Ланцюгова передача складається з

Лекція 10 ЛАНЦЮГОВІ ПЕРЕДАЧІ

П л а н л е к ц і й

1. Загальні відомості.

2. Приводні ланцюги.

3. Особливості роботи ланцюгових передач.

4. Зірочки.

5. Сили в гілках ланцюга.

6. Характер і причини відмов ланцюгових передач.

7. Розрахунок передачі роликового (втулкової) ланцюгом.

1. Загальні відомості

Ланцюгову передачу (рис. 10.1) відносять до передачам зачепленням з гнучким зв'язком. Рух передає шарнірна ланцюг 1, що охоплює ведущую2 і ведомую3 зірочки і зачіпатися за їх зуби.

Ланцюгові передачі виконують як знижувальними, так і підвищують.

Переваги ланцюгових передач:

в порівнянні з зубчастими передачами ланцюгові передачі можуть передавати рух між валами при значних міжосьових відстанях

в порівнянні з ремінними передачами ланцюгові більш компактні, передають бόльшіе потужності, мають можливість застосування в значному діапазоні міжосьових відстаней, вимагають значно меншої сили попереднього натягу, забезпечують сталість передавального числа (відсутня ковзання і буксування), мають високий ККД;

можуть передавати рух одним ланцюгом кільком відомим зірочкам.

Недоліки ланцюгових передач:

значний шум при роботі внаслідок удару ланки ланцюга про зуб зірочки при вході в зачеплення, особливо при малих числах зубів і великому кроці, що обмежує застосування ланцюгових передач при великих швидкостях;

порівняно швидке зношування шарнірів ланцюга (збільшення кроку ланцюга), необхідність застосування системи змащування і установки в закритих корпусах;

подовження ланцюга через зношування шарнірів і сход її зі зірочок, що вимагає застосування натяжних пристроїв;

нерівномірність обертання зірочок; необхідність у великій точності складання передачі.

Ланцюгові передачі застосовують у верстатах, мотоциклах, велосипедах, промислових роботів, буровому обладнанні, будівельно-дорожніх, сільськогосподарських, поліграфічних та інших машинах для передачі руху між паралельними валами на значні відстані, коли застосування зубчастих передач недоцільно, а використання ремінних передач неможливо. Найбільше застосування отримали ланцюгові передачі мощ-ністю до 120 кВт при окружних швидкостях до 15 м / с.

2. Приводні ланцюги

Головний елемент ланцюгової передачі - приводний ланцюг складається з з'єднаних шарнірами окремих ланок. Приводні ланцюги служать для передачі механічної енергії від одного вала до іншого.

Основні типи стандартизованих приводних ланцюгів: роликові, втулкові і зубчасті.

Роликові ланцюги.Стандартом передбачені наступні типи роликових ланцюгів: приводні роликові (ПР, рис. 10.2), легкої серії (ПРЛ), довголанкові (ПРД), двох-, трьох- і чотирирядні (2ПР, 3ПР, 4ПР).

Ланки роликових ланцюгів (рис. 10.3) складаються з двох рядів зовнішніх 1 і внутренніх2 пластин. У зовнішні пластини запресовані осі3, пропущені через втулкі4, запресовані, в свою чергу, у внутрішні пластини. На втулки попередньо надіті вільно обертаються загартовані ролікі5. Кінці осей після складання розклепують з утворенням головок, що перешкоджають спадання пластин. При відносному повороті ланок вісь провертається у втулці, утворюючи шарнір ковзання. Зачеплення ланцюга із зірочкою відбувається через ролик, який, повертаючись на втулці, перекочується по зубу зірочки. Така конструкція дозволяє вирівняти тиск зуба на втулку і зменшити зношування як втулки, так і зуба.

Пластини окреслені контуром, що нагадує цифру 8 і забезпечує рівну міцність пластини у всіх перетинах.

Крок Р ланцюга є основним параметром ланцюгової передачі. Чим більше крок, тим вище здатність навантаження ланцюга.

Ділильна окружність зірочок проходить через центри шарнірів

d \u003d P /,

де Z - число зубів зірочки.

Крок P у зірочок вимірюють по хорді ділильної окружності.

Роликові ланцюги мають широке поширення. Їх застосовують при швидкостях 15-30 м / с.

Втулкові приводні ланцюги(Рис. 10.4) по конструкції подібні роликовим, але не мають роликів, що здешевлює виготовлення ланцюга, зменшує її масу, але істотно збільшує знос втулок ланцюга і зубів зірочок. Втулкові ланцюга застосовують у невідповідальних передачах при швидкостях 15-35 м / с.

Втулкові і роликові ланцюги виготовляють однорядними і багаторядними з числом рядів 2-4 і більше. Багаторядна ланцюг з меншим шагомP дозволяє замінити однорядну з великим кроком і тим самим зменшити діаметри зірочок, знизити динамічні навантаження в передачі. Багаторядні ланцюга можуть працювати при значно більших швидкостях руху ланцюга. Здатність навантаження ланцюга зростає майже прямо пропорційно числу рядів.

З'єднання кінців ланцюга при парному числі її ланок виробляють сполучною ланкою, при непарному - перехідною ланкою, яке менш міцне, ніж основні. Тому застосовують ланцюга з парним числом ланок.

Зубчасті приводні ланцюги(Рис. 10.5) складаються з ланок, складених з набору пластин, шарнірно з'єднаних між собою. Кожна пластина має по два зуба і западину між ними для розміщення зуба зірочки.

Число пластин визначає ширину ланцюга, яка, в свою чергу, залежить від переданої потужності. Робочими гранями є площині пластин, розташовані під кутом 60º. Цими гранями кожна ланка ланцюга вклинюється між двома зубами зірочки, що мають трапецієподібний профіль. Завдяки цьому зубчасті ланцюга працюють плавно, з малим шумом, краще сприймають ударне навантаження і допускають швидкості 25-40 м / с.

Для усунення бокового спадання ланцюга зі зірочок застосовують напрямні пластини, розташовані по середині або з боків ланцюга. Ділильний діаметр зірочки для зубчастих ланцюгів більше її зовнішнього діаметра.

Відносний поворот ланок забезпечують шарніри ковзання або кочення.

Шарнір кочення ((рис. 10.5)) складається з двох прізм1 і 2 з циліндричними робочими поверхнями і довжиною, рівній ширині ланцюга. Призми спирають на лиски. Прізма1 закріплена в фігурному пазу пластини, прізма2 - в пластінеА. Призми при повороті ланок обкатуються одна за іншою, забезпечуючи чисте кочення. Ланцюги з шарнірами кочення дорожчі, але мають малі втрати на тертя.

шарнір ковзанняскладається з осі, двох вкладишів, закріплених в фігурних пазах пластини верб. При повороті пластин вкладиш ковзає по осі, повертаючись в пазу пластини. Вкладиші дозволяють збільшити площу контакту в 1,5 рази. Шарнір допускає поворот пластини на кут

max. Обичноmax \u003d 30 °.

У порівнянні з іншими, зубчасті ланцюга важче, складніше у виготовленні і дорожче.

Переважне застосування в даний час мають передачі роликовими і втулкові ланцюгами.

Матеріал ланцюгів. Ланцюги повинні бути зносостійкими і міцними. Пластини ланцюгів виготовляють з сталей марок 50, 40Х та інших із загартуванням до твердості 40-50 HRC, осі, втулки, ролики і призми - з цементуемих сталей марок 20, 15Х та інших із загартуванням до твердості 52-65 HRC. Підвищенням твердості деталей можна підвищити зносостійкість ланцюгів.

Оптимальне міжосьова відстань передачі приймають з умови довговічності ланцюга (рис. 10.6):

a \u003d (30-50) P,

де P - крок ланцюга.

При нахилі осі ланцюгової передачі, з ділильними колами d 1 иd 2, до горизонту під кутом α, ведена гілка провисає на велічінуf.

3. Особливості роботи ланцюгових передач

Змінність миттєвого значення передавального відношення.

Швидкість v ланцюга, кутова скорость2 веденої зірочки і передавальне отношеніеi \u003d 1/2 змінні при постійній кутовий скорості1 ведучої зірочки.

Рух шарніра ланки, що увійшов останнім у зачеплення з провідною зірочкою, визначає рух ланцюга в працюючій передачі. Кожна ланка веде ланцюг при повороті зірочки на один кутовий крок, а потім поступається місцем наступному ланці.

Розглянемо ланцюгову передачу з горизонтальним розташуванням провідної галузі. Ведучий шарнір на малій зірочці в певний момент часу повернуть щодо вертикальної осі на кут 1. Окружна швидкість на зубі провідною звездочкіv 1 \u003d 1 R 1, гдеR 1 \u003d d 1/2 - радіус розташування шарнірів ланцюга. Швидкість руху цепіv \u003d v 1 соs1, где1 - кут обхвату барабана приводу щодо перпендикуляра до ведучої гілки. Так як при повороті зірочки угол1 змінюється по абсолютній величині в межах (/ Z 1 - 0 - / Z 1), то скоростьv ланцюга при повороті на один

кутовий крок коливається в межах (v min -v max -v min), гдеv min \u003d 1 R 1 соs (/ Z 1) іv min \u003d 1 R 1. Миттєва кутова швидкість веденої зірочки

2 \u003d v / (R 2 соs2),

де кут 2 на відомою зірочці змінюється в межах (/ Z 2 - 0 - / Z 2).

М г н о в е н н о в и п е р е д а т о ч н о в и в і д н о ш е н і е (з урахуванням v \u003d 1 R 1 соs1)

			R 2 cosα2

			R 1 cosα1

Передавальне відношення ланцюгової передачі змінно в межах повороту зірочки на один зуб. Мінливість i викликає нерівномірність ходу передачі, динамічне навантаження внаслідок прискорення мас, з'єднуються передачею, і поперечні коливання ланцюга. Рівномірність руху тим вище, чим більше числа зубів зірочок (менше межі зміни углов1, 2).

З р е д н е е п е р е д а т о ч н о в и в і д н о ш е н і е. Ланцюг за один оборот зірочки проходить шлях S \u003d PZ. Час, c, одного обороту зірочки: t \u003d 2/1 \u003d 60 / n. Отже, скоростьv, м / с, ланцюги

v \u003d S / t \u003d РZ 1 10-3 / (60 / n 1) \u003d PZ 2 10-3 / (60 / n 2),

де P - крок ланцюга, мм; Z 1, n 1 іZ 2, n 2 - відповідно числа зубів і частоти обертання ведучої і відомої зірочок, об / хв.

