Параметры роликовой цепи
Основными геометрическими характеристиками цепей являются шаг и ширина, основной силовой характеристикой — разрушающая нагрузка, устанавливаемая опытным путем. В соответствии с международными стандартами применяют цепи с шагом, кратным 25,4 мм (т. е. ~ 1 дюйму).
Роликовая цепь: 1 — пластины наружного звена; 2 — пластины внутреннего звена; 3 — валик; 4 — втулка; 5 — ролик.
Роликовая цепь состоит из наружных Н и внутренних Вн звеньев (каждое из которых состоит из двух пластин), шарнирно соединенных с помощью валиков и втулок. Наружные и внутренние звенья в цепи чередуются. Сцепление со звездочкой осуществляется роликом 1, свободно сидящим на втулке 2, запрессованной в пластины 3 внутреннего звена. Валик 4 запрессован в пластины 5 наружного звена. Концы валиков расклепывают, поэтому звенья цепи неразъемные. Концы цепи соединяют соединительными звеньями с закреплением валиков шплинтами или расклепыванием. В случае необходимости использования цепи с нечетным числом звеньев применяют специальные переходные звенья, которые, однако, слабее, чем основные. Поэтому обычно стремятся применять цепи с четным числом звеньев. Соединительное звено С служит для соединения двух концов цепи с четным числом шагов, а переходное звено П — с нечетным. Благодаря роликам трение скольжения между цепью и звездочкой заменяется трением качения, что уменьшает износ зубьев звездочек.
5.3 Проектный расчет цепной передачи
Слабым элементом цепной передачи является цепь, поэтому проектный и проверочный расчеты ведутся из условия её прочности.
Предварительное значение шага цепи t’ рассчитывается по зависимости:
,
где 
- допускаемое давление в шарнире цепи
(зависит от скорости цепи
,
а если она неизвестна, ориентировочно
задаются предварительным значением
);
- коэффициент
эксплуатации, зависящий от условий
работы цепной передачи: режима работы
(одно-, двух- или трехсменная), динамичности
нагрузки (спокойная или с рывками),
межосевого расстояния, угла наклона
передачи к горизонту, способа регулирования
натяжения цепи, способа смазывания
цепи.
Полученное значение
округляется до ближайшего большего
стандартного значения.
После этого
рассчитываются межосевое расстояние
,
количество звеньев в цепном контуре
,
а после проверочных расчетов –
геометрические параметры звездочек.
Также определяются усилия:
- предварительное
натяжение цепи от провисания ведомой
ветви
(от ее силы тяжести)
,
где
– коэффициент провисания цепи (для
горизонтальных цепных передач
);
–
масса одного метра
цепи;
– межосевое расстояние передачи, м;
– ускорение
свободного падения.
- сила давления на
валы цепной передачи
.
.
Проверочный расчет ведут по удельному давлению в шарнире цепи.
-
окружное усилие.
- площадь опорной
поверхности шарнира.
-
коэффициент рядности.
– допускаемое
давление в шарнире цепи, Н/мм2,
определяется в зависимости от скорости
цепи
по ряду:
, м/с |
0,1 |
0,4 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
[p], Н/мм2 |
32 |
28 |
25 |
21 |
17 |
14 |
12 |
10 |
Также проверяют долговечность цепи по числу входов в зацепление с обеими звездочками (число ударов) проверяют по формуле
- допустимое число
ударов в секунду (выбирают из таблицы
в зависимости от шага цепи).
Способы
регулирования натяжения цепи:
Также как и в ременной передаче, регулировка натяжения цепи осуществляется либо передвижной опорой (велосипед), либо с помощью натяжных устройств (натяжных звездочек, роликов, шин и т.д.), регулирующих, как правило натяжение ведомой ветви.
По мере изнашивания шарниров цепь удлиняется, стрела провисания f ведомой ветви увеличивается, что может вызвать пробуксовку и соскакивание цепи со звездочек.
Натяжные устройства должны компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев, при большей вытяжке — два звена цепи удаляют. Увеличение шага цепи вследствие износа в шарнирах не компенсируется ее натяжением. По мере изнашивания цепи шарниры располагаются все ближе к вершинам зубьев и возникает опасность соскакивания цепи со звездочек.
Для передач с углом наклона θ < 45° наклона к горизонту [f]<0,02а; при θ > 45° [f] < 0,015а, где а — межосевое расстояние. Поэтому цепные передачи, как правило, должны иметь возможность регулирования ее натяжения. В горизонтальных и наклонных передачах зацепление цепи со звездочками может обеспечиваться натяжением от собственной силы тяжести цепи, но стрела провисания цепи должна быть оптимальной в указанных выше пределах.
Предварительное натяжение цепи необходимо для обеспечения устойчивого зацепления цепи со звездочками. Оно проверяется разными способами, чаще всего по стреле провеса ветви.
Передача работает лучше при небольшом провисании холостой ветви цепи. Допускаемая величина стрелы провисания
.