Сила предварительного натяжения одного ремня

Н.

14. Окружная сила, передаваемая комплектом клиновых ремней

Н.

15. Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей одного ремня

Н,

Н.

16. Сила, действующая на валы

Н.

18. Прочность клинового ремня

,

Н/мм²,

Н/мм²,

Н/мм²,

Н/мм².

Цепные передачи

6.1. Общие сведения

Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Состоит из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью (рис. 6.1, а, б).

а б

Рис. 6.1. Цепная передача: а - роликовой цепью; б - зубчатой цепью

Достоинства:

1. По сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (£ 5 м).

2. По сравнению с ременными передачами:

а) более компактны;

б) могут передавать большие мощности (до 3000 кВт);

в) силы, действующие на валы, значительно меньше, т. к. предварительное натяжение цепи мало.

Недостатки:

1. Значительный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев звездочек и большом шаге (этот недостаток ограничивает возможность применения цепных передач при больших скоростях; обычно цепная передача располагается на последней ступени привода).

2. Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазочного материала.

3. Удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств.

Применение. Цепные передачи используются для передачи движения между валами, расположенными на значительном расстоянии, когда зубчатые передачи непригодны, а ременные ненадежны. Наибольшее применение получили цепные передачи мощностью до 120 кВт при окружных скоростях до 15 м/с.

Приводные цепи

Главным элементом цепной передачи является приводная цепь, которая состоит из отдельных звеньев, соединенных между собой шарнирами. Основными типами приводных цепей являются втулочные, роликовые и зубчатые, которые стандартизованы и изготовляются специализированными заводами.

Втулочные цепи имеют внутренние (с парой внутренних пластин и двумя запрессованными в них втулками) и наружные (с парой наружных пластин и двумя расклепанными валиками) звенья. У них значительно большая проекция опорной поверхности шарнира А, чем у роликовых цепей. Благодаря этому при том же шаге и нагрузке давление в шарнире у них меньше (табл. 6.1)

Роликовые цепи (рис. 6.1) отличаются от втулочных наличием ролика.

Роликовые цепи (рис. 6.2) состоят из двух рядов наружных и внутренних пластин.

Рис. 6.2. Приводная роликовая однорядная цепь: 1 - соединительное звено; 2 - переходное звено

В наружные пластины запрессованы валики, пропущенные через втулки, на которые запрессованы внутренние пластины. Валики и втулки образуют шарниры. На втулки свободно надеты закаленные ролики. Зацепление цепи со звездочкой происходит через ролик, который перекатывается по зубу и уменьшает его износ. Кроме того, ролик выравнивает давление зуба на втулку и предохраняет ее от изнашивания. Роликовые цепи имеют широкое распространение, рекомендуются при скоростях V £ 15 м/с.

ГОСТ 13568-75 стандартизованные следующие типы приводных роликовых и втулочных цепей:

- ПРЛ – роликовые легкой серии;

- ПР – роликовые нормальной серии;

- ПРД – роликовые длиннозвенные;

- ПВ – втулочные;

- ПРИ – роликовые с изогнутыми пластинами.

Приведенные роликовые цепи типа ПР нормальной серии согласно ГОСТ 13568-75 могут быть однорядными (ПР); двухрядными (2ПР) (рис. 6.3); трехрядными (3ПР); четырехрядными (4ПР). Тем же стандартом предусмотрена втулочная двухрядная цепь (2ПВ). Втулочные цепи применяют в неответственных передачах при V<1м/с,

Рис. 6.3. Цепь приводная роликовая двухрядная (2ПР)

Основные параметры втулочных и роликовых цепей приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Проводные втулочные и роликовые цепи по ГОСТ 13568-75

Зубчатые приводные цепи (ГОСТ 13552-81) состоят из набора пластин зубообразной формы, соединенных между собой шарнирами качения (рис. 6.4 и 6.5).

Рис. 6.4. Приводная зубчатая цепь	Рис. 6.5. Шарнир зубчатой цепи

Шарнир качения состоит из двух призм 1 и 2 с цилиндрическими поверхностями, которые обеспечивают трение качения. Длина призм равна ширине цепи. Призма 1 закреплена в пластинах А, а призма 2 – в пластинах Б. (см. рис. 6.5).

Число пластин определяет ширина цепи В, которая зависит от передаваемой мощности. Рабочими гранями пластин являются плоскости зубьев, расположенные под углом 60^о, которыми каждое звено цепи садится на два зуба звездочки (рис. 6.6). Благодаря этой особенности зубчатые цепи обладают минимально возможным шагом и поэтому допускают более высокие скорости. Для устранения бокового спадания цепи со звездочки применяют направляющие пластины 1 (см. рис. 6.4), расположенные посередине цепи или по бокам ее. Шарнир трения качения (см. рис. 6.5) состоит из двух призм 1 и 2 с цилиндрическими поверхностями, которые обеспечивают трение качения. Зубчатые цепи по сравнению с другими работают более плавно, с меньшим шумом, лучше воспринимают ударную нагрузку, но тяжелее и дороже. Рекомендуются при скоростяхV £ 25 м/с (табл. 6.3).

Рис. 6.6. Звездочка зубчатой цепи

Таблица 6.3

Приводные зубчатые цепи с шарнирами качения и внутренними направляющими пластинами

Материалы цепей. Цепи должны быть износостойкими и прочными. Пластины цепей изготовляют из стали 50, 40Х и других с закалкой до твердости 40...50НRС_э. Валики, втулки, ролики, призмы - из цементуемых сталей, например, 15, 20, 15Х и других с закалкой до твердости 52...65 HRC_э.

Звездочки

Звездочки по конструкции отличаются от зубчатых колес лишь профилем зубьев (методы расчета и построения профиля зубьев звездочек стандартизованы), размеры и форма которых зависят от типа цепи (рис. 6.6 и 6.7).

Делительная окружность звездочек проходит через центры шарниров цепи

,

где p- шаг цепи, мм; Z - число зубьев звездочки.

Для увеличения долговечности цепной передачи принимают по возможности большее число зубьев меньшей звездочки. При малом числе зубьев в зацеплении находится небольшое число звеньев, что снижает плавность передачи и увеличивает изнашивание цепи из-за большого угла поворота шарнира.

Однако, при вытягивании цепь стремится подняться по профилю зубьев, причем тем больше, чем больше число зубьев звездочки. При большом числе зубьев даже у малоизношенной цепи в результате радиального сползания по профилю зубьев цепь соскальзывает со звездочки.

Поэтому максимальное число зубьев большой звездочки ограничено: для втулочной цепи Z₂ £ 90; для роликовой Z₂ £ 120; для зубчатой Z₂ £ 140.

Число зубьев малой звездочки Z₁ принимают из условий обеспечения минимальных габаритных размеров и плавного хода передачи по эмпирическим зависимостям.

Для роликовых (втулочных) цепей

Z_1min= 29-2u,

где u - передаточное число.

Для зубчатых цепей Z_1min = 35-2u с округлением до целого нечетного числа зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному ее изнашиванию.