Главная

Цепные передачи.

Звездочки приводных цепей

ГОСТ 591-69 (в ред.) устанавливает два профиля зубьев звездочек: без смещения центров дуг впадин; со смещением центров дуг впадин

11. Метод расчета и построение профиля зубьев звездочек для приводных роликовых и втулочных цепей

Профиль зубьев со смещением¹ центров дуг впадин

Параметры	Расчетные формулы
Шаг цепи t Диаметр элемента зацепления цепей Du: втулочных Du=d2 роликовых Du=d3	Размеры по стандартам на цепи по ГОСТ 13568—75 и ГОСТ 21834-76
Геометрическая характеристика зацепления λ	λ = t/Du
Число зубьев звездочки z	—
Диаметр делительной окружности dd
Диаметр делительной окружности выступов De
Коэффициент высоты зуба К	λ	св. 1,40 до 1.50	св. 1,50 до 1,60	св. 1,60 до 1.70	св. 1,70 до 1,80	св. 1,80 до 2.00
	К	0,480	0,532	0,555	0,575	0.565
Диаметр окружности впадин Di
Наибольшая хорда (для контроля звездочек с нечетным числом зубьев) Lx
Радиус впадин r
Радиус сопряжения r1
Радиус головки зуба r2
Половина угла впадины а	a = 55º - 60°/z
Угол сопряжения β	β = 18º - 56°/z
Половина угла зуба φ
Прямой участок профиля FC
Расстояние от центра дуги впадины до центра дуги головки зуба ОО2	ОО2 = 1,24DЦ
Смешение центров дуг впадин е	е = 0,03t
Координаты точки О1	х1 = 0,8Dцsinа у1 = 0,8Dцcosа
Координаты точки O2

¹ Для зубьев, образуемых без смешения центров дут впадин, е=0,

ГОСТ 591-69 устанавливает профиль зубьев звездочек для цепей с геометрической характеристикой λ ≤ 2.

Диаметр окружности выступов D_е вычисляют с точностью до 0,1мм; остальные линейные размеры - до 0,01мм, а угловые - до 1'.

Для определения диаметров d_d и D_е следует пользоваться табл. 14.

12. Значения величин для расчета и построения профиля зубьев звездочек

Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75	r	r1	OO2	е	Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75	r	r1	OO2	е
ПР-8-460 ПР-9,525-910	2,56 3,24	6,56 8,32	6,20 7,87	0,24 0,29	ПР-25,4-6000	8,03	20,73	19,69	0,76
ПВ-9.525-1150	2,56	6,56	6,20	0,29	ПРА-25,4-6000 2ПР-25,4—N400	8,03	20,73	19,69	0,76
ПВ-9,525-1300 2ПВ-9,525-2000	3,07	7,87	7,44	0,29	ПР-31,75-8900 ПРА-31,75-8900 2ПР-31,75-17700	9,62	24,86	23,62	0,95
ПР-12,7-1000-1 ПР-12,7- 900-2	3,94	10,14	9,61	0,38	ПРА-38,1-12700 ПР-38,1-12700 2ПР-38,1-25400	11,22	29	27,57	1,14
ПР-12,7-1820-1 ПР-12,7-1820-2 2ПР-12,7-3180	4,33	11,13	10,55	0,38	ПР-44,45-17240 ПРА-44,45-17240 2ПР-44,45-34480	12,81	33,13	31,5	1,33
ПР-15,875-2300-1 ПР-15,875-2310-2 2ПР-15,875-4540	5,16	13,28	12,6	0,48	ПР-50,8-22700 ПРА-50,8-22700 2ПР-50,8-45360	14,41	37,28	35,44	1,52
ПР-19,05-3180 2ПР-19,05-6400	6,03	15,56	14,77	0,57	ПР-63,5-35400	20,05	51,89	49,35	1,90

Табличные значения d_d, D_e ,D_i, D_c, L_x, r₂, x₁, y₁ в зависимости от z и типов цепей даны в приложении к ГОСТ 591-69.

Расчет и построение основных размеров зубьев и венцов однорядной, двухрядной и многорядной звездочки в поперечном сечении следует выполнять в соответствии с табл. 13.

