8.4. Силы в цепной передаче

Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ременной передачи. По аналогии имеем

; ,

где – масса единицы длины цепи, кг/м³.

Для цепной передачи силу предварительного натяжения принято определять как натяжение от силы тяжести свободной ветви цепи:

,

где – коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания ; – длина свободной ветви цепи, приближенно равная межосевому расстоянию; – масса единицы длины цепи, кг/м; – ускорение силы тяжести.

Для рекомендуемых значений приближенно принимают при горизонтальном расположении передачи ; под углом 40˚ к горизонту ; при вертикальном расположении . Значение уменьшается с увеличением стрелы провисания.

Натяжение ведомой ветви принимается равным большему из натяжений или . Для цепной передачи, работающей по принципу зацепления, а не трения, значение составляет несколько процентов от окружного усилия . Для распространенных на практике тихоходных и среднескоростных передач ( м/с) также невелико и натяжение . Поэтому для практических расчетов можно принимать: ; .

8.5. Критерии работоспособности и расчета

Для большинства условий работы цепных передач основной причиной потери работоспособности является износ шарниров цепей и нарушение зацепления. В соответствии с этим в качестве основного расчета принят расчет износостойкости шарниров, а за основной расчетный критерий давление в шарнире:

,

где – ширина цепи (см. рис. 8.1); – диаметр валика; – давление в шарнире передачи, работающей в заданных условиях эксплуатации; – допускаемое давление в шарнире типовой передачи, работающей в средних условиях эксплуатации (нагрузка постоянная и равномерная, расположение передачи горизонтальное; натяжение поддерживается в пределах нормы, смазка и защита от загрязнения удовлетворительные, долговечность цепи по износу не менее 3000…5000 часов).

Коэффициент эксплуатации определяется по формуле

,

где – коэффициент динамической нагрузки; – коэффициент межосевого расстояния; – коэффициент наклона передачи; – коэффициент способа регулирования натяжения цепи; – коэффициент смазки и загрязнения цепи; – коэффициент режима или продолжительности работы передачи в течение суток; значения коэффициентов приведены в табл.8.3.

Таблица 8.3. Значения коэффициентов, учитывающих условия работы передачи

Условия работы	Качество смазки (см. табл. 8.4)	Значения коэффициентов
Нагрузка равномерная или близкая к ней	–
Нагрузка переменная	–
	–
	–
	–
Угол наклона межосевой линии к горизонту:
– до 60˚	–
– больше 60˚	–
Способа регулирования натяжения цепи:
– перемещением одной из опор	–
– оттяжными звездочками или натяжными роликами	–
– без регулирования	–
Тип производства:
– без пыли	I
	II
– запыленное	II
	III	; м/с
	III	; м/с
– грязное	III	; м/с
	III	; м/с
	IV	; м/с
– односменное	–
– двухсменное	–
– трехсменное	–

Прочность цепи проверяется по следующему условию

,

где – коэффициент запаса прочности; – разрушающая нагрузка; – требуемый коэффициент запаса прочности, назначаемый в зависимости от частоты вращения и шага цепи.

Таблица 8.4. Условия смазки

Качество смазки	Тип смазки при окружной скорости , м/с
	< 4	< 7	< 12
I – хорошая	Капельная 4…10 кап/мин	В масляной ванне	Циркуляционная под давление	Разбрызгиванием
II – удовлетворительная	Густая внутришарнирная	Капельная 20 кап/мин	В масляной ванне	Циркуляционная под давление
	Пропитка цепи через 120…180 ч
III – недостаточная	Периодическая через 6…8 ч
IV – без смазки	Допускается при м/с