Диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи

Длина цепи задается по количеству звеньев цепи и шагу цепи. Траектория цепного привода определяется по положению звездочки и необходимому направлению движения.

В алгоритме расчета длины цепи используются значения диаметра делительной окружности звездочек. Диаметр делительной окружности для звездочки роликового цепного привода или натяжного шкива рассчитывается по следующим формулам.

Для достижения необходимой длины цепи соответствующим образом настраивается положение скользящей звездочки. Чтобы найти необходимое положение скользящей звездочки, расчет производится на основе принципов линейной алгебры с итерационным подходом.

При расчете длины цепи учитывается, что траектория строится из линейных сегментов в соответствии с длиной шага цепи, а дуги заменяются многоугольниками.

Работоспособность цепной передачи во многом зависит от качества изготовления звездочек. Особое значение имеет точность изготовления рабочих элементов звездочки, качество поверхности, материал и термообработка. Звездочки изготавливают из серого чугуна (СЧ18-36; СЧ1-40; СЧ24-44; СЧ28-48) из цементуемых сталей (15, 15Х) с последующей закалкой или закаливаемых сталей (40, 40Х) и др.

Звездочки цепных передач профилируются в зависимости от типа цепи по ГОСТ 591-69, предусматривающему износоустойчивые профили без смещения (рис. 11.4, а) для кинематически точных передач и со смещением для остальных передач (рис. 11.4, б). Профиль со смещением отличается тем, что впадина между зубьями очерчена из двух центров, смещенных на величину = 0,03t.

Рис. 11.6. Профиль зубьев звездочки
без смещения (а), со смещением (б)

Делительная окружность звездочек приходит через центры шарниров цепи. Диаметр делительной окружности:

dq = . (11.1)

Диаметр окружности выступов звездочки:

D = t(0,5+ctg . (11.2)

Ширина зубчатого венца звездочки для однорядной, двух- и трехрядной цепи:

где ВВН – расстояние в свету между внутренними пластинами.

Для увеличения долговечности цепной передачи необходимо по возможности принимать большее число зубьев меньшей (ведущей) звездочки, так как при малом числе зубьев в зацеплении находится небольшое число звеньев, что снижает плавность работы передачи и увеличивает износ цепи из-за большого угла поворота шарнира.

Поэтому число зубьев малой звездочки Z1 принимают из условия обеспечения минимальных габаритных размеров и плавности хода передачи по эмпирическим зависимостям.

Для роликовых (втулочных цепей):

для зубчатой цепи:

В зависимости от частоты вращения Z1min выбирают при высоких частотах вращения Z1min=19…23; средних 17…19, а при низких 13…15. В передачах зубчатыми цепями Z1min следует принимать на 20…30% больше.

Однако по мере износа и вытягивания цепи ее шарниры поднимаются по профилю звездочки от ножки к вершине, причем тем больше, чем больше число зубьев звездочки. При весьма большом числе зубьев даже у мало изношенной цепи в результате радиального сползания по профилю зубьев цепь соскальзывает со звездочки. Поэтому максимальное число зубьев звездочки ограничивают: для втулочной цепи Z2 ≤ 90, для роликовой Z2 ≤ 120, для зубчатой Z2 ≤ 140.

Читайте также:  Как пользоваться ювелиром строительным видео

Предпочтительно принимать нечетное число зубьев звездочек (особенно малой), что в сочетании с четным числом звеньев цепи соответствует более равномерному ее изнашиванию. Еще более благоприятно, с точки зрения износа, выбирать число зубьев малой звездочки из ряда простых чисел.

Профилирование звездочек передач с зубчатыми цепями (ГОСТ 13576-81) значительно проще, так как рабочие профили зубьев прямолинейны (рис. 11.5).

Диаметр делительной окружности звездочки определяется по формуле (11.2), что и для роликовых цепей, а диаметр окружности выступов звездочек равен:

De = t ctg .

Рис. 11.7. Определение диаметра
делительной окружности звездочки

Угол вклинивания цепи α = 60°.

Двойной угол впадины зуба

Угол заострения зуба

Ширина зубчатого венца звездочки

где S – толщина пластины цепи.

Основными материалами для изготовления звездочек являются среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х, 50Г2, 35ХГСА, 40ХН с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45…55НRCэ или цементуемые стали 15, 20Х, 12ХН3А с цементацией на 1…1,5 мм и закалкой до НRCэ 55…60.

Звездочки с большим числом зубьев тихоходных передач (до 3 м/с) при отсутствии ударных нагрузок допустимо изготавливать из чугуна СЧ 20, СЧ 30 с закалкой.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 9825 – | 7407 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

До широкого распространения станков с ЧПУ зубья звездочек цепных передач нарезали чаще всего на обычных фрезерных станках дисковыми фрезами в делительных головках или – реже — червячными фрезами на зубофрезерных станках. Но для полного соответствия профиля зуба.

. при обработке дисковой фрезой теоретическому профилю необходимо для каждого числа зубьев звездочки изготовить «свою» фрезу. Производство огромной номенклатуры дорогостоящих фрез экономически нецелесообразно, и для цепи одного типоразмера стали делать 5 фрез, как некий компромисс между точностью получаемого профиля и стоимостью.

Фреза №1 – для z=7 и 8

Читайте также:  Чертеж точильного станка для ножей

Фреза №2 – для z=9…11

Фреза №3 – для z=12…17

Фреза №4 – для z=18…35

Фреза №5 – для z>35

Сегодня на станках плазменной, лазерной, электроэрозионной, гидроабразивной резки с ЧПУ, фрезерных с ЧПУ можно изготавливать без специального дорогостоящего инструмента звездочки цепных передач с профилями зубьев точно соответствующими теории. Это, безусловно, положительно сказывается на износостойкости и цепи и зубьев при эксплуатации передачи.

