2.1.4. Критерії працездатності і розрахунку ланцюгових передач

Причини виходу з ладу ланцюгових передач:

• знос шарнірів, внаслідок чого відбувається видовження ланцюга та порушення правильного зачеплення його із зірочками (основний критерій працездатності для більшості передач);

• утомне руйнування пластин по провушинах – основний критерій для швидкохідних важко навантажених роликових ланцюгів, які працюють в закритих картерах, в умовах якісного змащування;

• прокручування валиків і втулок в пластинах в місцях запресовування;

• викришування та руйнування роликів;

• настання гранично допустимого провисання холостої вітки – критерій характерний для передач з нерегульованою міжосьовою відстанню без натяжних пристроїв;

• знос зубців зірочок.

Строк служби ланцюгової передачі найчастіше обмежується довговічністю ланцюга, а довговічність ланцюга в свою чергу залежить від зносостійкості шарнірів.

Матеріали деталей ланцюга, термообробка.

Пластини виготовляють із загартовуваних сталей: сталь 45, 50, 40Х, 4ХН та ін. Твердість після термообробки в залежності від типу ланцюга та кроку складає НRС 26…45.

Валики і втулки для ланцюгів усіх типів, за винятком ланцюгів типу ПРИ, виготовляють із цементованих сталей, сталь 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХН3 і ін. Твердість після цементації та загартування складає НRС 54…65. Валики ланцюгів ПРИ виготовляють із загартовуваних сталей, надаючи їм твердість

НRС 45…55, а втулки для них виготовляють як із загартовуваних, так і цементованих сталей, при умові забезпечення твердості НRС 45…55. Ролики ланцюгів усіх типів виготовляють, як із загартовуваних, так і з цементованих, забезпечуючи твердість, у першому випадку НRС 47…62, в другому –

НRС 42…50. Ролики ланцюгів ПРИ виготовляють із нецементованих сталей, надаючи їм твердості НRС 35…45.

2.1.5. Несуча здатність та розрахунок ланцюгових передач

Згідно з основним критерієм працездатності ланцюги, зносостійкістю шарнірів, несуча здатність ланцюгової передачі може бути визначена умовно, по якій тиск в шарнірах не повинен перевищувати допустимого, в даних умовах експлуатації, рівня.

В розрахунках ланцюгових передач, зокрема при урахуванні умов експлуатації використовують степеневу залежність між тиском і шляхом тертя, де С в даних обмежених умовах може розглядатися, як постійна величина. Показник залежить від характеру тертя: при нормальній експлуатації передач із якісним змащуванням в умовах недостатнього змащування

Допустима корисна сила, яку може передавати ланцюг з шарнірами ковзання

де - допустимий тиск, МПа, в шарнірах при середніх умовах експлуатації;

А – проекція опорної поверхні шарніра, мм²,

тут - діаметр валика, мм;

внутрішня ширина ланцюга, мм;

- коефіцієнт експлуатації:

тут - коефіцієнт динамічності: = 1,0 – при спокійному характері

навантаження, = 1,2…1,5 – при наявності поштовхів, = 1,8 – при

сильних ударах;

– коефіцієнт, що залежить від величини міжосьової відстані: при

a = (30…50) р = 1,0; а при a < 25 р = 1,25, при a = (60…80) р

- коефіцієнт, що враховує нахил передачі відносно горизонталі: при

ψ ≤ 45⁰ = 1,0 при ψ > 45⁰ ;

- коефіцієнт, який враховує наявність регулювання: для передач з

можливістю регулювання положення осі однієї із зірочок = 1,0,

для передач з відтяжними зірочками або натискними роликами

= 1,1, для передач з нерегульованими осями зірочок = 1,25;

- коефіцієнт, що враховує характер змащування: при безперервному

змащуванні у ванні або від насосу = 0,8, при регулярному

капельному або внутрішньо шарнірному змащуванні = 1,0, при

періодичному змащуванні = 1,5;

– коефіцієнт, що враховує режим роботи передачі,

однозмінній роботі, - при 2-х змінній роботі;

- при 3-х змінній роботі;

- температурний коефіцієнт, = 1.0 при 25⁰С < t < 150⁰С, при екстре-

мальних умовах >1.0.

Привідні ланцюги проектуються на основі геометричної подібності, тому площа проекції опорної поверхні шарніра для кожного розмірного ряду ланцюгів може бути представлена співвідношенням , де с – коефіцієнт пропорційності, с 0,25 – для однорядних ланцюгів.

Допустима корисна сила ланцюга з рядами

де - коефіцієнт рядності ланцюга, який враховує нерівномірність розподілу

навантаження по рядах:

Допустима величина обертального моменту, Н·м, на валу малої зірочки

звідки крок ланцюга

Орієнтовно, крок однорядного ланцюга

де коефіцієнти: 12,8 – для ланцюгів ПР;

13,5 – для ланцюгів ПРЛ.