13. Зубья и венец звездочки в поперечном сечении

Параметр		Расчетная формула
1. Диаметр элемента зацепления цепей Dц: втулочных Dц = d2 роликовых Dц = d3		Размеры выбирают по ГОСТ 13568-75 и ГОСТ 21834-76
2. Ширина пластины цепи (наибольшая) h
3. Расстояние между внутренними пластинами цепи b3
4. Расстояние между осями цепи А
5. Радиус закругления зуба (наименьший) r3		r3 = 1,7Dц
6. Расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений h3		h3 = 0,8Dц
7. Диаметр обода (наибольший) Dc*
8. Радиус закругления r4	при шаге ≤35мм	r4 = 1,6мм
	при шаге t > 35мм	r4 = 2,5мм
9. Ширина зуба звездочки	однорядной b1	b1 = 0,93 b3-0,15, мм
	двухрядной и трехрядной b2	b2= 0,90 b3-0,15, мм
	многорядной bn	bn=0,86 b3-0,30, мм
10. Ширина венца многорядной звездочки Вn		Вn=(n-1)А + bn

При d_d < 150мм допускается D_c = ttg(180º/z) - 1,2h.

Размеры зуба и венца звездочки в поперечном сечении вычисляют с точностью до 0,1мм; для варианта а допускается округление величины b₁ до 1мм в меньшую сторону. Размер D_c округляют до 1мм.

Для определения диаметра D_c пользоваться табл. 14.

14. Значение cosec(180º/z и ctg(180º/z) в зависимости от z

z	cosec(180º/z)	ctg(180º/z)	z	cosec(180º/z)	ctg(180º/z)	z	cosec(180º/z)	ctg(180º/z)
7	2,3048	2,0765	33	10,5203	10,4727	59	18,7893	18,7626
8	2,6131	2,4142	34	10,8379	10,7916	60	19,1073	19,0811
9	2,9238	2,7475	35	11.1560	11,1111	61	19,4245	19,3996
10	3,2361	3,0777	36	11,4737	11,4301	62	19,7420	19,7176
11	3,5495	3,4057	37	11,7913	11,7488	63	20,0613	20,0363
12	3,8637	3,7321	38	12,1093	12,0679	64	20,3800	20,3555
13	4,1786	4,0572	39	12,4278	12,3875	65	20,6987	20,6745
14	4,4939	4,3813	40	12,7455	12,7062	66	21,0168	20,9930
15	4,8097	4,7046	41	13,0639	13,0251	67	21,3338	21,3103
16	5,1258	5,0273	42	13,3820	13,3446	68	21,6537	21,6306
17	5,4423	5,3496	43	13,6993	13,6628	69	21,9717	21,9489
18	5,7588	5,6713	44	14,0178	13,9821	70	22,2895	22,2671
19	6,0756	5,9927	45	14,3356	14,3007	71	22,6068	22,5847
20	6,3925	6,3137	46	14,6536	14,6194	72	22,9256	22,9038
21	6,7095	6,6346	47	14.9720	14,9385	73	23,2431	23,2215,
22	7,0266	6,9550	48	15,2898	15,2571	74	23,5614	23,5401
23	7,3439	7,2755	49	15,6085	15,5764	75	23,8802	23,8593
24	7,6613	7,5958	50	15,9260	15,8945	80	25,4713	25.4517
25	7,9787	7,9158	51	16.2439	16,2121	85	27,0626	27,0442
26	8,2963	8,2358	52	16,5516	16,5314	90	28,6537	28,6363
27	8,6138	8,5555	53	16,8809	16,8512	95	30,2452	30,2287
28	9,9319	8,8742	54	17,1984	17,1693	100	31,8362	31.8205
29	9,2490	9.1948	55	17,5163	17,4877	112	35,6536	35,6306
30	9,5668	9,5144	56	17,8354	17,8073	125	39,7929	39,7804
31	9,8846	9.8339	57	18.1535	18,1260
32	10,2023	10,1532	58	18.4717	18.4446

Размеры зубьев и венцов звездочек для - приведены в табл. 16.

