Расчет тяговой звездочки

Расчет тяговой звездочки

В соответствии с заданием берем цепь по ГОСТ 588-64. Этот ГОСТ на тяговые пластинчатые цепи. По ГОСТ 588-64 обозначение цепи:

М40-1-100-2 ГОСТ 588-64 – тяговая пластинчатая цепь с разрушающей нагрузкой 40 кН, типа 1, с шагом 100 мм, исполнения 2.

D_Ц = 12,5 мм – диаметр элемента зацепления.

Геометрическая характеристика зацепления:

Шаг зубьев звездочки:

Диаметр делительной окружности:

в шагах: d_t = cosec (180º / z) = cosec (180 / 9) = 2,9238;

в мм: d_д = d_t · t = 2,9238 · 100 = 292,4 мм.

Диаметр наружной окружности:

D_e = t(K + K_Z – 0,31 / λ) = 100(0,7 + 2,75 – 0,31 / 8) = 341 мм

К = 0,7 – коэффициент высоты зуба,

K_Z = ctg (180º / z) = ctg (180º / 9) = 2,75 – коэффициент числа зубьев.

Диаметр окружности впадин:

D_i = d_д – (D_Ц + 0,175) = 292,4 – (12,5 + 0,175) = 276,91 мм.

Радиус впадины зубьев:

R = 0,5(D_Ц – 0,05t) = 0,5 · (12,5 – 0,05 · 100) = 3,75 мм.

Половина угла заострения зуба:

Угол впадины зуба:

Ширина зуба звездочки:

b_fmax = 0,9b₃ – 1 = 0,9 · 19 – 1 = 16,1 мм;

b_fmin = 0,87b₃ – 1,7 = 0,87 · 19 – 1,7 = 14,83 мм;

Ширина вершины зуба:

b = 0,83 b_f = 0,83 · 15,465 = 12,84 мм.

D_C = tK_Z – 1,3h = 100 · 2,75 – 1,3 · 25 = 242,5 мм.

Окружная сила на звездочке: F_t = 2,6 кН. Центробежная сила на валы и опоры не передается. Нагрузку на них от полезного натяжения и собственной силы тяжести цепи условно принимают равной:

12. Расчет приводного вала и расчет подшипников для него

Диаметр выходного конца вала, исходя из расчета на кручение:

d_пр = = = 41,8 мм

Принимаем: выходной диаметр Ø42 мм, под подшипники – Ø50 мм, под тяговую звездочку – Ø60 мм.

Усилие от муфты:

F_M = 250 = 250 = 4828 H

F_t = 2600 H, F_r = 3000 H, p = 100 мм, s = 200 мм, t = 200 мм.

Реакции от усилий в зацеплении:

R_Lx(s + t) – F_ts = 0; R_Lx = F_ts / (s + t) = 2600 · 0,2 / 0,4 = 1300 H

M_y = R_Kxs = 1300 · 0,2 = 260 H · м

R_Ly = F_rs / (s + t) = 3000 · 0,2 / 0,4 = 1500 H

M_x = R_Kys = 1500 · 0,2 = 300 H · м

Реакции от усилия муфты:

R_LFм = F_M(s + t + p) / (s + t) = 4828 · 0,5 / 0,4 = 6035 H

R_L = = = 1985 H

R_K = = = 1985 H

Для расчета подшипников:

Опасное сечение I – I. Концентрация напряжений в сечении I – I вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал с натягом.

Материал вала – сталь 45, НВ = 240, σ_в = 780 МПа, σ_т = 540 МПа, τ_т = 290 МПа,

Расчет вала в сечении I — I на сопротивление усталости.

S = S_σ S_τ / = 2,5 · 12,1 / = 2,6 > [S] = 2,5

Прочность вала обеспечена.

Выбор типа подшипника.

Осевые нагрузки отсутствуют, поэтому берем радиальные шарикоподшипники №210, С = 35,1 кН, С = 19,8 кН, d×D×B = 50×90×20

Расчет ведем по ГОСТ 18855-82.

в которой радиальная нагрузка P_r1 = 8020 H; осевая нагрузка P_a1 = 0 H;

V = 1 — вращается внутреннее кольцо; коэффициент безопасности: K_б = 1,3; К_Т = 1 [3].

