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

 

Обозначение цепи	Шаг цепи p, мм	Длина втулки B, мм	Диаметр валика d, мм	Площадь опорной поверхности шарнира А,мм2	Разрушающая нагрузка Q, кН не менее	Масса 1 м цепи, кг
Втулочные однорядные двухрядные цепи типа ПВ
ПВ–9,525–1100	9,525	11,14	3,59			0,50
ПВ–9,525–1200	9,525			59,8		0,65
2ПВ–9,525–1800	9,525	18,2	4,45	81,00		1,00
Продолжение табл. 6.1
Обозначение цепи	Шаг цепи p, мм	Длина втулки B, мм	Диаметр валика d, мм	Площадь опорной поверхности шарнира А,мм2	Разрушающая нагрузка Q, кН не менее	Масса 1 м цепи, кг
Роликовые однорядные цепи типа ПР
ПР-8-460		4,77	2,31	11,0	4,6	0,20
ПР-9,525-910	9,525	8,53	3,28	28,0	9,1	0,45
ПР-12,7-900-1	12,7	4,59	3,66	16,8	9,0	0,3
ПР-12,7-900-2	12,7	5,49	3,66	20,1	9,0	0,35
ПР- 12,7-1820-1	12,7	8,9	4,45	39,6	18,2	0,65
ПР-12,7-1820-2	12,7	11,3	4,45	50,3	18,2	0,75
ПР-15,875-2270-1	15,875	10,8	5,08	54,8	22,7	0,80
ПР-15,875-2270-2	15,875	18,96	5,08	70,9	22,7	1,00
ПР-19,05-3180	19,05	17,75	5,96	105,8	31,8	1,9
ПР-25,4-5670	25,4	22,61	7,95	179,7	56,7	2,6
ПР-31,75-8850	31,75	27,45	9,55	262,2	88,5	3,8
ПР-38,1-12700	38,1	35,43	11,12			5,5
ПР-44,45-17240	44,45	37,18	12,72		172,4	7,5
ПР-50,8-22680	50,8	45,2	14,29		226,8	9,7
ПР-63,5-35380	63,5	52,5	19,84		353,8	16,0
Двухрядные роликовые цепи серии ПР
2ПР-12,7-3180	12,7	23,6	4,45		31,8	1,4
2ПР-15,875-4540	15,875	27,55	5,08		45,4	1,9
2ПР-19,05-7200	19,05	35,88	5,88			3,5
2ПР-25,4-11340	25,4	45,15	7,95		113,4	5,0
2ПР-31,75-17700	31,75	54,87	9,55			7,3
2ПР-38,1-25400	38,1	70,86	11,12			11,0
2ПР-44,45-34480	44,45	74,37	12,72		344,8	14,4
2ПР-50,8-45360	50,8	90,41	14,29		453,6	19,1
Трехрядные роликовые цепи серии ПР
3ПР-12,7-4540	12,7	33,7	4,45		45,4	2,0
3ПР-15,875-6810	15,875	39,76	5,08		68,1	2,8
3ПР-19,05-10800	19,05	53,91	5,88			5,8
3ПР-25,4-17010	25,4	67,80	7,95		170,1	7,5
3ПР-31,75-26550	31,75	82,3	9,55		265,5	11,0
3ПР-38,1-38100	38,1	106,29	11,12			16,5
3ПР-44,45-51720	44,45	111,56	12,72		517,2	21,7
3ПР-50,8-68040	50,8	135,62	14,29		680,4	28,3
Четырехрядные цепи серии ПР
4ПР-19,05-15200	19,05	68,46	5,96			7,5

 

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

 

Типоразмер цепи	Шаг цепи p, мм	Ширина цепи B, мм	Разрушающая нагрузка Q, не менее, кН	Масса 1 м цепи, кг
3-12-2,4 3-12-2,9 3-12-3,4 3-12-4,0 3-12-4,7 3-12-5,3	12,7	22,5 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5		1,3 1,6 2,0 2,3 2,7 3,0
3-15-3,9 3-15-4,8 3-15-5,7 3-15-6,7 3-15-7,8 3-15-8,9	15,875	30,0 38,0 46,0 54,0 62,0 70,0		2,2 2,7 3,3 3,9 4,4 5,0
3-19-7,2 3-19-8,7 3-19-10,3 3-19-12,2 3-19-14,1	19,05	45,0 57,0 69,0 81,0 93,0		3,9 4,9 5,9 7,0 8,0
3-25-11,6 3-25-13,8 3-25-16,3 3-25-18,9 3-25-21,6	25,40	57,0 69,0 81,0 93,0 105,0		6,5 7,9 9,3 10,6 12,0
3-32-17,1 3-32-20,2 3-32-23,5 3-32-26,8 3-32-30,3	31,75	69,0 81,0 93,0 105,0 117,0		10,0 11,6 13,3 15,0 16,7

 

 

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.