З рівності швидкостей ланцюга на зірочках слід

i \u003d n1 / n2 \u003d Z2 / Z1 \u003d R2 / R1.

Середнє передавальне відношення i за оборот постійно. Максимально допустиме значення передавального відношення ланцюгової передачі обмежена дугою обхвату ланцюгом малої зірочки і числом шарнірів, що знаходяться на цій дузі. Рекомендують кут обхвату приймати не менше 120 °, а число шарнірів на дузі обхвату - не менше п'яти. Ця умова може бути виконано за будь-яких міжосьових відстанях, есліi< 3,5. Приi > 7 міжосьова відстань виходить за межі оптимальних значень. Тому обичноi 6.

Удари ланок ланцюга про зуби зірочок при вході в зачеплення.

Окружна швидкість зуба зірочки в момент, що передує входу шарніра ланцюга в зачеплення, - v 1, а вертикальна проекція цього вектора -v ". Оскільки провідним поки є попередній шарнір, то вся ланцюг, в тому числі і шарнір, що входить в зачеплення, переміщається зі скоростьюv 1. Вертикальна проекція вектора скоростіv 1, що входить в зачеплення

зірочки.

Поворот ланок під навантаженням. При повороті зірочки на один кутовий крок ланки, що з'єднуються провідним шарніром, повертаються на

кут. Поворот в шарнірі відбувається при передачі окружною сили і викликає зношування. Кут повороту, що визначає шлях тертя (зношування), тим менше, чим більше число зубів зірочки.

4. Зірочки

Зірочки (рис. 10.7) ланцюгових передач відповідно до стандарту виконують з зносостійким профілем зубів. Для збільшення довговічності ланцюгової передачі приймають по можливості більше число зубів меншою зірочки. Число Z 1 зубів малої зірочки для роликових і втулкових ланцюгів, при условііZ 1 min 13,

Z 1 \u003d 29 - 2i,

де i - передавальне відношення.

Мінімально допустима кількість зубів малої зірочки приймають:

при високих частотах обертання Z 1 min \u003d 19-23; при середніх -Z 1 min \u003d 17-19; при низьких -Z 1 min \u003d 13-15.

При зносі шарнірів і збільшенні в зв'язку з цим кроку ланцюг прагне піднятися за профілем зубів, причому тим вище, чим більше число зубів зірочки. При великому числі зубців навіть у мало зношеної ланцюга в результаті радіального сповзання за профілем зубів ланцюг зіскакує з відомою зірочки. Тому максимальне число зубів великої зірочки обмежують: Z 2 90 для втулкової ланцюга; Z 2 120 для роликового. Переважно приймати непарні числа зубів зірочок, що в поєднанні з парним числом ланок ланцюга сприяє її більш рівномірному зношування.

матеріал зірочокповинен бути зносостійким і добре чинити опір дії ударних навантажень. Зірочки виготовляють зі сталі

марок 45, 40Х та інших із загартуванням до твердості 45-55 HRC або з цементуемие стали марок 15, 20Х з загартуванням до твердості 55-60 HRC. З метою зниження рівня шуму і динамічних навантажень в передачах з легкими умовами роботи виготовляють зубчастий вінець зірочок з полімерних матеріалів: склопластиків і поліамідів.

5. Сили в гілках ланцюга

Провідна галузь ланцюга при роботі передачі навантажена силою F 1, що складається з корисної (окружний) сілиF t і сілиF 2 натягу веденої гілки ланцюга:

F1 \u003d Ft + F2.

Окружна сила F t Н, передана ланцюгом:

F t \u003d 2 103 T / d,

де d - ділильний діаметр зірочки, мм.

Силу F 2 натягу веденої гілки ланцюга складають сілаF 0 натягу від власної сили тяжкості і сілаF ц натягу від дії відцентрових сил:

F2 \u003d F0 + Fц.

Натяг F 0, Н від сили тяжіння при горизонтальному або близькому до нього положенні лінії, що з'єднує осі зірочок:

F0 \u003d qga2 / 8 f \u003d 1,2 qa2 / f,

де q - маса 1 м ланцюга, кг / м; g \u003d 9,81 м / с2 - прискорення вільного падіння; а - міжосьова відстань, м; f - стріла провисання веденої гілки, м (рис. 10.6).

При вертикальному або близькому до нього положенні лінії центрів зірочок

F0 \u003d qga.

Натяг ланцюга від відцентрових сил, Н,

Fц \u003d qv2,

де v - швидкість руху ланцюга, м / с.

Сила F ц діє на ланки ланцюга по всьому її контуру і викликає додатково зношування шарнірів. Ланцюгові передачі перевіряють на міцність за значеннями руйнує сили, що приводиться в стандарті, і сили натягу ведучої гілки, яку при цьому обчислюють з урахуванням додаткового динамічного навантаження від нерівномірного руху ланцюга, веденої зірочки і наведених до неї мас. Натяг веденої гілки цепіF 2 одно більшого з натяженійF 0 іліF ц.

Відцентрова сила вали і опори не навантажує. Розрахункова нагрузкаF в на вали ланцюгової передачі дещо більше корисної окружної сили внаслідок натягу ланцюга від власної сили тяжіння. умовно приймають

Fв \u003d Kв Ft,

де K в - коефіцієнт навантаження вала; для горизонтальних передач, K в \u003d 1,15, для вертікальнихK в \u003d 1,05. Напрямок сілиF в - по лінії центрів зірочок.

6. Характер і причини відмов ланцюгових передач

Для приводних ланцюгів характерні наступні основні види граничних станів:

зношування деталей шарнірів внаслідок їх взаємного повороту під навантаженням. Призводить до збільшення кроку ланцюга. У міру зношування шарніри розташовуються все ближче до вершин зубів і виникає небезпека зіскакування ланцюга зі зірочок;

зношування зубів зірочок внаслідок відносного ковзання і схоплювання в сполученні ролик - зуб зірочки. Призводить до збільшення кроку зірочки;

утомлююча руйнування пластин ланцюгів внаслідок циклічного навантаження. Спостерігають в швидкохідних важко навантажених передачах, що працюють в закритих корпусах з хорошим змазуванням;

ударно-втомне руйнування тонкостінних деталей - роликів і втулок. Ці відмови обумовлені ударами шарнірів про зуби зірочок при вході

в зачеплення.

В правильно спроектованої і експлуатованої ланцюгової передачі збільшення кроку ланцюга в міру зносу шарнірів випереджає збільшення кроку зірочки. З цим пов'язані порушення зачеплення, неприпустиме провисання холостий гілки ланцюга, зіскакуванню зі зірочки, зачіпання за стінки кожуха або картера, а також збільшення вібрацій, шуму. В результаті ланцюг замінюють, як правило, до настання утоми руйнувань. Таким чином, основним видом відмови ланцюгових передач є зношування шарнірів.

7. Розрахунок передачі роликового (втулкової) ланцюгом

Зносостійкість шарнірів є основним критерієм працездатності і розрахунку ланцюгових передач. Зношування залежить від тиску р в шарнірі і величини шляху треніяS, кількісну оцінку

лекція №7.doc

ЛАНЦЮГОВІ ПЕРЕДАЧІ
Розділ №1: Конструктивні особливості ланцюгових передач.

ланцюгова передача - це передача зачепленням з гнучким зв'язком. Вона складається з ведучої і відомої зірочок, огинає ланцюгом.

Умовне позначення ланцюгових передач на кінематичних схемах:

ПЕРЕВАГИ ланцюгових передач

Можуть надавати руху одним ланцюгом кілька валів

в порівнянні з зубчастими передачами

Можливість передачі руху на великі відстані (до 8 м)

в порівнянні з ремінними передачами

більш компактні

Передають великі потужності

Забезпечують сталість передавального числа

^ НЕДОЛІКИ ланцюгових передач

Значний шум при роботі

Погано працюють на великих швидкостях

Швидке зношування шарнірів ланцюга

Подовження ланцюга при зношуванні і сход її зі зірочок.
^ ОБЛАСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ланцюгових передач

Ланцюгові передачі застосовуються у верстатах транспортних, сільськогосподарських та інших машинах для передачі руху між паралельними валами на значні відстані, коли застосування зубчастих передач недоцільно, а ремінних неможливо.

Ланцюги ланцюгових передач називаються приводними.
^ ТИПИ ПРИВОДНИХ КІЛ

Ц епі бувають:

1 . роликові

t - крок ланцюга

Ланцюг складається з зовнішніх і внутрішніх ланок . Зовнішнє ланка зібрано з двох зовнішніх пластин і валиків, запресованих в їх отворах. Внутрішнє ланка складається з двох внутрішніх пластин і втулок, нерухомо закріплених в отворах внутрішніх пластин. На втулці вільно надіті загартовані ролики. Зовнішні та внутрішні ланки в зборі утворюють циліндр. Ролики, перекочуючись по зубах зірочок, зменшують їх зношування. Роликові ланцюги застосовують при швидкостях до 15 м / с.

2 . втулкові

Втулкові ланцюга не мають роликів, тому вони дешевше і легше роликових, але зносостійкість їх нижче. Втулкові ланцюга застосовують у невідповідальних передачах при швидкостях ≤ 1 м / с
Р оліковие і втулкові ланцюги можуть бути:
однорядними багаторядними
Застосування багаторядних ланцюгів значно зменшує габарити передачі в площині, перпендикулярних осях.

Приклад позначення приводних ланцюгів по ГОСТ 13568-97.
ПР - 25,4 - 60 - однорядна приводний роликовий ланцюг з кроком 25,4 мм і руйнує силою 60 кН.

2ПР - 25,4 - 114 - дворядна приводний роликовий ланцюг з кроком 25,4 мм і руйнує силою 114 кН.

Для високошвидкісних передач великої потужності застосовують зубчасті передачі.

Ланки ланцюга складаються з набору шарнір з'єднаних між собою двозубих пластин. Робочі грані пластин розташовані під кутом 60˚

Число пластин визначає ширина ланцюга В, яка залежить від переданої потужності. Зубчасті ланцюга до теперішнього часу витіснені більш технологічними і дешевшими роликовими ланцюгами.
^ Основні параметри ланцюгових передач.

