственных, горных, дорожных, транспортных и других нестационарных машинах показал, что главной причиной выхода цепных передач из строя является повышенный износ шарниров цепи. Поэтому в справочнике в качестве основного критерия долговечности

цепи, положенного в основу проектного расчета цепной передачи, принята износостойкость шарниров цепи.

Выносливость элементов цепн. Этот критерий применим для обильно смазываемых передач при переменных внешних нагрузках, которые в сочетании с циклически ияменяющимися силами натяжения в звеньях цепи и кратковременными нагрузками, вызванными внутренней динамикой передачи, могут привести к усталостному разрушению элементов цепи.

В закрытых передачах, работающих при значительных внешних динамических нагрузках, усталостному разрушению подвержены в первую очередь пластины цепи.

Высокие скорости (v > 20 м/с) приводят к разрушению шарниров цепи, раскалыванию роликов, ослаблению запрессовки в пластинах валиков и втулок даже при небольших полезных натяжениях. При очень высоких скоростях (и > > 30 м/с) возможно заедание пары трения шарнира при весьма небольшом полезном натяжении.

Выбор вида и типа приводной цепи

Выбор вида приводной цепи обусловлен назначением передач и технико-экономическими показателями. Наибольшее распространение получили приводные роликовые цепи по ГОСТ 13568-75, которые и следует применять, как правило, в цепных передачах. Приводные зубчатые цепи по ГОСТ 13552-68, как более дорогие и обеспечивающие высокую кинематическую точность и равномерность движения цепи, целесообразно применять в цепных передачах с повышенными требованиями по кинематической точности и равномерности движения, например в металлорежущих станках и автомобилях. Приводные зубчатые цепи по сравнению с роликовыми обладают значительно большей несущей способностью, поэтому их целесообразно применять при больших скоростях и нагрузках в условиях ограниченных габаритов.

При проектном расчете цепных передач с приводными роликовыми цепями необходимо ориентироваться на применение цепей типа ПРЛ как самых экономичных. Цепи типа ПР почти вдвое дороже цепей типа ПРЛ, но обладают более высокой несущей способностью. С применением цепей типа ПР часто можно уменьшить шаг цепи или значительно увеличить срок службы цепи.

Во всех случаях предпочтение следует отдавать однорядной цепи. Если предварительно выбранная приводная цепь не удовлетворяет передаваемой мощности, необходимо выбрать однорядную цепь большего шага, избегая двухрядных нли тем более трехрядных цепей.

Если наибольший шаг однорядной цепи по предельным скоростям движения цепи или по габаритам передачи также оказывается непригодным, то перед тем как принимать решение о применении двухрядной цепи, рекомендуется проверить режим работы, выбранный способ смазки н параметры передачи, особенно возможность увеличения диаметра или числа зубьев меньшей звездочки с целью снижения передаваемой нагрузки за счет повышения скорости движения цепи при той же передаваемой мощности (см. рис. 5). И только после всесторонней проверки и установления невозможности использования приводной однорядной цепи для заданного механизма может быть принято решение о применении приводной двухрядной цепи.

Следует избегать применения трех- н четырехрядных приводных роликовых цепей, так как они очень чувствительны к загрязнению, вызывают необходимость применения высокоточных звездочек, проведения более тщательного монтажа н более строгого наблюдении в процессе эксплуатации.

В ряде случаев при и < 2 м/с вместо многорядиых цепей можно применять однорядные цепи, устанавливаемые в несколько рядов иа обычных звездочках. Такие цепные передачи обычно называют параллельио-ряднымн. С применением демпферов, устанавливаемых между звездочками, такие передачи могут работать со средними скоростями v < 6 м/с.

4 Готовцев А. А. и др.

После выбора типа и рядности цепи определяют характеризующие их поправочные коэффициенты кц и km-

Значения коэ(1х{)ициснта /гц типа цепи:

Цепн по гост 13568-75. . . ПРД ПРЛ, ПВ и ПРИ ПР ............. 0,8 1 1.2

Примечание. Для нестандартной цепи fr = 0,4 «0,8.

Значения коэффициента km рядности цепи:

Число рядов m ...... I 2 3 4 6 8

km............. 1.0 0,9 0,85 0,80 0,75 0,70

Выбор шага приводной роликовой цепи

От величины шага цепи в значительной мере зависит плавность, бесшумность и долговечность работы цепной передачи. При прочих равных условиях цепь с меньшим шагом обладает лучшими качествами, чем цепь с большим шагом.

Несмотря на важность выбора шага цепи существующие методы его определения основываются либо на предварительном назначении нескольких величин шага и последующей проверке их по несущей способности и динамической прочности с целью принятия наиболее рационального [3, 20], либо на определении значения шага цепи по величине допускаемого давления в шарнире, которое, в свою очередь, зависит от шага цепи. Это вызывает необходимость выбора шага методом постепенного приближения [9].

Наиболее совершенный из существующих методов определения шага цепи, позволяющий провести проектный расчет цепной передачи в один этап, изложен в работе [П ].

Этот расчет выполняют при взвестнон скорости движения цепи v.

1. При известном диаметре Лej меньшей звездочки определяют скорость движения цепи

" - - щЩГ •

2. По величине скорости v цепи и принятому способу смазки (ftcn) определяют коэффициент смазки (табл. 8)

*е = -. (37)

3. По диаметру D«j и частоте вращения п, меньшей звездочки определяют допускаемое базовое давление в шарнире цепи (табл. 9)

Рд= < 54 МПа. (38)

4. Допускаемое давление для цепи принятого типа ири заданном режиме работы

[Pl=Pz)Wm. <39)

5. Шаг цепн t выбирают по табл. i гл. 1 в зависимости от величины проекции опорной поверхности шарнира fon. определяемой по несущей способности

F -тм. НО)

Рассмотренный метод расчета позволяет ироектнровать оптимальные цепные передачи, ограничиваемые заданными габаритами. Этому методу присущи еле-