бнтах,МПа

Рис. 11. График изменения контактных напряжений, обусловленных ударом в момент зацепления в паре ролик цепи - зуб стальной звездочки (ПР-19,05-3180 по гост 13568 - 75), при п = = 750 об/мин:

а - при работе с новой цепью (Д, = 0); б - прн работе с изиошеиной цепью (2 = 25); 1 - вогнуто-выпуклый профиль зуба по ГОСТ 591-69 (тип 1, табл 3); 2 - прямолинейный профиль зуба по ГОСТ 592-75; 3 - прямолинейно-выпуклый профи чь зуб.- по ГОСТ 592 - 75

Звездочки с выпук.пой формой основного профиля из-за высоких контактных давлений и недостаточной износостойкости применять не рекомендуется.

Однако в соответствии с выражением (20) сила удара в момент зацепления зависит также и от частоты вращения звездочки п.

При большой частоте вращения п кинетическая энергия удара в момент зацепления достигает значительной величины, что приводит не только к быстрому выходу из строя звездочек из-за быстрого усталостного выкрашивания поверхностного слоя зубьев, но к значительно более раннему разрушению цепи из-за распрессовки втулок в пластинах цепи и усталостного разрушения цепи.

Исходя из допускаемой удельной кинетической энергии удара, определяемой нормальной работой цепи, можно определить максимально допускаемую величину Птах [см. формулу (19) гл. 3]. В соответствии с этой зависимостью звездочки с прямолинейной формой основного профиля (типы 2 и 3, табл. 3), с батьшими числами зубьев допускают большую частоту вращения «„ах (рис. 12), чем звездочки с выпукло-вогнутым профилем зубьев (тип 1, табл. 3). Это позволяет в быстроходных передачах с большими числами зубьев рекомендовать звездочки с прямолинейным профилем зубьев, при этом точность их изготовления должна приниматься по ГОСТ 591-69.

Благоприятное влияние на снижение динамических нагрузок оказывает применение звездочек с повьшюнной хордальной высотой зубьев. Это установлено путем экспериментальных исследований и сравнительных испытаний звездочек с профилем зубьев типа 2 (см. табл. 3), имеющих различную хордальную высоту зуба. В качестве критерия оптимальности профиля зуба по этому показателю был принят коэффициент динамичности Кд.

Сводный график динамики депиого контура (рнс. 13) выполнен по результатам обработки осциллографических записей, из которых следует, что средний

Рис. 12. График максимально f>niax,"UH допускаемой частоты враще-

боте с цепью ПР-19,05-3180 1600 гост KiseS -75: а - прн работе с новой цепью ( = 0); б - прн работе с изношенной цепью (/ = 25); / - BOIHyio-пы-нуклый профиль зуб,, по ГОСТ 591-69; 2 - прямолинейный профиль зуба по ГОСТ 592 -7,5- 3 - прямолинейно-выпуклый профи.пь зуба по ГОСТ 592 - 75

£00

/60/?

1200

4 AfM

рис. 13. График изменения коэффициента динамичности при работе новой и изношенной цепей иа звездочках с различной хордальной высотой (профиль зуба типа 2, табл. 3);

1 - при работе = 0.163); 2 -

с новой цепью (к = ц~ при работе с новой цепью = 0,255); 3 - при работе с из-

Ct = 0-5: "д ношенной цепью (fc = 0,5; ~ 0,228); 4 - при работе с изиошеииой цепью /fe=0,5; ft = = 0.37)

коэффициент динамичности при работе новых и изношенных цепей иа звездочках, имеющих коэффициент хордальной высоты kt = 1, в 1,5- 1,6 раза меньше, чем в случае применения звездочек с меньшей хордальной высотой зуба

г J S 7 Нтер осциллограммы

в ff

Выбор основного профиля зубьев звездочки по кинематической долговечности передачи

Предельно допускаемое увеличение шага цепи по зацеплению является одним из основных критериев кинематической долговечности цепной передачи. По его значению принимают решение о замене изношенной цепи.

Приводная цепь пригодна к дальнейшей работе по прочности, если среднее значение увеличения шага цепи, обусловленное износом, удовлетворяет условию

4,8 ~ 6,4 25d

Предельно допускаемое увеличение шага цепи по зацеплению 6;, которое может компенсировать звездочка без нарушения зацепления, для приводных и тяговых пластинчатых цепей всех типов (кроме типа ПРИ по ГОСТ 13568-75) с достаточной точностью можно определить по формуле

6,. =

mht 2ookt

(21)

Из формулы (21) следует, что с увеличением числа зубьев большей звездочки при постоянной хордальной высоте зуба hf кинематическая долговечность по зацеплению снижается, причем звездочки с прямолинейным профилем зубьев по ГОСТ 592-75 способны компенсировать наибольшее увеличение шага цепи без нарушения зацепления (рис. 14))

В отечественных и зарубежных стандартах на звездочки для приводных и тяговых цепей, например в ГОСТ 591-69, коэффициенты высоты зубьев kt приняты одинаковыми в диапазоне от 0,3 до 0,5 для всех чисел зубьев, в результате чего цепь чаще всего демонтируется по причине нарушения зацеплении на большей звездочке.

Поэтому очень важно спроектировать цепную передачу со звездочками, имеющими примерно одинаковые значения предельно допускаемого увеличения шага цепи по зацеплению (6/) или одинаковую кинематическую долговечность, несмотря на различные числа зубьев. Создать такую передачу при применении

Рис. и. График допускаемого увеличения шага цепи беч нарушения зацепления звеа-дочки:

а - с цепью ПР-25,4-5000 по, ГОСТ 13568 - 75: б - с цепью ПРД-38-ЗООО по ГОСТ 13568-75; / - вогнуто-выпуклый профиль по ГОСТ 591-69: 2 - прямолинейный по ГОСТ 592-75: .? - выпуклый

»вездочек с Za » 20 возможно лишь путем повышения хордальной высоты зуба Л/ по мере роста числа зубьев до пределов, ограняченвых траекториальнымн зазорами [см. формулы (2) и (4)], или максимально возможным конструктивным ее значением \hi\. Возможностью повышения хордальной высоты зубьев с увеличением числа зубьев обладают звездочки с прямолинейной формой основного профиля, например, по ГОСТ 592-75.

Хордальную высоту зуба каждой звездочки передачи следует определять с учетом числа зубьев:

ht = О.ООЗг tt < „3;

: О.ООЗг tt

(22)

Максимальная конструктивная величина хордальной высоты зуба (см. рис. 6) \ht\\Re\--

где \Re\ -максимальный конструктивный радиус выступов зубьев, на котором толщина зубьев равна нулю.

Величина радиуса [R] зависит от формы основного профиля зуба;

при профилях типа 1, 3 и 4 (см. табл. 3)

\R,\ = «2 COS (т - + - sin2 (т - ,

(23)

где /?2 и Фа определяются по формулам (13) и (12), если профиль зуба выполнен по ГОСТ 591-69, и по формулам (15) и (16), если профиль зуба выполнен по ГОСТ 592-75;

при профиле типа 2 (см. табл. 3)

\ . Р е

sin •у