Частоти обертання зірочок і швидкість ланцюга обмежують:

Сила удару в зачепленні

знос шарнірів

шум передачі
Швидкість ланцюга зазвичай становить до 15 м / c, але при ефектному змащення може досягати до 35 м / c.
середня швидкість ланцюга: υ = z 1n1t/ 60000

z 1 - число зубів малої зірочки

n1 - часта її обертання

t - крок ланцюга

Передавальне число ланцюгової передачі визначається з умов рівності середньої швидкості ланцюга υ на зірочках:

υ = z 1n1t \u003dz 2n2t → U \u003d n1/n2 \u003dz 2 / z 1

z 2 - число зубів великої зірочки

n2 - частота її обертання
Передавальне число обмежують:

Габарити передачі

Діаметр великої зірочки

Кут обхвату ланцюгом малої зірочки
зазвичай U≤7
Числа зубів зірочок обмежують:

зносом шарнірів

шумом передачі
Чим менше число зубів, тим більше знос шарнірів.

Число зубів малої зірочки приймають z 1 \u003d 29 -2U , При низьких частотах обертання допускається z 1min \u003d 13

Число зубів великої зірочки z 2 = z 1U

У міру зношування крок ланцюга збільшується, і її шарніри піднімаються за профілем зуба зірочки на більший діаметр, що може привести до зіскакуванню ланцюга. Тому число зубів великої зірочки обмежують: z 2max \u003d 120.

З вездочкі ланцюгової передачі відрізняються від зубчастих коліс профілем зубів, розміри і форма яких залежить від типу ланцюга.

Крок зірочки дорівнює кроку ланцюга. крок t зірочки вимірюють по хорді ділильної окружності.

ділильна окружність зірочок проходить через центри шарнірів ланцюга: d \u003d t /sin (180˚/ z )
Оптимальне міжосьова відстань передачі визначається з умови довговічності ланцюга: а \u003d (30 ... 50) t
довжину ланцюга визначають за аналогією з довжиною ременя

число ланок ланцюги W попередньо визначається за формулою:

W \u003d 2a /t (z 1 z 2) / 2 (z 2 – z 1 /2π) ² · t/a
Щоб не застосовувати перехідна ланка для сполучних кінців ланцюга, розрахункове значення числа ланок, W округлюють до найближчого цілого парного числа. Після остаточного вибору числа ланок уточнюють міжосьова відстань, обмежуючи аmax \u003d 80 t
^ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ КІЛ і зірочок

Матеріал ланцюгів і зірочок повинен бути зносостійким і витримувати циклічні і ударні навантаження. зірочки виготовляють з сталей 50,40 Х та інших марок з подальшим гартом. пластини ланцюгів виготовляють з сталей 50,40 Х та інших з подальшим гартом до твердості 40. . 50 НRC. Осі, втулки і ролики виготовляють з цементовані сталей 20,15 Х та інших із загартуванням до твердості 56.. . 65 HRC . У швидкохідних передачах для зниження шуму і зношування ланцюга зубчастий вінець зірочок виготовляється з армованих пластмас.
Розділ №2: Сили в ланцюгової передачі.
^ СИЛИ В ГІЛКАХ ЦЕПИ.

окружна сила, передана ланцюгом

Ft \u003d 2T /d

попереднє натяг ланцюга (Від провисання веденої гілки)

Fo \u003d K · q · a · g

До - коефіцієнт провисання ланцюга

q - маса 1 метра ланцюга

натяг ланцюга від відцентрової сили

Fυ \u003d q · υ²

натяг ведучої гілки ланцюга працює передачі

F1 \u003d Ft Fo Fυ

натяг веденої гілки ланцюга одно більшого з натяжений

при Fo > Fυ F2 \u003d Fo

при Fυ\u003e Fo F2 \u003d Fυ

Так як шарнір збігає ланки ланцюга впирається в зуб, то сила F2 не передається на ланки, розташовані на зірочці.
Ланцюг діє на вали зірочки з силою Fn .

Fn \u003d Kb · Ft 2Fo
До - коефіцієнт навантаження вала, що враховує вплив провисання ланцюга f в залежності від нахилу міжосьовий лінії до горизонту θ і динамічності навантаження.

^ КРИТЕРІЇ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ І РОЗРАХУНОК ланцюгових передач

Основним критерієм працездатності приводних ланцюгів є зносостійкість їх шарнірів.
Здатність навантаження ланцюга прямо пропорційно тиску в шарнірах.
Довговічність ланцюга обернено пропорційна тиску в шарнірах.
здатність навантаження ланцюга визначається з умови: середня розрахунковий тиск в шарнірі ланки ланцюга р при роботі передачі не повинна перевищувати допустимої [ р ].

р ≤ [ р ]

величина [ р ] Приведена в довідниках і встановлена \u200b\u200bдля типової передачі с- ресурсом 3000 5000 годин.
Розрахунковий тиск в шарнірах : р \u003d Ft Kе / A

Ft - окружна сила, передана ланцюгом, Н

A - площа проекції опорної поверхні шарніра, що залежить від кроку ланцюга і її конструкції, мм²

Ке - коефіцієнт експлуатації, який враховує:

динамічність навантаження

спосіб змащування

Нахил міжосьовий лінії передачі до горизонту

Змінність роботи і ін.

величини Ке наведені в довідковій літературі.

Для визначення значення А виробляють попередній проектувальний розрахунок при якому орієнтовно вибирають значення кроку ланцюга t , Мм.

t \u003d 4,5 ³√T1

T1 - крутний момент на малій зірочці, Нм

Знайдене значення кроку t узгодять зі стандартним і за довідковими даними визначається площа проекції опорної поверхні шарніра А для вибраного ланцюга. довговічність втулкових і роликових ланцюгів, підібраних за критерієм зносостійкості складає зазвичай 8. . 10 тисяч годин .

Баловне Н.П. Розрахунок різьбових з'єднань і гвинтових механізмів (Документ)

n1.doc

Розділ 10. Ланцюгові передачі.

Загальні відомості

Передачу механічної енергії між паралельними валами, здійс ствляемую за допомогою двох коліс- зірочок 1 і 2 і охоплює їх ланцюга 3, називають ланцюговою передачею(Рис. 1). Служать для передачі обертання між віддаленими одна від одної паралельними валами.

Рис.1. Ланцюгова передача: 1 - провідна зірочка; 2 - ведена зірочка;

3 - ланцюг; 4 - Натягувальний пристрій

Ланцюгова передача, як і ремінна, належить до числа передач з гинув кой зв'язком. Гнучким ланкою в цьому випадку є ланцюг, що входить в зачіп ня з зубами зірочок. Ланцюг складається з з'єднаних Шарні рами ланок, які забезпечують по двіжность або «гнучкість» ланцюга. Зачеплення забезпечує ряд переваг в порівнянні з ремінною передачею.

Ланцюгову передачу можна класифікувати як передачу зачепленням з гнучким зв'язком(Ремінна - тертям з гнучким зв'язком). Зачеплення позволя ет обійтися без попереднього натягу ланцюга. У конструкції ланцюгових передач для компенсування подовження ланцюга при витяжці і забезпечення експлуатаційної стріли провисання f веденої гілки іноді предусмат ють спеціальні натяжні пристрої (див. рис.1). Крім перерахованих основ них елементів, ланцюгові передачі включають мастильні устрій ства і огорожі.

Кут обхвату зірочки ланцюгом не має такого вирішального значення, як кут обхвату шківа ременем в пасової передачі.

Ланцюгові передачі можна використовувати як при великих, так і при малих міжосьових відстанях. Вони можуть передавати потужність від одного ве дущего ланки 1 кільком зірочкам 2 (Рис.2).

Рис.2. Схема многозвенной передачі: 1 - провідна зірочка; 2 - три ведених зірочки

Рис.3. Багатоланкова передача

Класифікація

Ланцюгові передачі поділяють за такими основними ознаками:

За типом ланцюгів: з роликовими (рис.4, а);з Втулкові (рис.4, б); з зубчастими (рис.4, в).

За кількістю рядів роликові ланцюги ділять на однорядні (див. Рис.4, а)і багаторядні (наприклад, дворядні, см. рис.4, б).

За кількістю ведених зірочок: нормальні Дволанковий (див. Рис.1, 4, 5); спеціальні - багатоланкові (див. рис. 2, 3).

По розташуванню зірочок: горизонтальні (рис.5, а);похилі (рис.5, б); вертикальні (рис.5, в).

a) б) в)

Рис. 4. Типи ланцюгових передач: а -з роликовим ланцюгом; б- з втулкової ланцюгом; в -з зубчастої ланцюгом

Рис. 5. Види ланцюгових передач: а- горизон тальна;

б- похила; в- вертикальна

Рис. 6. Ланцюгова передача з натяжним роликом

5. За способом регулювання провисання ланцюга: з натяжним устройст вом (див. Рис. 1); з натяжна зірочкою (роликом, рис.6).

6. За конструктивним виконанням: відкриті (див. Рис.3), закриті (рис.7).

Рис.7. Установка з ланцюговою передачею

Гідності й недоліки

переваги:

Велика міцність сталевий ланцюга в порівнянні з ременем дозволяє передати ланцюгом великі навантаження з постійним передавальним чис лом і при значно меншій міжосьовій відстані (передача більш компактна);

Можливість передачі руху одним ланцюгом декільком звездоч кам;

У порівнянні з зубчастими передачами - можливість передачі вра щательного руху на великі відстані (до 7 м);

Менша, ніж у ремінних передачах, навантаження на вали;

Порівняно високий ККД (\u003e\u003e 0,9 ч 0,98);

Відсутність ковзання;

Малі сили, що діють на вали, так як немає необ хідності в великому початковому натягу;

Можливість легкої заміни ланцюга.

недоліки:

Порівняно висока вартість ланцюгів;

Неможливість використання передачі під час реверсування без ос тановки;

Пере дачі вимагають установки на картерах;

Складність підведення мастильного матеріалу до шарнірів ланцюга;

Швидкість руху ланцюга, особливо при малих числах зубів зірочок, що не посто Янна, що викликає коливання переду точного відносини. Основною причиною цього недоліку є те, що ланцюг складається ізотдельних ланок і розташовується на зірочці не по колу, а по многоугольнику. У зв'язку з цим швидкість ланцюга при рівномірному обертанні зірочки не постійна. Нарис. 8 показані швидкості шарнірів ланцюга і зубів зірочки. В даний момент, коли шарнір А знаходиться в зачепленні, швидкість шарніра і окружна швидкість зірочки в точці, яка відповідає центром, шарніра, рівні. Розкладемо цю швидкість на двесоставляющіе: спрямовану вздовж гілки ланцюга, і перпендикулярну до ланцюга. Двіженіеведомой зірочки визначається швидкістю. Оскільки величина кута змінюється в межах від (момент входу в зачеплення шарніра А)до (момент входу в зачеплення шарніра В), То ізменяетсяі швидкість, а це є причиною мінливості передавального відносиниi ідодаткові динамічних навантажень в передачі.

