Рис. 8. Схема определения усилий, действующих па валы цепной передачи

Угол щ между направлением действия силы Рв и осью передачи составляет (см. рис. 8)

, Sjf sin 2Vfi, af = Та - arcsin " p-! •

Угол обхвата звездочек цепью. Важнейшим условием обеспечения правильной и долговечной работы цепной передачи является обеспечение оптимальных величин углов обхвата Pj и Pj цепью звездочек, которые зависят от числа шарниров т± и «2, находящихся в зацеплении с зубьями звездочек.

Угол обхвата Р и число находящихся в зацеплении с звездочкой шарниров т связаны зависимостью

360°т Pz

Р = -

или т =

360°

где т - целое число.

Если натяжения ведущей Si и ведомой Sg ветвей известны, то при нормальном положении звеньев цепи на зубьях звездочки число звеньев т, находящихся в зацеплении с зубьями звездочки, определяют по формуле

т =

In а

При этом величину т округляют до меньшего целого значения. Углы обхвата звездочек цепью ввиду провисания холостой ветви передачи меньше теоретических значений на некоторую величину % [30]:

Pi=PiT -Z: f>2=2r - %.

Pit = 2 arccos -ШШ-; рт = 360° - pj,.

При определении величины угла % исходят из того, что при малых значениях стрелы провисания /а ведомая ветвь передачи имеет форму, близкую к параболе, которая с достаточной степенью точности аппроксимируется дугой радиуса Rf (рис. 9).

Зависимости, описывающие форму провисания ведомой ветви передачи имеют вид (см. рис. 9):

уравнение параболы (ошибка 2,5%) и аппроксимирующей окружности (ошибка 6 %) при / < 1,5 Rf

Рцс. 9. Схема определения параметров цепной передачи с учетом провисания ведомой ветви

где Rf

2Rf lOS,

gq cos

(32)

(33)

«2 - угол наклона ведомой ветви к горизонту;

выражение связи между натяжением ведомой ветви и стрелой провисания /2 в ее центре

(34)

Где Of = lOgql cos «2-приведенный вес ведомой ветви. Формула для определения угла / имеет вид

Х = arcsin -g = arcsin

: arcsm

(35)

Рассмотренная аппроксимация параболы окружностью возможна, если натяжение ведомой ветви удовлетворяет неравенству

(36)

S2 > OfilQf,

что выполняется при относительной стреле провисания ведомой ветви

< 0,19 и угле X < 50°.

Рассматривая угол обхвата Pi на меньшей звездочке, можно выделить следующие наиболее важные его значения:

максимальное теоретическое значение Pixmax = 180°;

минимальное теоретическое значение (для передач, спроектированных в соответствии с методикой, изложенной в гл. 2) PiTmin = 120°;

минимальное возможное значение:

если малая звездочка является нижней, Рщип =70°-ф; если малая звездочка является верхней, Pimm = 70°ф. При этом значение угла обхвата Pj на большей звездочке составит: минимальное теоретическое значение Раттт = 180°; максимальное теоретическое значение (для передач, спроектированных в соответствии с методикой, изложенной в гл. 2) Ргттах = 240°; минимальное возможное значение:

если большая звездочка является нижней, Ргтш = 130° - ф; если большая звездочка является верхней, P2tnin = 130°-(-ф.

Коэффициент полезного действия

передачи

Приводные цепи обладают высокн.м коэффициентом полезного действия (КПД), который с увеличением скорости движения цепи, ухудшением условий смазки и возрастанием динамических нагрузок снижается.

Для двухзвездной передачи при обильной смазке = 1) и спокойной нагрузке {ky= 1) значения КПД составляют:

Г] = 0,95-0,97 при t) < 10 м/с;

Г] = 0,92-0,94 при t)> 10 м/с;

для зубчатых цепей ч] = 0,98 -4- 0,99.

Ориентировочное значение КПД передачи в зависимости от параметров цепи и режима работы определяют по формуле [10]

d и+1 t и

где f- коэффициент трения в шарнире цепи; для роликовых цепей /= 0,14-rt-0,28, а для зубчатых с шарнирами качения = 0,01-т-0,05.

Для миогозвездных передач, а также для двухзвездных передач с натяжными или оттяжными звездочками ориентировочное значение КПД можно определить по формуле

. Г m

4=1-iPii+Pi,+sai-i) ,

где Р - полезная нагрузка, передаваемая первой ведущей ветвью передачи; т - число звездочек в цепном контуре; Рц; Я/2 - полезные нагрузки в сбегающей и набегающей ветвях цепи; ii - коэффициент гибкости цепи при огибании евездочки.

Коэффициент гибкости для роликовых цепей [3]

d,+d + 0.5DtgT;)

d„i-/(d-f 0,5DtgT,) •

Для роликовых цепей по ГОСТ 13568-75 и ГОСТ 21834-76 D=2d, поэтому коэффвцнент гибкости можно определять по формуле

2fd sin Tf

С учетом этого для многозвездных передач с роликовыми цепями по тест 13568-75 и ГОСТ 21834-76 величина КПД

2 sin Xl {Рц + Pn + 25ц) (i -f tg X,)

U (=1

Натяжение в ведомой ветви в процессе

работы передачи

Чтобы звенья цепи на зубьях звездочки находились в равновесии, натяжение Si ведомой нетви должно быть больше остаточной силы Pq от натяжения Sf ведущей ветви [30]:

(37)

В противном случае последний шарнир цепи, находящийся под действием разности натяжений Qm и и реакции от усилия в зацеплении Nm, вследствие наличия равнодействующей силы Р„ (Ук > Рк). направленной вдоль зуба (рис. 10), начнет подниматься по зубу. Если половина угла заострения вершины зуба <Ук