ПОДБОР, замена, покупка ЗВЁЗД и ЦЕПИ

Прежде чем приступать к подбору других звезд/цепей или покупке таких же, сначала нужно знать родные размеры/параметры.

Начнём с цепи:

Изначально установлена 428 цепь, безсальниковая, на 134 звена. (428 — это цифровая маркировка, первая цифра обозначает шаг цепи. Вторая и третья ширина мото-цепи)

Передняя звезда:

Для этого снимаем защитную крышку и меряем штангельциркулем:

Размер вала(ведущей звезды):
Наружний диаметр по шлицам

20мм
Внутринний диаметр 15.6мм (но возможно померял по наименьшему расстоянию, а не по центру шлицов, тк пытался и фоткать и мерять)
Но точно не больше 16мм.
Ширина шлица 4мм

Размер A — 17 мм — внутренний диаметр
Размер В —

20 мм — максимальный диаметр посадочного отвестия (край шлицов)
Размер C — 7,2 мм толщина звезды (под 428 цепь)
Размер D — 4 мм (ширина отверстия под шлицы — и ширина самого шлица на валу)
Размер E — 34 мм — диаметр окружности проходящей через центры крепежных отверстий под болты

Родная звезда 428-17Т на 17 зубьев. Похожая продаётся тут: https://mnogotehniki.by/zvezda-vedomaya-428-kitayskogo-mototsikla-58-90-10/

Задняя звезда:

4 отверстия, каждое -10.5мм диаметром.
90мм — диаметр окружности проходящей через центры этих крепежных отверстий под болты.
58мм — диаметр посадочного отверстия
7.2мм — толщина звезды

И так с размерами разобрались, теперь с желаниями и требованиями, выбору конкретных звёзд и цепи.
Я хотел увеличить тягу(легче чтобы в гору ему ехалось, резвее ускорялся, подымался на заднее и тд) и также сделать это максимально дешево.

Поэтому решил оставаться на 428-ой размерности, поскольку на 428-ой есть дешевые сальниковые цепи (50р) и звезды, но поставить сзади большую звезду, спереди уменьшать не хотел, так как будет больший изгиб цепи, да и сзади хотелось побольше, а то родная совсем не солидно смотрится.

Итак начал искать, напомню родная звезда передняя 17 зубьев, задняя 46 зубьев. Передаточное число 46/17=2.7.

Передаточное хотелось в районе 3.2.

И вот тут начинается самое интересное, подбор конкретных звёзд, поиск аналогов нужных размеров и подбор цепи по длине.

Есть очень полезный сайт для подбора длины цепи под другие звезды и также показывает как изменится скорость при изменении звёзд.
http://www.life4t.ru/programmu/raschet_razmera_dlinu_cepi/

Но прежде чем рассчитывать передаточные числа и подбирать, сначала надо узнать какие вообще бывают аналоги.

Есть два основных производителя JT и Sunstar. И Вот конкретные звезды аналоги, полностью совместимые с нашим Minsk X250.

Передняя звезда (полностью совместимые аналоги) это: Sunstar 206 или JT JTF 1263

Есть звезды от 11 до 17 зубьев.

Задняя звезда это: Sunstar 1-2061 или JT JTR 269

Есть звезды от 34 до 56 зубьев.

ЗАПОМНИТЕ ПРАВИЛО! «Общее число зубьев на звездах, при модернизации ваших vото-цепей должно быть НЕЧЕТНЫМ , а вот количество звеньев приводной цепи – ЧЕТНЫМ ! Это способствует равномерному износу цепи и зубьев звездочек.»

Сначала перебирал варианты кажется с 50ой (кол-во зубьев) звездой сзади
вот такой китайской (25р Звезда ведомая (венец) 428 (посадка 58*90*10) китайского мотоцикла Racer, Minsk) https://mnogotehniki.by/zvezda-vedomaya-428-kitayskogo-mototsikla-58-90-10/
и немного меньшей звездой спереди, так как не мог найти подходящие. также был вариант с 52-ой звездой от JT (https://zhakom.by/p88882413-zvezdochka-vedomaya-jtr26952.html).

После долгого гугления, выискивания всех аналогов, нашёл что есть 56-я звезда задняя от JT и Sunstar. При этом я могу оставить переднюю родную. Тогда получаем 56/17=3.29 передаточное число — то что надо.