При создании управляющей программы для изготовления профилей зубьев звездочки цепной передачи в большинстве случаев необходимо получить или сделать dxf-файл с чертежом контура детали в натуральную величину (в масштабе 1:1).

Современные CAD-программы для конструкторов-механиков решают эту задачу за «пару кликов мышью». Представленный далее геометрический расчет звездочки цепной передачи в Excel покажет – «как они это делают» и поможет сделать чертеж тем, у кого нет этих дорогостоящих CAD-программ.

Расчет в Excel профиля звездочки.

Расчет звездочки цепной передачи выполняется по формулам Таблицы 1 и Таблицы 2 ГОСТ 591-69. Расчет некоторых дублирующих размеров я не стал выполнять, а оставшиеся, необходимые для прорисовки профиля параметры, расположил в таблице в порядке выполнения построений.

Программа в MS Excel:

Исходных данных — всего два, по ним автоматически определяются все расчетные параметры. Пользователь вводит число зубьев звездочки и выбирает из выпадающего списка цепь по ГОСТ 13568-97, все остальное происходит автоматически!

Проектировочный расчет в Excel роликовой цепной передачи, определяющий исходные данные для рассматриваемой программы, в подробном изложении найдете здесь.

Формулы:

Формулы в программе, как было замечено выше, расположены не в логической последовательности выполнения вычислений, а в порядке потребности в значениях размеров для выполнения геометрических построений.

9. λ = t / d1

10. K =f( λ )

при λ ≤1,5 K =0,480

при 1,5 λ ≤1,6 K =0,532

при 1,6 λ ≤1,7 K =0,555

при 1,7 λ ≤1,8 K =0,575

при λ >1,8 K =0,565

Последнее значение K явно выбивается из логической цепи чисел, но соответствует ГОСТ 591-69. Ошибка в ГОСТе? Скорее всего — да. (Никто не удосужился за почти 50 лет ее исправить. ) Однако, ошибка не критическая. Во многих источниках K =0,5 вне зависимости от значения λ .

11. γ =180/ z

12. De = t *( K +1/tg ( γ ))

13. dд = t /sin( γ )

14 . Di = dд -2* r

15 . e /2=0,015* t

В точных кинематических реверсивных передачах следует назначить e =0.

16. r =0,5025* d1 +0,05

17. α =55-60/ z

18. r1 =0,8* d1 + r

19. β =18-56/ z

20. FG = d1 *(1,24*sin( φ ) — 0,8*sin( β ))

Читайте также:  Что можно выжечь выжигателем

21. φ =17-64/ z

22. r2 = d1 *(1,24*cos ( φ )+0,8*cos ( β ) -1,3025) -0,05

23. bn =f ( b1 )

при n =1 bn =0,93* b1 -0,15

при n =2 и n =3 bn =0,90* b1 -0,15

при n =4 bn =0,86* b1 -0,3

24. Bn =( n -1)* A + bn

25. Dc = t *1/tg ( γ ) -1,3* h

26. r3 =1,7* d1

27. h3 =0,8* d1

28. r4 =f ( t )

при t ≤35 r4 =1,6

при t >35 r4 =2,5

Алгоритм построения профиля зуба:

1. Из центра звездочки проводим вертикальную осевую линию через центр будущей впадины и наклоненную на угол γ осевую линию, которая пройдет через центр зуба.

2. Из того же центра строим три окружности – выступов, с диаметром De ; делительную, с диаметром dд ; и впадин, с диаметром Di .

3. Чертим осевую линию параллельную вертикальной осевой, отступив от нее на расстояние, равное половине смещения — e /2.

4. Из центра O — пересечения делительного диаметра и смещенной осевой линии — строим дугу с радиусом r и углом α .

5. На продолжении отрезка EO находим точку O1 (EO1= r1 ) и проводим дугу радиусом r1 на угол β .

6. Из точки F откладываем отрезок FG под углом φ к наклонной осевой, проходящей через центр зуба.

7. На перпендикуляре к отрезку FG, проведенном из точки G, находим центр O2 (GO2= r2 ) и чертим из точки G дугу радиусом r2 до пересечения с диаметром окружности выступов.

Фронтальный профиль зуба построен. Осталось сделать зеркальную копию профиля вправо от вертикальной оси и размножить по всей окружности.

Построение поперечного профиля зубьев звездочки, думаю, не требует каких-либо дополнительных пояснений. Единственное, на что хотелось бы обратить внимание, это — выполнение диаметра обода Dc . Если его по невнимательности завысить, ролики цепи не «сядут» во впадину, и цепь будет опираться на звездочку торцами боковых пластин… (Недолго будет опираться…)

Заключение.

Расчет звездочки цепной передачи был выполнен в разрезе определения геометрических размеров профиля зубьев, достаточных для выполнения чертежа венца. Допуски на изготовление звездочки следует назначать по Таблице 3 ГОСТ591-69. В справочном приложении к этому ГОСТу есть обширные таблицы с рассчитанными параметрами звездочек для конкретных марок цепей. Часть данных из этих таблиц вы можете использовать для проверки выдаваемых программой в Excel результатов.

Уважающих труд автора прошу скачать файл с расчетной программой после подписки на анонсы статей в окне, размещенном в конце статьи или в окне наверху страницы!