Динамика цепной передачи. Силы, действующие в цепной передачи

Силы, действующие в цепной передачи

F₀ – усилие начального натяжения цепи. Натяжение от силы тяжести свободной длины ветви цепи

K_F – коэффициент провисания цепи, зависящий от угла наклона цепи к горизонту

g – ускорение силы тяжести

q- массы единицы длины цепи по стандарту (погонная масса)

a- межосевое расстояние

Цепь начинает работать, ведущая звездочка передает мощность Р₁ и число оборотов n.

При работающей передачи на цепь действует нагрузка центробежных сил, напряжение в цепи перераспределяется.

F₁ – натяжение ведущей цепи ветви.

F₂ - натяжение ведомой цепи ветви.

Ft – полезная (окружная) нагрузка.

Таким образом, на цепь действует.

- натяжение цепи от центробежной силы.

FV = qV ²- направлена от центра

- окружная скорость

q- массы единицы длины цепи по стандарту (погонная масса)

Начальное натяжение цепи составляет 2-3% от полезной нагрузки.

и не превышают 3-5% от полезной нагрузки при. Поэтому в качестве нагрузки выбирают большую из или.

При среднескоростных передачах и и для инженерных расчетов.

- нагрузка, действующая на вал цепной передачи.

K_в – коэффициент нагрузки вала учитывающий характер приложенной нагрузки и расположение к горизонту (по справочникам)

- полезная нагрузка

Т.к. скорость на обеих звездочках одинакова, то:

- угловая скорость

- частота вращения

А – шарнир в зацеплении со звездочкой (шарнир цепи в контакте с зубом звездочки)

Шарнир В – готовый к входу в зацепление

С – зуб звездочки, готовый к зацеплению

- окружная скорость звездочки

- скорость цепи, - вдоль цепи

- перпендикулярно цепи, - приводит к появлению поперечных колебаний цепи.

В т.(В) действуют скорости вдоль цепи и - поперечные скорости цепи.

В т.(С) раскладываем на параллельно цепи и перпендикулярно цепи.

Характер изменения скоростей:

Скорости и являются периодическими переменными функциями времени t. Период равен

при входе шарнира в контакт с зубом звездочки. переходит через «0», определяет поперечные колебания цепи.

При входе в зацепление скорости и различны по величине, изменение - периодическое. Т.к. скорости различны по величине и направлению, то происходит контактный удар.

Колебания и удары в свою очередь вызывают дополнительные динамические нагрузки. Непостоянство скорости цепи вызывает дополнительные динамические нагрузки и удары, не позволяют использовать цепные передачи в приводах с высокими требованиями по кинематической точности вращения валов.

Эти отрицательные динамические и кинематические свойства цепной передачи проявляются тем сильнее, чем меньше число зубьев ведущей звездочки Z₁ и больше шаг цепи.

Для проектных передач выработаны рекомендации по выбору параметров цепи и звездочки цепной передачи в зависимости от частоты вращения ведущего звена n₁.

Также за счет динамических нагрузок возможно появление вибрации и резонанс. Цепные передачи проверяют на вибрационную устойчивость по критической частоте вращения.

Передача может работать с n₁ – до критической и с n₁ – после критической ().

Задача – быстро пройти n₁

q – масса 1 м длины цепи кг/м.

Методы решения:

1. Электродвигатель выбирают по времени пуска

2. Сделать гибкий вал

Таким образом, цепные передачи проверяют по n_{1 критич}.

Дата добавления: 2014-01-20