Но тогда возникает проблемка, новая необходимая длина цепи — 140 звеньев. А таких цепей мне сразу удалось найти только одну JT JTC428X1R на 146 зубьев (102р) а это уже не 50р, а 100 🙁 Но позже нашёл и другие 🙂

И так через сайт калькулятор узнаём новую длину цепи, в моём случае это 140 звеньев, ищем среди аналогов:

Подходящие цепи:

JT 428HDR J428HDR — (38.5р) — самая дешевая безсальниковая цепь от JT/ (например тут https://motobaza.by/1834/ )
JT 428HPO (N&B), O-RIng — (50р) — самая дешевая САЛЬНИКОВАЯ цепь от JT (Подробнее: https://zhakom.by/p89440027-tsep-privodnaya-428hpo.html).
JT 428X1R, X-Ring (100р). Сальниковая цепь с сальниками X-RIng от JT. Подробнее: https://zhakom.by/p89440029-tsep-privodnaya-428x1r.html.

Заказал себе и купил:

Задняя (Ведомая) звезда: JT JTR 269 на 56 зубьев
Передняя звезда: JT JTF 1263 на 15 зубьев — но её не устанавливал, просто купил чтоб была на всякий.
Цепь купил JT самую дешевую безсальниковую, попробовать: JT 428HDR на 140 звеньев (J428HDR-140)

Звезду у нас (в Беларуси) такую в наличии не нашёл (JT на 56), заказывал у Аркаши.
Цепь покупал в мотобазе.

Если вы решили переходить на 520-ю цепь, вам придётся часть пути проделать самому, но аналоги подскажу:
Передняя звезда: Sunstar 1-302 или JT JTF 1903
Задняя звезда: Susnstar 1-3079 или JT.

Цена вопроса: Звёзды 65р, Цепь 40р. В сумме с доставками: 115р
Пробег: 2500км

Биты-звездочки: правильный выбор, применение, виды и примеры

Среди всего многообразия ручного инструмента для работы с метизами и крепежом особое место занимают биты. Ими устанавливается и снимается любой крепеж. Также ими работают дома, в автосервисе и часовых мастерских, на мебельных фабриках и военном производстве. Отдельное внимание среди всех бит заслуживают биты-звездочки.

Биты-звездочки являются наиболее надежными в плане контакта с головкой метиза. И тем не менее могут иметься не у каждого мастера.

Где применяется биты- звездочки

Бита-звездочка (обиходное название, правильно – torx ) применяются с шуруповертом или дрелью для закручивания или раскручивания крепежа. Шлиц головки – в виде звездочки с шестью лучами, откуда и название.

Бита-звездочка

Маркировка: слово « torx » и цифра, показывающая диаметр в миллиметрах.

Сфера применения крепежа с таким шлицом – потребность в значительном усилии затягивания . В основном это:

• автомобильная, бытовая техника, машиностроение;
• велосипедная, мотоциклетная техника;

• мебельное производство – почти вся мебель изготавливается на конфирматах под torx;
• металлические конструкции;
• электроника (компьютеры), робототехника;
• различная аппаратура.

Помимо изначально задуманных сфер также широко бита применяется в работах с поврежденным крепежом. Интересно, что если шлиц для инбусового ключа сорван или смазан, открутить метиз можно битой torx .

Вне зависимости от назначения необходимо придерживаться следующих правил:

• Плотное прилегание биты к шлицу.

Главная особенность соединения – увеличенная площадь контакта. Поэтому должно обеспечиваться вхождение впритирку, а не с большим зазором.

• Вхождение в шлиц до упора.

При зацеплении биты с головкой на части предусмотренной глубины будет происходить повышенное воздействие на металл. В результате шлиц будет терять форму, товарный вид и функциональность. Для установки биты до конца может потребоваться ударное воздействие, однако оно оправдано.

Пример набора бит-звездочек

В силу того, что крепеж повсеместно используется весьма различный, удобно иметь не единичную насадку, а целый набор. Желателен комплект с различными типами и большим количеством размеров. При этом хорошо бы определиться изначально, в какой сфере планируется работа и с каким крепежом – это сильно влияет на состав набора.

Пример набора бит-звездочек

Как подобрать набор звездочек, инструмент – целая философия. Оптимально – рассмотреть классификацию предлагаемых наборов, оценить их состав с точки зрения типоразмеров бит и прислушаться к рекомендациям.

