Классификация цепных передач

  Особенности конструкции и расчета

Цепная передача является зубчатой передачей с гибкой связью, для передачи вращающего момента между валами установленными на расстоянии и обеспечивающей выполнение требуемой передаточной функции механизма отраженного передаточным числом.

На рисунке 2.47 представлена схема цепной передачи.

 

Рисунок 2.47. – Цепная передача: 1- ведущая звездочка; 2- ведомая звездочка; 3- цепь

На ведущем и ведомом валах передачи устанавливаю звездочки с числом зубьев z₁ и z₂, которые входят в зацепление с охватывающей их цепью.

Распространение получили передачи для мощностей до 100 кВт при окружных скоростях до v£ 15 м/c и передаточных числах u £ 7. На рисунке 2.48 представлена классификация цепных передач.

Рисунок 2.48 – Классификация цепных передач

Цепные передачи различают: по типу цепей – передачи с роликовыми, втулочными и зубчатыми цепями; по скорости ведомого вала – понижающие и повышающие; по количеству цепей, передающих нагрузку – однорядные и многорядные; по количеству ведомых звездочек – с одной ведомой звездочкой и несколькими; горизонтальные, наклонные и вертикальные;с периодической и непрерывной смазкой; с устройствами для регулирования провисания цепи и без них.

В качестве приводных распространение получили цепи роликовые, втулочные и зубчатые. На рисунке 2.49 представлена роликовая цепь.

 

Рисунок 2.49 – Роликовая цепь

 

Однорядная роликовая цепь состоит из звеньев двух типов: с наружными пластинами 1, напрессоваными на концы осей 2, и с внутренними 5, напрессованными на втулки 3. Оси, вставленные в отверстия втулок, образуют шарнир. Ролик 4 входит в зацепление с зубьями звездочки (рисунок 2.50).

Рисунок 2.50 – Профили зубьев звездочки для роликовых цепей

В подвижных сопряжениях втулки с осью роликов реализуется трение скольжения, а в сопряжениях ролика с зубьями звездочки преобладает трение качения.

Втулочные цепи по конструкции совпадают с роликовыми, но не имеют роликов. В обозначениях роликовой или втулочной цепи указывают: количество рядов, тип, шаг, разрушающую нагрузку и номер ГОСТа.

Зубчатые цепи (рисунок 2.51) – это цепи со звеньями из набора пластин.

 

Рисунок 2.51 – Зубчатая цепь с шарнирами качения

 

Каждая пластина имеет по два зуба со впадиной между ними для размещения зуба звездочки (рисунок 2.52).

 

 

Рисунок 2.52– Профили зубьев звездочки зубчатой цепи

Распространение получили зубчатые цепи с шарнирами качения. Достоинствами зубчатых цепей по сравнению сроликовыми является: меньший шум, повышенная кинематическая точность, допускаемая скорость, а также повышенная надежность, связанная с многопластинчатой конструкцией. Однако, они сложнее и тяжелее в изготовлении.

Работоспособность цепной передачи в значительной степени зависит от точности изготовления её элементов, твердости и качества поверхности сопрягаемых элементов.

Материалы деталей цепи должны обладать высокой износостойкостью и прочностью, а для звездочек особое значение имеет поверхностная твердость.

Эксплуатационные характеристики цепной передачи обуславливают необходимость обеспечения необходимого натяжения цепи. Наиболее простое регулирование натяжения цепи при небольших скоростях (v£5 м/с) при горизонтальном расположении и межосевом расстоянии а £ 30 шагов достигается удалением из цепи одного или двух звеньев.

На рисунке 2.53 представлены некоторые из распространенных устройств для натяжения цепей.

Рисунок 2.53 – Устройства для натяжения цепей

 

Потери мощности состоят из потерь на преодоление сопротивления относительному повороту звеньев цепи (трение в шарнирах и между пластинами смежных звеньев), на трене между цепью и зубьями звездочек. С целью эффективности работы передачи применяют различные способы смазки, которая может быть периодической и непрерывной, в зависимости от технических условий использования агрегата и его конструкции (рисунок 2.54).

Рисунок 2.54 – Способы смазывания цепной передачи

При скорости v£ 4 м/с применяют капельную смазочную систему (рисунок 2.54, а);

при скорости v£ 6 м/с смазывание осуществляется окунанием в ванну, наполненную маслом (рисунок 2.54, б); при скорости v£ 10 м/с масло подают с помощью насоса со специальными разбрызгивающими кольцами (рисунок 2.54, в) или стрелками (рисунок 2.54, г) и отражательных щитков на ведущую ветвь цепи; при скоростях v£15 м/с применяют струйную смазочную систему.

Для обеспечения передачи заданной нагрузки цепь рассчитывают на тяговую способность, износостойкость и усталостную прочность, учитывая, что основными причинами выхода цепных передач из строя является износ и разрушение шарниров, усталостное разрушение пластин и износ зубьев звездочки.

В качестве основного критерия расчета принимают допускаемое относительное увеличение шага цепи.

При геометрическом расчете полученные размеры должны отражать основные параметры конструкции передачи (рисунок 2.55).

Рисунок 2.55 – Схема цепной передачи:

1 – звездочка ведущая; 2 – звездочка ведомая; 3 – цепь

 

Минимальное межосевое расстояние а зависит от передаточного числа u при этом на малой звездочке цепь должна охватывать не менее 5 зубьев.

Минимальное число зубьев z_1min ³13.

Шаг цепи устанавливают по допускаемому значению удельного давления.

Длина цепи определяется межосевым расстоянием, шагом цепи и количеством звеньев.

Параметры звеньев устанавливают по типу выбранной цепи.

Далее рассчитывают диаметры окружностей звездочек: делительных и наружных, а также устанавливают другие геометрические параметры передачи.

Сила натяжения цепи зависит от её динамических характеристик.

После всех проведенных расчетов определяется усилие, действующая на опоры передачи.