Підвищений шум, особливо на високих швидкостях, внаслідок удару ланки ланцюга при вході в зачеплені ня і додаткові динамічні навантаження через багатогранності зірочок; Зі швидкістю пов'язані поперечні коливання гілок ланцюга. У момент входав зачеплення шарніра В з зубом З вертикальні складові їх швидкостей і, спрямовані назустріч один одному, зіткнення шарніра з зубом супроводжується ударом. Послідовні удари є причиною шуму передачі і paзpyшенія шарнірів ланцюга і зубів зірочок. Для обмеження шкідливого впливу ударів вироблені рекомендації щодо вибору кроку ланцюга в залежності від частоти обертання ведучої зірочки.

Вони працюють в умовах відсутності рідинного тертя в Шарні рах і, отже, з неминучим їх зносом, істотним при поганому сма зиваніі і попаданні пилу і бруду. За один пробіг в кожному шарнірі відбуваються чотири повороти: два на провідній і два на відомою зірочках. Ці повороти викликають знос втулок і валів шарнірів. Знос ланцюга і зубів зірочок пов'язаний і з переміщенням шарнірів за профілем зуба в процесі зачеплення. Це призводить до витягування ланцюга, для усунення наслідків якого потрібно застосування натяжних пристроїв. Для зменшення зносу необхідно стежити за задовільною мастилом шарнірів.

Вони вимагають більш високої точності установки валів, ніж кліноременниє передачі, щоб уникнути зіскакування ланцюга зі зірочки і більш складного вухо, хай - змазування, регулювання.

Галузь застосування

Ланцюгові передачі широко поширені в транспортують пристроях (конвеєрах, елеваторах, мотоциклах, велосипедах), в приводах верстатів і сільськогосподарських машин, у хімічному, гірничорудному та нафтопромислового машинобудуванні.

Крім ланцюгових приводів, в машино будову застосовують ланцюгові пристрою, тобто ланцюгові передачі з робочими орга нами (ковшами, скребками) в транспор терах, елеваторах, екскаваторах та ін ших машинах.

Найбільше застосування отримали ланцюгові передачі потужністю до 120 кВт при окружних швидкостях до 15 м / с.

Конструкції приводних ланцюгів і зірочок

Ланцюги, що застосовуються в машинобудуванні, за характером виконуваної ними роботи підрозділяють на дві групи: привідні і тягові. Ланцюги стандартизовані, їх виробляють на спеціалізованих заво дах. Випуск тільки приводних ланцюгів в Росії перевищує 80 млн. М в рік. Ними оснащується щорічно більше 8 млн. Машин.

Приводні ланцюги здійснюють передачу руху безпосередньо від джерела енергії до робочого органу або через проміжні пристрої. Конструктивно вони поділяються на роликові, втулкові і зубчасті (Табл.1). У СНД приводні ланцюги стандартизовані і виготовляються на спеціалізованих заводах. Для них характерні малі кроки (для зменшення динамічних навантажень) і зносостійкі шарніри (для забезпе чення довговічності).

Основними геометричними характе тиками ланцюгів є крок і ширина, основний силовий характеристикою - руйнівне навантаження, що встановлюється дослідним шляхом. Відповідно до між народними стандартами застосовують ланцюга з кроком, кратним 25,4 мм (т. Е. ~ 1 дюйму)

У Росії виготовляють такі при водні роликові й втулкові ланцюга за ГОСТ 13568-75 *:

ПРЛ - роликові однорядні нор мальної точності;

ПР - роликові підвищеної точно сти;

ПРД - роликові довголанкові;

ПВ - втулкові;

ПРИ - роликові з вигнутими пластинами,

А також роликові ланцюги за ГОСТ 21834-76 * для бурових установок (в б строходних передачах).

роликовий ланцюг(Рис.9) складається з зовнішніх Ні внутрішніх Внланок (кожне з яких складається з двох пластин), шарнірно з'єднаних за допомогою валиків і втулок. Зовнішні та внутрішні ланки в ланцюзі чергуються. Зчеплення із зірочкою здійснюється роликом 1, вільно сидить на втулці 2, запресованої в пластини 3 внутрішнього ланки. валик 4 запресований в пластини 5 зовнішнього ланки. Валики (осі) ланцюгів виконують ступен чатимі або гладкими. Кінці валиків розклепують, тому ланки ланцюга нероз'ємним. Кінці ланцюга з'єднують сполучними ланками з закріпленням валиків шплинтами або расклепиваніем. У разі не обхідності використання ланцюга з непарним числом ланок застосовують спеціальні перехідні ланки, які, однак, слабший, ніж основні. Тому зазвичай прагнуть застосовувати ланцюги з парним числом ланок. Сполучна ланка З служить для з'єднання двох кінців ланцюга з парним числом кроків, а перехідна ланка П- з непарною. Завдяки роликам тертя як вання між ланцюгом і зірочкою заме вується тертям кочення, що зменшує знос зубів зірочок. Пластини очер чивают контуром, що нагадує циф ру 8 і наближає пластини до тіл рівного опору розтягуванню.

Матеріал пластин роликових ланцюгів - сталь 50 (з загартуванням до HRC38-45); валиків, втулок, роликів - стали 15, 20, 25 (з подальшою цементацією і загартуванням до HRC52-60).

Рис. 9. Роликовая ланцюг: 1 - ролик; 2 - втулка; 3 - пластини внутрішньої ланки;

4 - валик; 5 - пластини зовнішнього ланки

У машинобудуванні частіше застосовують однорядні роликові ланцюги (див. Рис.4, а і 9). При великих навантаженнях і швидкостях, щоб уникнути застосування ланцюгів з великими кроками, несприятливих в відно шении динамічних навантажень, застосовують багаторядні ланцюга. Багаторядні ланцюга (дворядні - см. Рис.4, б) Содер жать кілька гілок однорядних ланцюгів, з'єднаних подовженими вали ками. Передані потужності і руйнують навантаження багаторядних ланцюгів майже пропорційні числу рядів.

Роликові ланцюги нормальної точності ПРЛ стандартизовані в діа пазоне кроків 15,875 ... 50,8 і розраховані на руйнівне навантаження на 10 ... 30% менше, ніж у ланцюгів підвищеної точності.

Довголанкові роликові ланцюги ПРД виконують в подвоєним кроком в порівнянні зі звичайними ролі ковимі. Тому вони легше і дешевше звичайних. Їх доцільно застосовувати при малих швидкостях, зокрема, в сільськогосподарському машинобудуванні.

втулкові ланцюга (Рис.10) по конструкції аналогічні попереднім. Ці ланцюги відрізняються від роликових відсутністю ролика, що здешевлює ланцюг і зменшує габарити і масу при уве личен площі проекції шарніра. У зачеплений ня з зубами зірочки входить безпосередньо втулка; зношування зірочки значно більше, ніж при використанні роликового ланцюга. Ці ланцюги виготовляють з кроком тільки 9,525 мм і застосовують, зокрема, в мотоциклах і в автомобіл лях (привід до розподільного валу). Ланцюги показують достатню работо здатність.

Роликові ланцюги з зігну тими пластинами ПРИ наби рают з однакових ланок, подібних перехідному ланці. У зв'язку з тим, що пластини працюють на вигин і тому мають підвищений ної піддатливість, ці ланцюги застосовують при динамічних навантаженнях (ударах, частих реверсах і т. Д.).

У позначенні роликовій або втулковий ної ланцюга вказують: тип, крок, руйнівне навантаження і номер ГОСТу (напри заходів, Ланцюг ПР-25,4-5670 ГОСТ 13568 -75 *). У багаторядних ланцюгів на початку про значення вказують число рядів.

Рис. 10. Втулкові ланцюг: 1 - пластини внутрішньої ланки; 2 - пластини зовнішнього ланки

Таблиця 1. Основні технічні характеристики приводних ланцюгів

кН

параметр		Роликові й втулкові однорядні нормальні по ГОСТ 13568-75 (зірочки по ГОСТ 591-69)							Зубчасті по ГОСТ 13552-81 (зірочки по ГОСТ 13576-68)
Крок, мм			12,7	15,87	19,05	25,4	31,75	50,8	12,7	15,875	19,05	25,4	31,75
4,5	17,8	22,1	31,0	55,1	86,2	223,1	23,6-52,7	38,7-88,7	71,6-140,8	115,7-215,6	170,6 -302,7
Ширина внутрішнього ланки В про або ширина ланцюга В,мм		3,0	5,4	6,48	12,70	15,68	19,05	31,75	22,5-52,5	30-70	45-93	57-105	69-117
Діаметр валика d,мм		2,31	4,45	5,08	5,96	7,95	9,55	14,29	3,45	3,9	4,9	5,9	7,9
Маса 1 м ланцюга q, кг		0,20	0,65	0.80	19		3,8	9,70	1,3-3,0	2,2-5,0	3,9-8,0	6,5-12,0	10-16,7
Допустимий коефіцієнт запасу міцності [ s] при частоті обертання, об / хв	до 50	-	7	7	7	7	7	,-7-	20	20	20	20	20
	400	-	8,5	8,5	9,3	9,3	10,2	11,7	24	24	26	26	32
	800	-	10,2	10,2	11,7	11,7	14,8	16,3	29	29	33	33	41
	1000	-	11,0	11,0	12,9	12,9	16,3	-	31	31	36	36	46
	1200	-	11,7	11,7	14	14	19,5	-	33	33	40	40	51
	1600	-	13,2	13,2	-	-	-	-	37	37	46	46	-
	2800	-	18,0	18,0	-	-	-	-	51	51	-	-	-
Допустиме тиск * в шарнірах ланцюгів [Р],МПа, при частоті обертання, об / хв	до 50	-	34,3	34,3	34,3	34,3	34,3	34,3	19,6	19,6	19,6	19,6	19,6
	400	-	28,1	28,1	25,7	25,7	23,7	20,6	16,1	16,1	14,7	14,7	13,7
	800	-	23,7	23,7	20,6	20,6	28,1	14,7	13,7	13,7	11,8	11,8	10,3
	1000	-	22,0	22,0	18,6	18,6	16,3	-	12,9	12,9	10,8	10,8	9,32
	1200	-	20,6	20,6	17,2	17,2	14,7	-	11,8	11,8	9,81	9,81	8,43
	1600	-	18,1	18,1	14,7	14,7	-	-	10,3	10,3	8,43	8,43	-
	2800	-	13,4	13,4	-	-	-	-	7,6	7,6	-	-	-
Найбільші допустимі частоти обертання - малої зірочки, об / хв при числі зубів z	15	-	2300	1900	1350	1150	1000	600	-	-	-	-	-
	23	-	2500	2100	1500	1250	1100	650	-	-	-	-	-
	30	-	2600	2200	1550	1300	1100	700	-	-	-	-	-
	17-35	-	-	-	-	-	-	-	3300	2650	2200	1650	1300
Допустима кількість ударів [ U] за 1 з		-	60	50	35	30	25	15	80	65	50	30	25
Рекомендована, максимальна швидкість v, м / с		Для роликових ланцюгів до 15				для втулкових до 1					25
Рекомендовані числа зубів меншою зірочки zпри передавальному числі	1-2				30-27						40-35
	2-3				27-25						35-31
	3-4				25-23						31-27
	4-5				23-21						27-21
	5-6				21-16						23-19
	>6				17- 15						19-27

* При втулочно-роликового ланцюга \u003d 15 год 30; при зубчастої = 17 ч35.