Допуски. ГОСТ 591-69 устанавливает три группы точности размеров зубьев и венцов звездочек. Предельные отклонения размеров зубьев и венцов звездочек по группам точности должны соответствовать приведенным в табл. 15.

Параметр шероховатости поверхности зубьев Ra следует принимать в зависимости от окружающей скорости до 8м/с не более 6.3мкм, свыше 8м/с - не более 3,2мкм.

Предельные отклонения диаметра отверстия ступицы звездочки следует принимать не ниже Н8.

15. Предельные отклонения и допуски на размеры зубьев и венцов звездочек

Параметры		Группы Точности
		А						В						С
		Отклонения и допуски, мкм, при диаметре звездочки, мм
		До 120	Св. 120 до 260	Св. 260 до 500	Св. 500 до 800	Св. 800 до 1250	Св. 1250	До 120	Св. 120 до 260	Св. 260 до 500	Св. 500 до 800	Св. 800 до 1250	Св. 1250	До 120	Св. 120 до 260	Св. 260 до 500	Св. 500 до 800	Св. 800 до 1250	Св. 1250
Разность шагов Δt(одной звездочки) при шаге t, мм	До 20	25	32	40	50	60	—	60	80	100	120	160	—	160	200	250	320	400	—
	Св. 20и 35	32	40	50	60	80	—	80	100	120	160	200	—	200	250	320	400	500	—
	Св.35 до 55	40	50	60	80	100	120	100	120	160	200	250	320	250	320	400	500	630	800
	Св. 55	—	60	80	100	120	160	—	160	200	250	320	400	—	400	500	630	800	1000
Диаметр окружности выступов De		h11						h12						h14			-2000	-2400	-3000
Диаметр окружности впадин Diи наибольшая хорда Lx		h10						h11						h12
Диаметр впадин зуба2r		h10						h11						h12
Ширина b1, b2 и b11 зуба и В2, B3, В11 венца *		h11						h12						h14
Радиальное биение окружности впадин и осевое биение зубчатого венца		80	100	120	160	200	250	200	250	320	400	500	630	500	630	800	1000	1250	1600

* Допуск для варианта а (см. рис. к табл. 13) ГОСТом не нормируется.

16. Размеры зубьев и венцов звездочек для

Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75	H	r3	r4	m1	m2	B2	Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75	H	r3	r4	m1	m2	B2
ПР-8-460	4,0	8,5	1,6	2,6	—	__	ПР-25,4-6000	12,7	27,0	1,6	14,6	—	—
ПР-9,525-910	5,1	10,8		5,2	—	—	ПРА-25,4-6000	12,7	27,0		14,6	—	—
ПВ-9,525-1150	4,0	8,5		6,9	—	—	2ПР-25,4—11400	12,7	27,0		—	14,1	43,4
ПВ-9,525-1300	4,8	10,2		8,7	—	—	ПР-31,75-8900	15,2	32,4		17,6	—	—
2ПВ-9.525-2000	4,8	10,2		—	4,5	15,3	ПРА-31,75-8900	15,2	32,4		17,6	—	—
ПР-12,7-1000-1	6,2	13,2		2,1	—	—	2ПР-31,75-17700	15,2	32,4		—	17	52,8
ПР-12,7-900-2	6,2	13,2		2,9	—	—	ПРА-38,1-12700	17,8	37,8	2,5	23,5	—	—
ПР-12,7-1820-1	6,8	14,5		4,9	—	—	ПР-38,1-12700	17,8	37,8		23,5	—	—
ПР-12,7-1820-2	6,8	14,5		7,1	—	—	2ПР-38,1-25400	17,8	37,8		—	22,7	68,2
2ПР-12,7-3180	6,8	14,5		—	6,8	20,7	ПР-44,45-17240	20,3	43,2		23,5	—	—
ПР-15,875-2300-1	8,1	17,3		5,9	—	—	ПРА-44,45-17240	20,3	43,2		23,5	—	—
ПР-15,875-2300-2	8,1	17,3		8,8	—	—	2ПР-44,45-34480	20,3	43,2		—	22,7	71,6
2ПР-15.875-4540	8,1	17,3		—	8,5	25,1	ПР-50,8—22700	22,9	48,6		29,4	—	—
ПР-19,05—3180	9,5	20,2		11,7	—	—	ПРА-50,8-22700	22,9	48,6		29,4	—	—
2ПР-19,05-6400	9,5	20,2		—	11,3	36,8	2ПР-50,8-45360	22,9	48,6		—	28,4	87,0
							ПР-63,5-35400	31,7	67,4		35,3	—	—

17. Пример выполнения чертежа венца звездочки для приводной однорядной цепи (ГОСТ 2.408-68 в ред. 1996г.)

