Лабораторная работа 6

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕЧЕЙ

Цель работы : ознакомление с конструкциями различных втулочно-роликовых и зубчатых цепей и с назначением, составляющих их деталей. Определение геометрических и несущих параметров цепей, эскизная разработка чертежей цепи и её деталей, расчёт и разработка чертежей сопрягаемых звёздочек.

1. Общая часть

Цепная передача рис.1 относится к передачам зацеплением гибкой связью. Состоит из ведущей и ведомой звёздочек, огибаемых цепью. Главный элемент цепной передачи – грузовая, тяговая или приводная цепь, которая, в свою очередь, состоит из соединённых шарнирами звеньев. Грузовые и тяговые цепи предназначены в основном для малоскоростных и транспортирующих механизмов и в учебном курсе «Детали машин» рассматриваются факультативно, тем более что конструкции данных цепей весьма и весьма разнообразны. Для выполнения курсовых проектов студенты, как правило, применяют приводные пластинчатые цепи.

К преимуществам цепных передач в сравнении с зубчатыми следует отнести возможность передачи движения при значительных межосевых расстояниях (большая трансмиссия), возможность передачи движения одновременно нескольким валам и относительно низкая точность изготовления и монтажа. В сравнении с ремёнными передачами они значительно более компактны, могут передавать практически любые мощности (до 2000 квт) и не имеют пробуксовки.

Рис.1.

Рис.2.

К недостаткам цепных передач следует отнести повышенный шум и динамические нагрузки в процессе зацепления, относительно низкую скорость (до 2-3м/с для втулочно-роликовых цепей и до 5м/с для зубчатых цепей), а также необходимость натяжных устройств в связи с неизбежным удлинением цепи в процессе работы.

2. Конструкция приводных цепей

Приводные цепи конструктивно подразделяются на втулочно-роликовые и зубчатые.

Втулочно-роликовые цепи (рис.2) как правило состоят из внутренних и наружных звеньев.

Во внутренние звенья запрессовываются втулки, на которые с зазором одеваются ролики. Внутренние звенья собираются с наружными посредством пальцев (валиков), которые запрессовываются в наружные пластины без зазора или с минимальным зазором, но в случае зазора посадочная часть пальцев выполняется с лыской, что исключает проворот пальца относительно пластины в процессе работы цепи. Проворот втулки относительно внутренних пластин также не допустим и это достигается либо прессовой посадкой втулки в пластину, либо аналогично посадочная часть втулки выполняется с лыской (на цепях с шагом более 80мм), а отверстие в пластинах прошивается протяжкой специальной формы.

Т аким образом, когда цепь огибает звездочку, проворот происходит только между втулкой и пальцем. Конструкция типовых втулочно-роликовых цепей стандартизирована ГОСТ 13568. При выполнении курсовых проектов рекомендуется выбирать цепи по данному ГОСТу. Цепи выпускаются серийно на Российских специализированных машиностроительных заводах. На рис.3 показана типовая двухрядная втулочно-роликовая цепь.

Рис.3

Стандарт предусматривает изготовление ещё трёх и четырёх рядных цепей. На концевых участках цепей монтируются соединительные звенья с изогнутыми пластинами, позволяющие собирать цепь в замкнутый контур при общем нечётном количестве звеньев в контуре. При шаге цепи t = 78,1 мм и более возможно изготовление цепи только с изогнутыми пластинами – такие цепи лучше компенсируют ударную нагрузку, но имеют и большее удлинение под нагрузкой. Увеличение количества рядов цепи позволяет увеличивать её несущие параметры без ухудшения динамических характеристик.

На рис.4 показана пластинча­тая зубчатая цепь. Данные цепи применяют, как правило, для высокоскоростных пере­дач. Конструкция и типораз­меры зубчатых цепей регла­ментированы ГОСТ 13552.

Рис.4

Использование большого ко­личества рядов (набора пла­стин) позволяет уменьшить шаг цепи при сохранении не­сущей способности сравнительно с втулочно-роликовой цепью и, естественно, снизить динамические нагрузки при прочих равных условиях. Данные цепи являются односторонними, т. е. изгиб возможен только в одну с торону.

Рис. 5.

В процессе огибания звёздочки проворот звеньев происходит в шарнире, который выполняется из двух профильных пальцев как показано на рис.5. Благодаря такой конструкции шарнира исключается относительное скольжение между пальцем и пластиной, что способствует уменьшению износа.

В то же время, допустимый угол поворота в одном шарнире не должен превышать 15⁰. Исходя из данного параметра минимальное число зубьев звёздочки z _min= 360/15 = 24. Зубчатые цепи серийно выпускаются на максимальный шаг 31.75мм.