зубчасті ланцюга(Рис. 11) складаються з набору зубчастих пластин 1, шарнірно з'єднаних між собою за допомогою валиків 2 (Рис. 11, а).Кожна пластина має по два зуба зі западиною між ними для розміщення зуба зірочки. Робочі (зовнішні) поверхні зубів цих пластин (поверхні контакту із зірочками, обмежені площинами і нахилені одна до іншої під кутом вклі Нівань, рівним 60 °). Цими поверхнями кожна ланка сідає на два зуба зірочки. Зуби зірочок мають тра пеціевідний профіль. Для запобігання ланцюга від сходу зі зірочок предусмот рени внутрішні напрямні пластини 3. До личество пластин 1 залежить від переданої потужності про. Пластини в ланках розсунуті на товщину однієї або двох пластин сполучених ланок. Ці пластини виготовляють зі сталі 50 з загартуванням до HRC38-45.

4 - шарнір; 5 - призми

Зубчасті ланцюга постачають з шарніром 4 (Тертя ковзання, див. Рис. 11, б)або шарніром 5 (Призми, закріплені в пластинах) (тертя кочення, см. Рис.11, в).В даний час в основному изго товляют ланцюга з шарнірами кочення, які стандартизовані (ГОСТ 13552-81 *). Для освіти шарнірів в отвер сті ланок вставляють призми із цилінд дріческімі робочими поверхнями. Призми спираються на лиски. При спеці альному профілювання отворі пластин та відповідних поверхонь призм можна отримати в шарнірі практично чисте кочення. Є експери ментальні і експлуатаційні дані про те, що ресурс зубчастих ланцюгів з шарніра ми кочення у багато разів вище, ніж ланцюгів з шарнірами ковзання.

Щоб уникнути бокового сповзання ланцюга зі зірочок передбачають направ -ляющие пластини, що представляють з бій звичайні пластини, але без виїмок для зубів зірочок. Застосовують внутрішні або бічні направляю щие пластини. Внутрішні направляючі пластини вимагають проточки відповідаю щей канавки на зірочках. Вони забезпечують краще напрямок при високих швидкостях і мають основне застосування. вкладиш 4 і призми 5 виготовляють з цементуе михсталей 15 і 20 з загартуванням до HRC52-60. Залежно від розташування зубів ланцюга бувають односторонніми (див. Рис. 11) і двосторонніми (див. Рис. 3).

Перевагами зубчастих ланцюгів по срав рівняно з роликовими є менший шум, підвищена кінематична точ ність і допускається швидкість, а також підвищена надійність, пов'язана з многопластінчатой \u200b\u200bконструкцією. Однак вони важче, складніше у виготовленні і дорожче. Тому вони мають обмежений ве застосування і витісняються роликовими ланцюгами.

Рис. 12. Зірочка втулкової і роликового ланцюгів

Зірочки для приводних ланцюгів.По конструкції зірочки нагадують зубчасті колеса. Профіль їх зубів залежить від типу ланцюга. Зірочки роликового і втулкової ланцюгів (рис. 12) мають робочий профіль зуба, окреслений дугою кола; зірочки зубчастих ланцюгів (рис.13) - прямолінійний робочий профіль. У зв'язку з тим, що зуби зірочок в роликових передачах мають відносно невелику ширину, зірочок в роликових передачах мають відносно невелику ширину, зірочки нерідко виготовляють з диска і маточини, що з'єднуються болтами, заклепками або зварюванням.

Для полегшення заміни після зносу, зірочки, що встановлюються на валах між опорами, в машинах з важкою раз Борка роблять роз'ємними по діаметральної площині. Площина роз'єму проходить через западини зубів, для чого числи зубів зірочки доводиться ви збирать парним. Довговічність і надійність ланцюгів передачі багато в чому залежить від правильного вибору профілю зубів зірочки, її параметрів, матеріалу і термічної обробки.

Рис.13. Зірочка зубчастої ланцюга

Важливим фактором для збільшення довговічності ланцюгової передачі яв ляется правильний вибір числа зубів меншою зірочки. При малому числі зубів плавність передачі знижується, спостерігається підвищений з нашивання ланцюга через велику кута повороту шарніра і значних динамічних зусиль. При зносі шарнірів і збільшенні в зв'язку з цим кроку ланцюг прагне піднятися за профілем зубів, причому тим вище, чим більше число зубів зірочки. При великому числі зубців навіть у мало зношеної ланцюга в результаті радіального сповзання за профілем зуб ланцюг зіскакує з відомою зірочки.

Рекомендовані числа зубів меншою зірочки в залежності від передавального числа наведені в табл.1. Максимальне число зубів більшою зірочки також обмежена: для втулкової ланцюга
Матеріал зірочок вибирають в залежності від призначення і конст рукції передачі. Зірочки з великим число зубів тихохідних передач (до 3 м / с) при відсутності ударних навантажень допустимо з готовлять із чавуну марки СЧ 20, СЧ 30 з загартуванням. У несприятливих умовах з точки зору зносу, наприклад в сільськогосподарських машинах, застосовують антифрикційний і високоміцний чавун з загартуванням. Для виготовлення провідних зірочок з малим числом зубів ( > 50), крім перерахованих матеріалів, може бути при черезтрансформаційних сірий чавун СЧ15, СЧ20, СЧ35 і ін. При необхідності безшумної і плавної роботи передач потужністю РЈ 5 кВт і Ј 8 м / с можна виготовляти вінці зірочок з пластмас - тексто літа, полиформальдегида, поліамідів, що призводить до зниження шуму і до підвищення довговічності ланцюгів (у зв'язку зі знижена ням динамічних навантажень).

Внаслідок невисокої міцності пласт мас застосовують також металлопластмассовиє зірочки.

тягові ланцюги

Тягові ланцюги поділяють на три основних типи: пластинчасті але ГОСТ 588-81 *; розбірні по ГОСТ 589 85; круглозвенні (нормальної і підвищеної міцності) відповідно за ГОСТ 2319-81.

пластинчасті ланцюги служать для пере міщення вантажів під будь-яким кутом до гори зонтальним площині в транспортується щих машинах (конвеєрах, підйомниках, ескалаторах та ін.). Вони зазвичай складаються з пластин простої форми і осей зі втілити ками або без втулок; для них характерні великі кроки, тому що бічні пластини часто використовують для закріплення полотна транспортера. Швидкості руху ланцюгів цього типу зазвичай не перевищують 2 ... 3 М / С.

круглозвенні іепі використовують в основному для підвісу та підйому вантажів.

Існують спеціальні ланцюги, пере дають рух між зірочками з взаємно перпендикулярними осями. Валики (осі) двох сусідніх ланок такого ланцюга взаємно перпендикулярні.

Всі ланцюга стандартизовані в світовому масшта бе. Основним параметром є крок ланцюга t, який виражається в міліметрах або дюймах. У таблицях ГОСТу наводяться також стандартні ширини ланцюгів, мінімальне число зубів зірочки, граничне число оборотів, допу Скаем навантаження і вага.

ланцюгові варіатори

Ланцюгові варіатори,як і фрикційні, призначені для біс ступеневої зміни передавального числа. Вони виконуються в закритому тому корпусі і складаються з двох пар розсувних зубчастих конусів 1, 2 і ох вативающей їх ланцюга 3 спеціальної конструкції з висувними пласти нами, що входять в пази конусів (рис. 7.16). Регулювання передавального числа здійснюється зближенням однієї пари зірочок-конусів і розсуванням інший. При цьому ланцюг змінює своє положення на конусах. Всі зірочки-конуси 1 , 2 виготовляють однакових розмірів z K \u003d 60. Пот ність, що передається такими варіаторами, досягає 70 кВт; \u003d 6 ... 10 м / с; \u003d 0,85 ... 0,95 з діапазоном регулювання.

різновид ланцюгових воротарів - фрикційні ланцюгові варіатори.Відрізняються вони тим, що конуси виконуються гладкими, а ланцюга замість поперечних пластин включають ролики, які замінять колодки, наявні у фрикційних варіатора. Ці варіатори мають діапазон регулирова ня Д10. У порівнянні з фрикційними варіаторами ланцюгові складніше у виготовленні, тому їх застосування в машинобудуванні обмежена.

Рис. 14. Ланцюговий варіатор

Основні геометричні і кінематичні співвідношення, ККД передачі

Геометричні параметри передачі(Див. Рис.15).

1. Міжосьова відстань

де t - крок ланцюга.

крок ланцюга є основним параметром ланцюгової передачі і приймається по ГОСТу. Чим більше крок, тим вище здатність навантаження ланцюга, але сильніше удар ланки про зуб в період набігання на зірочку, менше плавність, безшумність і довговічність передачі.

При великих швидкостях вибирають ланцюга з малим кроком. У швидкохідних передачах при великих потужностях рекомендуються також ланцюги малого кроку: зубчасті великої ширини або роликові багаторядні. Максимальне значення кроку ланцюга обмежується кутовою швидкістю малої зірочки.

Мінімальна міжосьова відстань (мм) вибирають з умови мінімально допустимого зазору між зірочками:

, (2)

де, - діаметри вершин зубів ведучої і відомої зірочок.