Число зубьев		z	14
Сопрягаемая цепь	Шаг	t	12,7
	Диаметр ролика	D2	8,51
Профиль зуба по ГОСТ 591-69		—	Без смещения
Группа точности по ГОСТ 591-69		—	С
Диаметр окружности впадин		Di	48,45-0,25
Допуск на разность шагов		—	0,16
Допуск радиального биения окружности впадин		—	0,5
Допуск торцового биения зубчатого венца		—	0,5
Диаметр делительной окружности		dd	57,07
Сопрягаемая цепь	Ширина внутренней пластины	h	11,8
	Расстояние между внутренними пластинами	BBH	7,75

18. Расчет и построение профиля дисковой фрезы для нарезания звездочек с числом зубьев z≥ 7

Профиль зуба звездочек, получаемый методом деления при нарезании дисковыми фрезами, полностью соответствует теоретическому (исходному) профилю только при расчетном числе зубьев z₁ данной группы.

Линейные размеры червячных и дисковых фрез вычисляют с точностью до 0,01мм, а угловые - до 1'.

Параметры	Расчетная формула и величина
Шаг цепи t	Размеры выбирают по ГОСТ 13568-75, ГОСТ 21834-76
Диаметр элемента зацепления цепей Dц: втулочных Dц = d2 роликовых Dц = d3
Номер группы (фрезы)	1	2		3	4		5
Число зубьев нарезаемой звездочки z	7-8	9-11		12-17	18-35		36 и более
Расчетное число зубьев для группы z1	7,5	10		14	25		56
Радиус головки фрезы r	r = 0,0525Dц+ 0,05мм
Радиус сопряжения r1	r1 = 0,8Dц+ r = 1,3025Dц + 0,05мм
Радиус впадины фрезы r2	0,711 Dц- 0,05мм	0,698Dц - 0,05мм		0,685Dц - 0,05мм	0,668Dц - 0,05мм		0,655Dц - 0,05мм
Половина угла головки фрезы а	47°00'	49°00'		50º43'	52°36'		53°56'
Угол сопряжения β	10°32'	12°24'		14°00'	15º45'		17°00'
Прямой участок профиля FG	0,036 Dц	0,056Dц		0,073Dц	0,092Dц		0,105Dц
Координаты точки О1: х1	0,5851 Dц	0,6038 Dц		0,6192Dц	0,6355Dц		0,6466Dц
у1	0,5456Dц	0,5248Dц		0,5066Dц	0,4859Dц		0,4710Dц
Координаты точки О2: х2	1,1328Dц	1,1793Dц		1,2089Dц	1,2302Dц		1,2381Dц
у2	0,5044Dц	0,3832Dц		0,2759Dц	1,1554Dц		0,0695Dц
Смещение центров дуг головки фрезы е*	е = 0,03t
Ширина фрезы В, не менее	B = 1,14t		В = 1,11t			В=1,08t

* При расчете дисковых фрез для нарезания звездочек без смешения центров дуг впадин величину е следует принимать равной нулю

19. Расчет и построение профиля инструмента для нарезания звездочек с числом зубьев z≥ 9

Расчет и построение профиля основной рейки в нормальном сечении при изготовлении зубьев звездочки методом обкатки по диаметру делительной окружности d_d даны в таблице и на рисунке. Центр дуги радиуса r₃ лежит на пересечении перпендикуляра, восстановленного из середины отрезка O₂C, с продолжением линии О₁ВС.

