Принцип действия, сравнительная оценка и область применения

Цепная передача основана на принципе зацепления. Передача состоит из цепи и звёздочек.

Принцип зацепления, а также повышенная прочность стальной цепи по сравнению с ремнём позволяют передавать цепью, при прочих равных условиях, большие нагрузки (однако меньшие, чем зубчатыми колёсами). Отсутствие скольжения и буксования обеспечивает постоянство передаточного отношения (среднего за оборот) и возможность работы при значительных кратковременных перегрузках. Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи, в связи с чем, уменьшается нагрузка на валы и опоры. Угол обхвата звёздочки цепью не имеет столь решающего значения как угол обхвата шкива ремнём. Поэтому цепные передачи могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях, а также передавать мощность от одного ведущего вала нескольким ведомым.

Цепные передачи имеют и некоторые недостатки. Основной причиной этих недостатков является то, что цепь состоит из отдельных жёстких звеньев и располагается на звёздочке не по окружности, по многоугольнику. С этим связаны износ шарниров цепи, шум и дополнительных динамические нагрузки, необходимость организации системы смазки.

Цепные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые передачи не применимы, а ремённые недостаточно надёжны. Наибольшее распространение цепные передачи получили в сельскохозяйственном, транспортном и химическом машиностроении.

Основные характеристики

Приводные цепи

Основными типами современных приводных цепей являются шарнирные роликовые, втулочные и зубчатые цепи. Они стандартизованы и изготовляются специализированными заводами. Главными характеристиками цепи являются шаг, ширина и разрушающая нагрузка.

Здесь валик 3 запрессован в отверстие внешнего звена 2, а втулка 4 в отверстие внутреннего звена 1. Втулка на валике и ролик 5 на втулке могут свободно проворачиваться. Зацепление цепи с зубом звёздочки 6 происходит через ролик. Применение втулки позволяет распределить всю нагрузку по всей длине валика и этим уменьшить износ шарниров. Перекатывание ролика по зубу частично заменяет трение скольжения трением качения, что снижает износ зубьев. Кроме того, ролик выравнивает сосредоточенное давление зуба на втулку и тем самым уменьшает её износ.

Роликовые цепи применяются при окружных скоростях до 20 м/с. Наряду с однорядными изготавливают двух-, трёх- и четыряхрядные цепи. Их собирают из тех же элементов, только валик проходит через все ряды. Многорядные цепи позволяют увеличивать нагрузку почти пропорционально числу рядов. Такие цепи применяют при больших нагрузках в сочетании с высокой скоростью.

Втулочные цепи по конструкции аналогичны роликовым, но у них нет ролика. Вследствие этого износ цепи и звёздочек увеличивается, но снижается масса и стоимость цепи.

Зубчатые цепи состоят из набора пластин с двумя зубообразными выступами. Пластины цепи зацепляются с зубьями звёздочки своими торцовыми плоскостями. Конструкция зубчатых цепей позволяет изготавливать их широкими и передавать большие нагрузки. Зубчаты ецепи работают плавно, с меньшим шумом. Их применяют при высоких скоростях – до 35 м/с.