Максимальна міжосьова відстань \u003d 80л

Рис.15. Схема ланцюгової передачі

При відомої довжині ланцюга міжосьова відстань

, (3)

де L p - довжина ланцюга в кроках (або число ланок ланцюга); z 1 , z 2 - числа зубів ведучої і відомої зірочок.

2. Число ланок ланцюга визначають за наближеною формулою

. (4)

значення L p округлюють до цілого числа, яке бажано брати парних, щоб не застосовувати спеціальних сполучних ланок.

Передача працює краще при невеликому провисанні холостий гілки ланцюга. Тому розрахункове міжосьова відстань рекомендують зменшити приблизно на (0,002 - 0,004) а.

3. Допустима величина стріли провисання

4. Ділильний діаметр зірочки

5. Діаметр вершин зубів: для втулкових і роликових ланцюгів

; (7)

Для зубчастих ланцюгів

Середнє передавальне числовизначають з рівності середніх ско зростання ланцюга . Для ланцюгової передачі швидкість ланцюга

, (8)

Де - крок ланцюга, мм; z 1 і z 2 - числа зубів ведучої і відомої зірочок; і - середні кутові швидкості ведучої і відомої зірочок, рад / с.

Зі швидкістю ланцюга і частотою обертання зірочки пов'язані знос, шум і динамічні навантаження приводу. Найбільшого поширення набули тихохідні і середньошвидкісні передачі з vдо 15 м / с і n до 500 хв -1. В швидкохідних двигунах ланцюгову передачу, як правило, встановлюють після редуктора.

З формули (8) маємо передавальне відношення

(9)

поширені значення uдо 6.Прі великих значеннях uстає недоцільним виконувати одноступенчатую передачу через великі її габаритів.

Передавальне число ланцюгової передачі змінюється в межах повороту зірочки на один зуб, що помітно при малому числі z. Мінливість не перевищує 1 ... 2%, але викликає нерівномірність ходу передачі і поперечні коливання ланцюга. Середнє передавальне число за оборот постійно. Для одноступінчатих ланцюгових передач рекомендується і? 7(В окремих випадках приймають u? 10 ).

У ланцюгової передачі

Т. e. .

ККД передачізалежить від наступних втрат: на тертя в Шарні рах (і між пластинами суміжних ланок), на тертя в підшипниках і втрати на збовтування (розбризкування) масла.

Для підвищення ККД ланцюгової передачі бажано поліпшити умови змащування шарнірів і підшипників. Це знизить втрати і підвищить ККД. Середні значення ККД при передачі повної расчетной.мощності досить точно виготовлених і добре змащувати мих передач становлять 0,96 ... 0,98.

Сили в гілках ланцюга

Спрощена схема передачі сил в ланцюгової передачі аналогічна, силовій схемі в пасової передачі.

Окружна сила

де Т- крутний момент на зірочці; d- ділильний діаметр звез \u200b\u200bдочки (див. Рис. 12 і 13).

Сили натягу:

Провідною гілки ланцюга працює передачі (рис. 16)

; (11)

Веденої гілки ланцюга

Від провисання ланцюга

де - коефіцієнт провисання, що залежить від розташування приводу і величини стріли провисання цепіf

при f\u003d (0,01 ч0,002)a для горизонтальних передач K f =6; для похилих (? 40 °) - K f = 3 ; для вертикальних K f =1

q- маса 1 м ланцюга, кг (див. Табл.1);

а- міжосьова відстань, м; g= 9,81 м / с 2;

Від відцентрових сил;

Рис. 16. Сили натягу в ланцюгової передачі

Вал і опора сприймають сили натя вання від провисання ланцюга і від окружної сили. наближено

, (15)

де

До B - коефіцієнт навантаження на вал (табл.2).

Навантаження на вали і опори в ланцюгової передачі значно менше, ніж в пасової передачі.

Таблиця 2.Значення коефіцієнта навантаження на вал До в

Нахил лінії центрів зірочок до горизонту, град	характер навантаження	до в
0 год 40	спокійна ударна	1,15
40 ч 90	спокійна ударна	1,05

Методика підбору і перевірки ланцюгів з урахуванням їх довговічності

Розрахунок ланцюга на зносостійкість шарнірів.Середній тиск рв шарнірі не повинно перевищувати допустимого (зазначеного в табл.1), т. е.

де F t - окружна сила, передана ланцюгом; А -площа проекції опор ної поверхні шарніра, для роликових і втулкових ланцюгів А \u003ddB; для зубчастих ланцюгів А= 0,76 dB; К -коефіцієнт експлуатації;

(17)

(Значення коефіцієнтів - см. табл. 3).

Таблиця 3.Значення різних коефіцієнтів при розрахунку ланцюга по зносостійкості шарнірів

коефіцієнт	Умови роботи	значення
До 1 - динамічності	При спокійній навантаженні При толчкообразной або змінному навантаженні	1,0 1,25-1,5
K 2 - міжосьової відстані		1,25
K 3 - способу змащування	змазування: безперервне крапельне періодичне
До 4 - нахилу лінії центрів в горизонту	При нахилі лінії центрів до горизонту, град .: понад 60
До 5 - режиму роботи	При роботі: однозмінній двозмінній безперервної
До 6 - способу регулирова ня натягу ланцюга	При рухомих опорах При відтяжних зірочках При отжимном ролику	1,0

Перетворимо формулу (16):

А) висловимо окружну силу через момент на меншій зірочці крок ланцюга tі число зубів цієї зірочки z 1 ;

Б) представимо площа опорної поверхні шарніра у вигляді функції від кроку t. Після чого отримаємо вираз для визначення кроку ланцюга:

Для роликового і втулкової ланцюгів

; (18)

Для зубчастої ланцюга короткого типу ковзання

, (19)

де т -число рядів у роликового або втулочно ланцюга;

Коефіцієнт ширини зубчастої ланцюга.

Розрахунок ланцюга по руйнівному навантаженню(За запасом міцності). У від відповідальних випадках обрану ланцюг перевіряють за коефіцієнтом запасу міцності

де

- сумарне навантаження в рушійної ланцюга;

Необхідний (допускається) коефіцієнт запасу міцності (вибі рают по табл.1).

Довговічність за кількістю входів в зачеплення з обома зірочками(Число ударів) перевіряють за формулою

, (21)

де L p - загальне число ланок ланцюга; - число зубів і частота об ня зірочки (провідною або відомою); U- дійсне число входів ланок ланцюга в зачеплення за 1 с; v- окружна швидкість, м / с; L- довжина ланцюга, м; [ U] - допустиме число входів ланцюга в зачеплення за 1 с (див. Табл.1).

Послідовність проектувального розрахунку ланцюгових передач.

1. Вибрати тип ланцюга по її передбачувану швидкість і з умов робо ти передачі (роликовий, Втулкові, зубчаста).

2. За передавальному числу івибрати по табл.1 число зубів малої зірочки z 1 , за формулою (9) визначити число зубів більшою зірочки z 2 . Перевірити виконання умови.

3. Визначити, що обертає момент Т х на малій зірочці, по табл.1 вибрати допустиме тиск в шарнірах [Р],задати розрахункові коефі цієнт,,,,, і за формулою (17) визначити коефіцієнт експлуатації . Після чого з умови зносостійкості шарнірів [см. формули (18), (19)] визначити крок ланцюга. Отримане значення кроку tокруглити до стандартного (див. табл.1).

4. Прийнятий крок перевірити по допустимої кутової швидкості малої зірочки (див. Табл.1). При недотриманні умови збільшити число рядів роликового (втулкової) ланцюга або ширину зубчастої ланцюга.

5. За формулою (8) визначити середню швидкість ланцюга vі силу F t , по сле чого за формулою (16) перевірити зносостійкість ланцюга. При несобл деніі умови рувелічіть крок ланцюга і розрахунок повторити.

6. Визначити геометричні розміри передачі.

7. Для особливо відповідальних ланцюгових передач за формулою (20) прове рить обрану ланцюг за коефіцієнтом запасу міцності.

8. За формулою (21) перевірити передачу по числу ударів за 1 с.

Розрахунок передачі зубчастої ланцюгом

Крок ланцюга вибирають в залежності від максимально допустимої частоти обертання п 1 max меншою зірочки.

число зубів z 1 меншою зірочки приймають за формулою, при цьому враховують, що зі збільшенням числа зубів z 1 тиск в шарнірі, крок і ширина ланцюга зменшуються, а довговічність ланцюга відповідно збільшується.

Виходячи з критерію зносостійкості шарніра зубчастої ланцюга по відомим Р 1 (КВт), (мм) і v (М / с) обчислюють необхідну ширину В (Мм) ланцюга:

де До е \u003d До д - коефіцієнт експлуатації для зубчастих ланцюгів;

K v - швидкісний коефіцієнт, що враховує зниження несучої здатності ланцюга через відцентрових сил.

K ? \u003d 1 ... 1,1 · 10 -3 v 2 (23)

Критерії працездатності ланцюгових передач.

матеріали ланцюгів

Експериментальні спостереження показують, що основними причинами виходу з ладу ланцюгових передач є:

1. Знос куля Нерів (за рахунок ударів при входженні ланцюга в зачеплення з зубами зірочки і через зношування їх від тертя), що призводить до подовження ланцюга і порушення її зачеплення зі звездоч ками (основний критерій работоспособ ності для більшості передач).

2. Втомне руйнування пластин по проушинам основний крите рій для швидкохідних важконавантажених роликових ланцюгів, що працюють в за критих картерах з гарним змазуванням.

3. Провертання валиків і ВТУ лок в пластинах в місцях запресовування - поширена причина виходу з ладу ланцюгів, пов'язана з недостатньо високою якістю виготовлення.

4. Викришування і зруйнований ня роликів.

5. Досягнення граничного про вісанія холостий гілки - один з кри теріев для передач з нерегульованим міжосьовим відстанню, що працюють при відсутності натяжних пристроїв і Стесі наних габаритах.

6. Знос зубів зірочок.

Згідно з наведеними причи нами виходу ланцюгових передач з ладу можна зробити висновок про те, що термін служби передачі найчастіше обме-ється довговічністю ланцюга.

Довговічність ж ланцюга в першу чер гу залежить від зносостійкості Шарні рів.

У відповідальних випадках перевіряють коефіцієнт запасу ін ності (s>[ s]), Число входів шарнірів ланцюга в зачепленні в 1 с (U? [ U] ).