Профиль зуба звездочек, получаемый методом огибания, на участке EFCK (см. рисунок к табл. 11) отклоняется от теоретического (исходного) профиля. Величина отклонения зависит от числа зубьев и не превышает в нормальном направлении к теоретическому профилю на участке EFC - 0,01t и на участке СК - 0,015t.

Шаг цепи t Диаметр элемента зацепления цепей Dц: втулочных Dц = d2, роликовых Dц = d3		Размеры на цепь по ГОСТ 13568-75
Шаг основной рейки tn		tn = 1,011t
Радиус вспомогательный r0: » головки зуба r » выпуклости зуба r1		r0 = 0,5Dц r = 0,5025Dц + 0,05мм r1 = 0,5Dц + r = 1,0025Dц +0,05мм
Радиус впадины зуба r2	при t >10 при t ≤ 10	r2 = 0,03t r2 = 0,05t
Высота ножки зуба Н1	при t >10 при t ≤ 10	H1=0,28t + r2=0,31t H1= 0,23t + r2= 0,28t
Смешение центров дуг радиуса г головки зуба е*		е = 0,03t

Технические требования на звездочки для приводных роликовых и втулочных цепей с шагами до 25,4мм включительно. Число зубьев звездочек выбирают из следующего ряда: 9, 10, 11, 12, (13), 14, (15), 16, (17), 18, (19), 20, (22), 25, (28), 32, (36). 40, (45), 50, (56), 63, (71), 80.

Рекомендуется принимать число зубьев не менее 13; при больших скоростях и для ответственных передач принимают большие значения, но не свыше 120. При четном числе звеньев цепи следует выбирать нечетное число зубьев звездочки.

Посадочные отверстия звездочек под вал выполняют с предельными отклонениями по Н8.

Звездочки изготовляют из стали марок 40 и 45 или 40Л и 45Л, группа II.

Твердость поверхностного слоя венцов в пределах 42 ... 52HRC на глубину не менее:

1,0мм - при ширине зуба звездочки до ;

1,5мм - при ширине зуба звездочки более 3 до 6мм;

2.5мм - при ширине зуба звездочки более 6мм.

Допускается изготовление звездочек:

а) из стали марок 15 и 20 (глубина слоя цементации на венцах 1,0-1,5мм, твердость 54 ... 62HRC).

б) из чугуна не ниже марки СЧ 18 с термической обработкой (твердость венца 363 ... 429НВ при шаге до 25,4мм и окружной скорости до 2м/с.

Основные условия применения передач приводными цепями. Передаточное отношение i должно быть не более 7; при скорости цепи v≤ 3м/с при постоянстве рабочей нагрузки можно брать i≤ 10. Для цепных передач металлорежущих станков рекомендуется выбирать i из следующего ряда: 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,25; 2,8; 3,15; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3; 7,1.

Частота вращения звездочки, мин^-1, наибольшая для втулочно-роликовых цепей, приведена в табл. 20. Она соответствует наибольшей скорости цепи v = 18м/с. При низком качестве изготовления цепи указанную в табл. 20 частоту вращения следует уменьшать на 25-30%.

Скорость набегания цепи на звездочку или средняя скорость цепи, м/с:

v= znt/(60·1000),

где z- число зубьев звездочки; n- частота вращения звездочки, мин^-1; t - шаг цепи, мм.

Шаг цепи t в зависимости от частоты вращения меньшей звездочки и ее числа зубьев - следует принимать по табл. 20.

Для выбора шага можно также руководствоваться зависимостью

t= А/(30…50),

где А - межосевое расстояние, мм.

Следует стремиться к выбору меньшего шага, так как работоспособность цепной передачи с малым шагом выше, чем цепи с большим шагом.

Частота ударов звеньев цепи сильно влияет на ее работоспособность. Число ударов звена в секунду определяют по формуле

U = 4zn/(60m)

где m- число звеньев цепи.

Для проверки допустимого числа ударов для втулочно-роликовой цепи можно пользоваться табл. 21.

Среднее значение КПД цепной передачи (без учета потерь в подшипниках валов) η=0,97.

Конструкция звездочек. Звездочки диаметром свыше 200мм рекомендуется делать составными, как показано на рис. 1, при этом втулка может быть из чугуна; или сварными, как показано на рис. 2.