Предложения обычных и интернет-магазинов насыщены наборами самой разной комплектации. В комплект могут входить как исключительно биты, так и другие дополнительные предметы. Само количество бит может быть различным: от 2-3 штук до нескольких десятков. Качество же не обязательно зависит от количества.

Что до других предметов, поставка может содержать удлинитель, переходник, ручную отвертку или вороток. Отвертка может быть прямой либо со сгибающейся рукояткой. Есть много вариантов с трещоткой – такая механизация сэкономит массу усилий при долговременной монотонной работе.

Выпускается огромное количество самых разных комплектов, например – описанный далее .

WERA Bit-Check 30 TX Universal 1

Этот набор от бренда wera очень компактен и удобен в применении благодаря малой массе. Товар как правило предлагается с гарантией – это знак качества выпускаемой продукции.

Биты-звездочки: WERA Bit-Check 30 TX Universal 1

1. В составе – 30 предметов: биты различной формы и держатель универсального типа.
2. Материал изготовления – высокопрочная сталь инструментального класса.
3. Длина бит – 25 мм, длина держателя — 165 мм.
4. Биты комплекта выполнены закаленными с целью универсального использования для различных целей и по любым материалам.
5. Держатель оснащен кольцом-стопором и магнитом постоянного действия.
6. Упаковка – пластмассовый кейс, пригодный не только для хранения, но как чемоданчик для переноски.
7. Общая масса – 300 грамм.

Виды бит-звездочек

Существует несколько разновидностей бит-звездочек.

Классические:

• небольшая длинна, с хвостовой частью в формате шестигранника;
• могут быть обычными и торсионными;
• благодаря этой форме сцепление выполняется на отлично, вероятность проскальзывания снижается в разы;
• выпускаемые размеры пользуются спросом в интервале Т8 – Т40;
• есть варианты как меньше, так и больше, но они уже являются специализированными.

Бита-звездочка: класическая

Звездочка формата torx plus :

• имеет лучи с меньшей остротой и меньшей длиной;
• требуют в работе повышенной точности;
• изготавливаются из сталей с высокой твердостью;
• выпускаются размеры в интервале Т10 – Т40, могут быть и вне этих границ.

Звездочка формата torx plus

Биты-звездочки антивандальные:

• отличаются наличием внутреннего отверстия;
• его диаметр зависит от внешнего диаметра, марки стали и может быть выполнен по специальному заказу ;
• обозначается сочетанием букв TR.

Бита-звездочка: антивандальная

Биты-звездочки с покрытием TIN :

• нитрид-титановое покрытие имеет золотистый цвет;
• отличаются высокой стойкостью к износу и высокой шероховатостью;
• выпускаются размеры в интервале Т10 – Т40, могут быть и вне этих границ.

Бита-звездочка с покрытием TIN

Биты-звездочки удлиненные:

• потребуются для работы в труднодоступных местах;
• отличаются от остальных только конструктивно, могут присутствовать черты других вариантов исполнения;
• длина выпускается в интервале 50 – 100 мм;
• размеры – обычные Т10 – Т40.

Бита-звездочка: удлиненная

С каким инструментом используется бита-звездочка

Работа битами выполняется в основном ручным и ручным электрическим инструментом.

Полностью ручной привод отвертки с трещоткой позволяет вести наиболее нежные операции. Инструмент дешев, прост и весит довольно мало. Есть модели с изменяющимся углом рабочей части по отношению к рукоятке. Смена бит выполняется посредством небольшого тянущего усилия от или в магнитный держатель.

Биты-звездочки. Применение: отвертка

Существует целый класс электроотверток – маломощных ручных дрелей с питанием от небольшой батареи. Смена бит в таком аппарате выполняется в патроне с магнитным держателем. Размеры и масса такого инструмента позволяют брать его с собой почти везде. Сделать такой машинкой можно хоть не так много, но она всегда будет под рукой.

Биты-звездочки. Применение: электроотвертка

Электрический шуруповерт – отличный помощник для быстрой работы. Он позволяет быстро сменять насадки и работать с высокой скоростью. Имея питание от аккумулятора, его мобильность позволяет работать с крепежом не только дома, но и на даче. Спектр выполняемых работ почти бесконечен: от мелких бытовых задач до тяжелонагруженной профессиональной деятельности.