Матеріал і термічна про работка ланцюгів мають вирішальне зна чення для їх довговічності.

Пластини виконують з середньовуглецевих або легованих гартованих сталей: 45, 50, 40Х, 40ХН, ЗОХНЗА твердістю переважно 40 ... 50HRCе; пластини зубчастих ланцюгів - переважно зі сталі 50. Меч у пла Стін, як правило, виготовляють з легованої рова сталей. Пластини в залежності від призначення ланцюга гартують до твер дости 40 .-. 50 HRCе. Деталі шарнірів валики, втулки і призми - виконують переважно з цементуемих ста лей 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗ, 20ХІЗА, 20Х2Н4А, ЗОХНЗА і піддають гарту до 55-65 HRCе. У зв'язку з високими вимогами до сучасних ланцюговим передачам доцільно застосовувати легуючих ванні стали. Ефективне застосування га зового ціанування робочих поверхонь стей шарнірів. Багаторазового підвищення ресурсу ланцюгів можна досягти Діффа Зіон хромуванням шарнірів. Втомну міцність пластин роликових ланцюгів істотно підвищують обтисненням країв отворів. Ефективна також дро беструйная обробка.

У шарнірах роликових ланцюгів для ра боти без мастильного матеріалу або при мізерної його подачі починають застосовувати пластмаси.

Ресурс ланцюгових передач в стаціонарних машинах має становити 10 ... 15 тис. Ч роботи.

Втрати на тертя. конструювання передач

Втрати на тертя в ланцюгових передачах складаються з втрат: а) на тертя в шарнірах; б) на тертя між пласти нами; в) на тертя між зірочкою і ланками ланцюга, а в роликових ланцюгах також між роликом і втулкою, при вході ланок в зачеплення і виході з зачіп лення; г) на тертя в опорах; д) втрат на розбризкування масла.

Основними є втрати на тертя в шарнірах і опорах.

Втрати на розбризкування масла суще ственно тільки при змащення ланцюга зануренням на граничній для цього виду змащення швидкості \u003d 10 ... 15 м / с.

Ланцюгові передачі розташовують так, щоб ланцюг рухалася у вертикальній площині, причому взаємне положення по висоті ведучої і відомої зірочок може бути довільним. Оптімаль ними настроями ланцюгової передачі являютсягорізонтальное і похиле під кутом до 45 ° до горизонту. Вертикаль але розташовані передачі вимагають більш ретельного регулювання натягу ланцюга, так як її провисання не забезпечили кість самонатяженія; тому целесо образно хоча б невелике взаємне сме щення зірочок в горизонтальному на правлінні.

Провідною в ланцюгових передачах може бути як верхня, так і нижня гілки. Провідна галузь повинна бути верхній в сле дмуть випадках:

А) в передачах з малим міжосьовим відстанню (а і\u003e 2) і в пере дачах, близьких до вертикальних, щоб уникнути захоплення провисаючої верхньої відомою гілкою додаткових зубів;

Б) в горизонтальних передачах з біль шим міжосьовим відстанню (а\u003e 60Р) і малими числами зубів зірочок, щоб уникнути зіткнення гілок.

натяг ланцюгів

У міру зношування і контактних обмятій шарнірів ланцюг витягується, стріла провисання f веденої гілки збільшується, що викликає переповнення зірочки ланцюгом. Для передач з кутом нахилу ? f] а; при ? \u003e 45 ° [ f] а де а - міжосьова відстань. Тому ланцюгові переду чи, як правило, повинні мати можливість регулювання її на тяжіння. Попереднє натяг су нням в вертикальних передачах. У горизонтальних і похилих передачах зачеплення ланцюга із зірочками забезпе чивается натягом від власної сили тяжіння ланцюга, але стріла провисання ланцюга повинна бути оптимальною в зазначених вище межах.

Регулювання натягу ланцюга здійснюють пристроями, аналогічними застосовуваним для натягу ременя, тобто переміщенням вала однієї з зірочок, нажімнимі роликами або відтяжними зірочками.

Натяжні пристрої повинні компенсувати подовження ланцюга в межах двох ланок, при більшій витяжці - дві ланки ланцюга видаляють. Збільшення кроку ланцюга внаслідок зносу в шарнірах не компенсується її натягом. У міру зношування ланцюга шарніри розташовуються все ближче до вершин зубів і виникає небезпека зіскакування ланцюга зі зірочок.

Регулюючі зірочки і ролики сле дме по можливості встановлювати на ве додому гілки ланцюга в місцях її наиболь шего провисання. При неможливості установки на веденої гілки їх ставлять на провідній, але для зменшення вібрацій - з внутрішньої сторони, де вони працюють як відтяжні. У передачах з зубчастої ланцюгом ПЗ-1 регулюють зірочки можуть працювати тільки як відтяжні, а ролики як натяжні. Число зубів регулюються рующих зірочок вибирають рівним числу малої робочої зірочки або великим. При цьому в зачепленні з регулюю щей зірочкою повинно бути не менше трьох ланок ланцюга. Переміщення регулюються рующих зірочок і роликів в ланцюгових передачах аналогічно такому в Ремен них передачах і здійснюється вантажем, пружиною або гвинтом. Найбільше поши рення має конструкція зірочки з ексцентричної віссю, підтискає спи ральной пружиною.

Відомо успішне застосування ланцюгових передач роликовими ланцюгами підвищеного якості в закритих картерах при хоро шем змащення з нерухомими осями зірочок без спеціальних натяжних пристроїв.

картери

Для забезпечення можливості безперервного рясного змазування ланцюга, захисту від забруднень, безшумності роботи і для забезпечення безпеки експлуатації ланцюгові передачі укладають в картери.

Внутрішні розміри картера повинні забезпечувати можливість провисання це пі, а також можливість зручного обслуговуван ня передачі. Для спостереження за станом ланцюга і рівнем масла картер постачають вікном і покажчиком рівня масла.

змазування

Змазування ланцюга робить вирішальний вплив на її довговічність.

Для відповідальних силових передач слід по можливості застосовувати непре ривное картера змазування видів:

А) зануренням ланцюга в масляну ванну, причому занурення ланцюга в масло в найглибшій точці не повинно перевищувати ширини пластини; застосовують до ско рости ланцюга 10 м / с, щоб уникнути неприпустимого збовтування масла;

Б) розбризкування за допомогою спе ціальних розбризкуючих виступів або кілець і відображають щитків, за якими масло стікає на ланцюг, застосовують при швидкості 6 ... 12 м / с у випадках, коли уро вень масла у ванні не може бути піднятий до розташування ланцюга;

В) циркуляційні струминне змащуючи ня від насоса, найбільш досконалий спосіб, застосовують для потужних швидко Ходна передач;

Г) циркуляційні відцентрове з по дачею масла через канали в валах і зірочках безпосередньо на ланцюг; при змінюють при обмежених габаритах пере дачі, наприклад, в транспортних машинах;

Д) циркуляційні змазування розп ленням крапель олії в струмені повітря під тиском; застосовують при швидкості понад 12 м / с.

У середньошвидкісних передачах, не маю щих герметичних картерів, можна при міняти пластичне внутрішарнірное або крапельне змазування. Пластичне внут рішарнірное змазування здійснюють періодичним, через 120 ... 180 ч, зануренням ланцюга в масло, нагріте до темпі ратури, що забезпечує його розрідження. Пластичний мастильний матеріал застосуємо при швидкості ланцюга до 4 м / с, а крапельне змащення - до 6 м / с.

У передачах з ланцюгами великих кроків граничні швидкості для кожного способу змащування трохи нижче.

При періодичній роботі і низьких швидкостях руху ланцюга допустимо періодичне змазування за допомогою ручної маслянки (через кожні 6 ... 8 год). Масло подається на нижню гілку біля входу в зачеплення із зірочкою.

При краплинному ручному, а також струменів ном змащення від насоса необхідно забезпечувати розподіл мастильного матеріалу по всій ширині ланцюга і попада ня його між пластинами для змазування вання шарнірів. Підводити мастило переважно на внутрішню поверхню ланцюга, Звідки під дією відцентро ної сили вона краще подається до шарнірів.

Залежно від навантаження для змазування вання ланцюгових передач застосовують олії індустріальні І-Г-А-46 ... І-Г-А-68, а при малих навантаженнях Н-Г-А-32.

За кордоном почали випускати для ра боти при легких режимах ланцюга, які не потребують змащування, що труться поверх ності яких покриті самозмащувальної антифрикційними матеріалами.

1. У приводах з швидкохідними двигунами ланцюгову передачу, як правило, встановлюють після редуктора.

3. Для забезпечення достатнього самонатяженія ланцюга не слід робити кут нахилу лінії центрів зірочок до горизонту понад 60 °. При\u003e 60 0 на провідну галузь в місцях найбільшого провисання ланцюга встановлюють оттяжную зірочку.

4. Діаметр відтяжної зірочки виконують більше діаметра міни зірочки передачі, вона повинна входити в зачеплення не менше, ніж з трьома ланками ланцюга.

5. Оскільки ланцюг в поперечному перерізі не є гнучким, вали ланцюгової передачі повинні бути паралельними, а зірочки встановлені в одній площині.

6. Застосування трьох- і чотирирядних ланцюгів небажано, так вони дороги і вимагають підвищеної точності виготовлення зірочок і монтажу передачі.

Питання для самоперевірки

1. Коротко опишіть пристрій ланцюгової передачі.

2. Перелічіть по пунктам ознаки класифікації, що характеризують кін структивно особливості, пов'язані з ланцюгами і з зірочками.

3. Вкажіть основні переваги та недоліки ланцюгової передачі по срав рівняно з іншими відомими Вам видами передач.

4. Чому в велосипеді застосовується ланцюгова передача? Яку іншу передачу можна використовувати для цієї мети?

5. Сформулюйте визначення ланцюгового варіатора.

6. Які профілі мають зуби зірочок для втулкової, роликового і зубч того ланцюжка?

7. Чим пояснюється менше навантаження на вали ланцюгової передачі в порівнянні з пасової при однаковій потужності, що передається?

8. Назвіть найбільш характерну причину виходу з ладу ланцюгової пе редачі.

9. За якою формулою визначають міжосьова відстань, якщо відома дли на ланцюгу?

10. Яка гілка (ведуча або ведена) працює ланцюгової передачі більше навантажена?

11. Які переваги і недоліки ланцюгових передач в порівнянні з ремінними? Де застосовують ланцюгові передачі?