Положение цепной передачи. Горизонтальное или наклонное (с углом не свыше 45° к горизонту) положение цепной передачи является наиболее благоприятным. Вертикальных установок следует избегать ввиду необходимости частого регулирования провисания ветвей цепи.

Для регулирования провисания и создания нужного предварительного натяжения, а также для компенсации вытяжки цепей применяют устройства с натяжными или оттяжными звездочками или роликами. Число зубьев регулирующей звездочки рекомендуется принимать не менее числа зубьев малой звездочки передачи. Ролики, как правило, применяют при вертикальном или близком к нему расположении цепи.

Наиболее желательны для регулирования провисания передвижные опоры передачи.

20. Наибольшая допустимая частота вращения звездочки, мин^-1

Число зубьев z	Шаг цепи t, мм
	12	15	20	25	30	35	40	45	50
15	2300	1900	1350	1150	1000	800	750	650	600
19	2400	2000	1450	1200	1050	850	800	700	650
23	2500	2100	1500	1250	1100	900	800	750	650
27	2500	2150	1550	1300	1100	900	850	750	700
30	2600	2200	1550	1300	1100	900	850	750	700

Рис. 1. Конструкция составной звездочки

Рис. 2 Конструкция сварной звездочки

Допустимое межосевое расстояние. Наименьшее расстояние А_min определяют в зависимости от передаточного числа i и диаметров звездочек.

При i≤ 4 можно принимать

где D_e1 и D_e2 - диаметры окружностей выступов ведущей и ведомой звездочек, мм.

Межосевое расстояние, создающее благоприятные условия работы,

А = (30…50)t

Наибольшее расстояние между осями звездочек А_max = 80t.

Длина цепи и межосевое расстояние. Число звеньев

где А' - межосевое расстояние, назначаемое конструктивно в пределах, указанных выше; z₁ и z₂ - числа звездочек.

Значение m желательно округлять до ближайшего четного числа (во избежание переходного звена).

Уточненное расчетное межосевое расстояние

Значения приведены в табл. 22.

Полученное расчетное расстояние обычно округляют в меньшую сторону на 2-5мм для обеспечения некоторого провисания цепи.

Длина цепи L = mt.

21. Допустимое число ударов для втулочной и роликовой цепи

Шаг цепи t, мм	842,7	15,875	19,05	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8
Наибольшее допустимое число ударов в секунду	60	50	35	30	25	20	15	12

22. Значения

z2 – z1			z2 – z1		z2 – z1		z2 – z1		z2 – z1
1	0,025	21		11,17	41	42,6	61	94,3	81	166,2
2	0,101	22		12,26	42	44,7	62	97,4	82	170,3
3	0,228	23		13,40	43	46,8	63	100,5	83	174,5
4	0,405	24		14,59	44	49,0	64	103,8	84	178,7
5	0,633	25		15,83	45	51,3	65	107,0	85	183,0
6	0,912	26		17,12	46	53,6	66	110,3	86	187,3
7	1,24	27		18,47	47	56,0	67	113,7	87	191,7
8	1,62	28		19,86	48	58,4	68	117,1	88	196,2
9	2,05	29		21,3	49	60,8	69	120,6	89	200,6
10	2,53	30		22,8	50	63,3	70	124,1	90	205,2
11	3,07	31		24,3	51	65,9	71	127,7	91	209,8
12	3,65	32		25,9	52	68,5	72	131,3	92	214,4
13	4,28	33		27,6	23	71,2	73	135,0	93	219,1
14	4,97	34		29,3	24	73,9	74	138,7	94	223,8
15	5,70	35		31,0	55	76,6	75	142,5	95	228,6
16	6,49	36		32,8	56	79,4	76	146,3	96	233,4
17	7,32	37		34,7	57	82,3	77	150,2	97	238,3
18	8,21	38		36,6	58	85,2	78	154,1	98	243,3
19	9,14	39		38,5	59	88,2	79	158,1	99	248,3
20	10,13	40		40,5	60	91,2	80	162,1	100	253,3

---

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов

00:00:00