Биты-звездочки.Применение: шуруповерт

Что касается «младших братьев», бита torx имеет несколько себе в помощь. Это: переходники для различных типов патронов ( битодержатели ) и насадки-удлинители. Удлинители бывают обычными, гибкими и торсионными. Последние особенно ценны при работе с проржавевшим крепежом или закручивании в древесину.

Как правильно выбрать биты-звездочки

Для подбора биты-звездочки важны четыре наиболее важных момента:

1. размер биты;
2. форма рабочего торца;
3. материал, из которого бита изготовлена;
4. стойкость к нагрузкам тангенциального типа.

Биты-звездочки: правильный выбор

ГОСТ 2.408-68 ЕСКД. Правила выполнения рабочих чертежей звездочек приводных роликовых и втулочных цепей

1. Настоящий стандарт устанавливает правила выполнения элементов зацепления на рабочих чертежах звездочек для приводных роликовых и втулочных цепей с профилем зубьев по ГОСТ 591 .

2. Рабочие чертежи звездочек приводных роликовых и втулочных цепей должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации и настоящего стандарта.

3. На изображении звездочки (черт. 1 — 3 ) указывают:

ширину зуба звездочки;

ширину венца (для многорядной звездочки);

радиус закругления зуба (в осевой плоскости);

расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений (в осевой плоскости);

диаметр обода (наибольший);

радиус закругления у границы обода (при необходимости);

диаметр окружности выступов;

шероховатость поверхности профиля зубьев, торцовых поверхностей зубьев, поверхности выступов и шероховатость поверхностей закругления зубьев (в осевой плоскости).

4. На чертеже звездочки в правом верхнем углу помещают таблицу параметров. Размеры граф таблицы, а также размеры, определяющие расположение таблицы на поле чертежа, приведены на черт. 1 .

5. Таблица параметров зубчатого венца звездочки состоит из трех частей, которые отделяют друг от друга сплошными основными линиями:

первая часть — основные данные (для изготовления);

вторая часть — данные для контроля;

третья часть — справочные данные (см. черт. 1 — 3).

6. В первой части таблицы параметров приводят:

число зубьев звездочки z;

параметры сопрягаемой цепи: шаг t и диаметр ролика d₃ или втулки d₂;

профиль зуба по ГОСТ 591 надписью: «Со смещением» или «Без смещения» (центров дуг впадин);

группа точности по ГОСТ 591.

7. Во второй части таблицы параметров приводят:

размер диаметра окружности впадин D_i и предельные отклонения (для звездочек с четным числом зубьев) или размер наибольшей хорды L_x и предельные отклонения (для звездочек с нечетным числом зубьев);

допуск на разность шагов;

допуск радиального биения окружности впадин;

допуск торцового биения зубчатого венца.

8. В третьей части таблицы параметров приводят:

диаметр делительной окружности d_д;

ширину внутренней пластины цепи h;

расстояние между внутренними пластинами цепи b₃;

для многорядной цепи — расстояние между рядами цепи А;

число рядов цепи.

При необходимости указывают и другие справочные данные, относящиеся к элементам зацепления.

6 — 8. (Измененная редакция, Изм. № 2).

9. Если звездочка состоит из нескольких зубчатых венцов, отличных по числу зубьев или по числу зубьев и шагу цепи, то значения параметров указывают в таблице параметров для каждого венца в отдельных графах. Каждый зубчатый венец и соответствующую графу (колонку) таблицы обозначают прописными буквами русского алфавита (см. черт. 3 ).

10. Неиспользуемые графы таблицы параметров исключают или прочеркивают.

11. Примеры выполнения элементов зацепления на рабочих чертежах звездочек приведены на черт. 1 — 3 .

Пример выполнения зубчатого венца звездочки для приводной роликовой однорядной нормальной цепи

* Размер для справок.

Пример выполнения чертежа зубчатых венцов звездочки для приводной роликовой трехрядной цепи

* Размер для справок.

Пример выполнения чертежа зубчатых венцов блока звездочек для однорядных цепей

* Размер для справок.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР

В.Р. Верченко, Я.Г. Старожилец, Ю.И. Степанов, В.И. Дозорцев

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 19.06.68 № 948

Изменение № 2 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8 от 12.10.95)