12. Яка конструкція роликового і втулкової ланцюга?

13. У яких випадках застосовують багаторядні роликові ланцюги?

15. Чим викликана нерівномірність руху приводних ланцюгів і чому вона зростає зі збільшенням кроку?

16. Чим обумовлені обмеження мінімального числа зубів малої зірочки і максимального числа зубів великої зірочки?

18. Що є основним критерієм працездатності ланцюгових передач? Як проводять перевірку ланцюга за цим критерієм?

19. Що таке коефіцієнт експлуатації, від чого він залежить?

20. Чим викликана необхідність в застосуванні натягачів в ланцюгових передачах? Які способи натягу ланцюга?

21. Які способи змащування застосовують в ланцюгових передачах?

22. Ланцюгова передача забезпечує при постоян ної кутової швидкості ведучої зірочки ...

1) ... постійну середню швидкість ве додому зірочки

2) ... непостійну середню кутову швидкість веденої зірочки

23. Яка ланцюг показана на рис.?

2. втулкові

2. Роликова

3. Зубчаста

4. Визначити не можна, але не зубчаста

24. Який параметр є базовим для розрахунку ланцюгової передачі?

1. Діаметр валика

2. Ширина ланцюга

25. Від якого параметра залежить стріла провисання ня ланцюга?

1. t

3. L P

4. d a

5. V

26. За якою формулою визначається натяж ня веденої гілки ланцюгової передачі?

27. Яка найбільш характерна причина раз рушення шарнірів ланцюга?

1. Дія сил F 1 , F 2 , F v

2. Удари при входженні ланцюга в зачеплення з зубами зірочок

3. Дія змінних напруги вигину

28. Назвіть основний критерій, по которо му слід вести перевірочні розрахунки ланцюгових передач

1. Зносостійкість шарнірів ланцюга

2. Запас міцності (по руйнує на грузке ланцюга)

3. Довговічність (по числу ударів)

29. Як називається параметр U, визначає мий при розрахунку ланцюгових передач?

1. Середнє окружне тиск

2. Коефіцієнт запасу міцності

3. Число ударів за 1 сек

30. Яку ланцюгову передачу можна рекомен довать для бесступенчатого зміни пе редаточного числа?

1. З втулкової ланцюгом

2. З роликовим ланцюгом

3. З зубчастої ланцюгом

4. Ланцюговий варіатор

5. Будь-яку з перерахованих

Перегляд:ця стаття прочитана 11372 раз

Pdf вибір мови ... Російська Українська Англійська

Короткий огляд

Повністю матеріал скачується вище, попередньо обравши мову

Ланцюгова передача заснована на зачепленні ланцюга і зірочок.

Переваги і недоліки

Принцип зачеплення і висока міцність сталевий ланцюга дозволяють забезпечувати більшу навантажувальну здатність ланцюгової передачі в порівнянні з ремінною передачею. Відсутність ковзання і буксування забезпечує сталість передавального відносини (середнього за оборот) і можливість роботи при короткочасних перевантаженнях.

Принцип зачеплення не вимагає попереднього натягу ланцюга, що зменшує навантаження на опори. Ланцюгові передачі можуть працювати при менших міжосьових відстанях і при великих передавальних відносинах, а також передавати потужність від одного ведучого вала кільком відомим.

Основною причиною недоліків ланцюгової передачі є те, що ланцюг, складається з окремих жорстких ланок, розташованих на зірочці не по колу, а по многоугольнику. Звідси виникає знос шарнірів ланцюга, шум і додаткові динамічні навантаження. Ланцюгові передачі потребують організацію системи мастила.

Галузь застосування:

при значних міжосьових відстанях, при швидкостях менше 15-20 м / с, при швидкостях до 35 м / с застосовують пластинчасті ланцюги (набір пластин з двома зубоподібне виступами, принцип внутрішнього зачеплення);
при передачі від одного ведучого вала кільком відомим;
коли зубчасті передачі незастосовні і ремінні ненадійні.

У порівнянні з ремінними, ланцюгові передачі більш гучні, а в редукторах їх застосовують на тихохідних ступенях.

Основні характеристики ланцюгової передачі

потужність
Сучасні ланцюгові передачі можуть працювати в досить широкому діапазоні: від часток до декількох тисяч кіловат. Але при великих потужностях зростає собівартість передачі, тому найбільш поширені ланцюгові передачі до 100 кВт.

Окружна швидкість
З ростом швидкості і частоти обертання збільшуються знос, динамічні навантаження і шум.

Передавальне число:
Передавальне число ланцюгової передачі обмежується до 6, внаслідок збільшення габаритів.

ККД передачі
Втрати в ланцюгової передачі складаються з втрат на тертя в шарнірах ланцюга, на зубах зірочок і в опорах валів. При змащення зануренням в мастильну ванну враховуються втрати на перемішування мастила. Середнє значення ККД

Міжосьова відстань і довжина ланцюга
Мінімальне значення міжосьової відстані обмежується мінімально допустимим зазором між зірочками (30 ... 50 мм). Для забезпечення довговічності, в залежності від передавального числа

Типи приводних ланцюгів

роликова
втулкові
зубчасті

Всі ланцюга стандартизовані і виготовляються на спеціальних підприємствах.

Зірочки приводних ланцюгів

Зірочки подібні зубчастих коліс. Ділильна окружність проходить через центри шарнірів ланцюга.

Профіль зубів роликових і втулкових ланцюгів може бути опуклий, прямолінійний і увігнутий, в якому тільки основний нижня ділянка профілю увігнутий, у вершини форма опукла, в середній частині є невеликий прямолінійний перехідною ділянку. Увігнутий профіль найбільш поширений.

Якість профілю визначається кутом профілю, який для увігнутого і опуклого профілів змінюється по висоті зуба. Зі збільшенням кута профілю зменшується знос зубів і шарнірів, однак це призводить до посилення ударів шарнірів при вході в зачеплення, а також до збільшення натягу холостий гілки ланцюга.

матеріали

Ланцюги та зірочки повинні бути стійкими проти зносу і ударних навантажень. Більшість ланцюгів і зірочок виготовляють з вуглецевих і легованих сталей з подальшою термообробкою (поліпшення, загартування).

Зірочки, як правило, виготовляють з сталей 45, 40Х та ін., Пластини ланцюгів - з сталей 45, 50 і т.п., валики і ролики - з сталей 15, 20,20Х і ін.

Деталі шарнірів цементують для підвищення зносостійкості при збереженні ударної міцності.

У перспективі передбачається виготовлення зірочок з пластмас, які дозволяють зменшити динамічні навантаження і шум передачі.

Сили в зачепленні

сили натягу ведучої і веденої гілок,
окружна сила,
сила попереднього натягу,
відцентрова сила.

Кінематика і динаміка ланцюгових передач

Рух веденої зірочки визначається швидкістю V 2, періодичні зміни якої супроводжуються непостійністю передавального відношення і додатковими динамічними навантаженнями. Зі швидкістю V 1 пов'язані поперечні коливання гілок ланцюга і удари шарнірів ланцюга про зуби зірочки, що викликають додаткові динамічні навантаження.

Зі зменшенням числа зубів z 1 погіршуються динамічні властивості передачі.

Удари викликають шум при роботі передачі і є однією з причин виходу з ладу ланцюга. Для обмеження шкідливого впливу ударів розроблені рекомендації по вибору кроку ланцюга в залежності від швидкохідності передачі. При деякій частоті обертання може виникнути явище резонансу коливань ланцюга.

В ході роботи виникає знос шарнірів ланцюга за рахунок збільшення зазорів між валиком і втулкою, в результаті ланцюг витягується.

Термін служби ланцюга по зносу залежить від міжосьової відстані, числа зубів малої зірочки, тиску в шарнірі, умов змащення, зносостійкості матеріалу ланцюга, допустимого відносного зносу

Зі збільшенням довжини ланцюга збільшується термін служби. При меншій кількості зубів зірочки динаміка погіршується. Збільшення числа зубів веде до збільшення габаритів, зменшується допустимий відносний зазор, який обмежується можливістю втрати зачеплення ланцюга із зірочкою, а також зменшенням міцності ланцюга.

Таким чином, зі збільшенням числа зубів зірочки z зменшується допустимий відносний знос шарнірів, і як наслідок, зменшується термін роботи ланцюга до втрати зачеплення із зірочкою.

Максимальний термін служби з урахуванням міцності і здатності до зачеплення забезпечується вибором оптимального числа зубів зірочки.

Критерії працездатності ланцюгової передачі

Основною причиною втрати працездатності є знос шарнірів ланцюга. Основний розрахунковий критерій зносостійкості шарнірів

Термін служби ланцюга по зносу залежить:

від міжосьової відстані (збільшується довжина ланцюга і зменшується число пробігів ланцюга в одиницю часу, тобто зменшується число поворотів в кожному шарнірі ланцюга);
від числа зубів малої зірочки (зі збільшенням z1 зменшується кут повороту в шарнірах).

Методика практичного розрахунку ланцюгової передачі наведена в.

ланцюгова передача, ланцюг, зірочка, крок ланцюга

Приклад розрахунку прямозубой циліндричної передачі
Приклад розрахунку прямозубой циліндричної передачі. Виконано вибір матеріалу, розрахунок допустимих напружень, розрахунок на контактну і згинальну міцність.

Приклад рішення задачі на вигин балки
У прикладі побудовані епюри поперечних сил і згинальних моментів, знайдено небезпечне перетин і підібраний двутавр. У задачі проаналізовано побудову епюр за допомогою диференціальних залежностей, провели порівняльний аналіз різних поперечних перерізів балки.

Приклад рішення задачі на кручення вала
Завдання полягає в перевірці міцності сталевого вала при заданому діаметрі, матеріалі і допускаються напругах. В ході вирішення будуються епюри крутних моментів, дотичних напружень і кутів закручування. Власна вага вала не враховується

Приклад рішення задачі на розтягнення-стиснення стрижня
Завдання полягає в перевірці міцності сталевого стрижня при заданих допустимих напругах. В ході вирішення будуються епюри поздовжніх сил, нормальних напружень і переміщень. Власна вага стержня не враховується

Застосування теореми про збереження кінетичної енергії
Приклад рішення задачі на застосування теореми про збереження кінетичної енергії механічної системи

Визначення швидкості та прискорення точки по заданим рівнянням руху
Приклад рішення задачі на визначення швидкості і прискорення точки по заданим рівнянням руху