2.6 Цепные передачи Общие сведения

Цепная передача относится к передачам зацепления с гибкой связью. Она состоит из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью.

Достоинства:

1. По сравнению с зубчатыми цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных расстояниях (до 5 м).

2. По сравнению с ременными передачами: цепные могут передавать большие мощности, требуют значительно меньшей силы предварительного натяжения, обеспечивает постоянство передаточного числа, более компактны.

Недостатки:

1. Значительный шум при работе.

2. Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи.

3. Удлинение цепи из-за износа шарниров и сход ее со звездочек.

Цепные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала к нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные недостаточно надежны.

Рисунок 1. Цепная передача

П риводные цепи

Рисунок 2. Роликовая цепь однорядная. Рисунок 3. Зубчатая цепь

Основные характеристики

Мощность: Р=FtV. Наиболее распространенны значения Р≤100 кВт.

Скорость цепи: V=nzp_ц/60, где z – число зубьев звездочки, р_ц – шаг цепи; n – частота вращения звездочки.

Наибольшее распространение получили тихоходные и среднескоростные передачи V≤15 м/с и n≤500 мин^-1.

Передаточное отношение: i=n₁/n₂=z₂/z₁.

Распространенные значения: i≤6(10).

Потери в передаче складываются из потерь на трение в шарнирах цепи, на зубьях звездочек и в опорах валов. При смазке погружением цепи в масляную ванну учитывают также потери на перемешивание масла. Среднее значение КПД η=0,96…0,98.

Минимальное межосевое расстояние ограничивается минимально допустимым зазором между звездочками:

а_min=(d_a1+ d_a2)/2+(30…50),

где d_a – наружный диаметр звездочки.

На практике рекомендуют принимать а=(30…50)р_ц

Длина цепи

Значение Lp округляют до целого числа (желательно четного). Далее уточняют значение а.

Для исключения перенапряжения цепи из-за неточностей изготовления и монтажа передачи ведомая ветвь должна иметь небольшое провисание.

Основными типами современных приводных цепей является шарнирные роликовые, втулочные и зубчатые цепи. Они стандартизованы и изготовляются специализированными заводами. Главными характеристиками цепи являются шаг, ширина и разрушающая нагрузка.

Звездочки приводных цепей по конструкции во многом подобны зубчатым колесам. Делительная окружность звездочки проходит через центры шарниров цепи. Диаметр этой окружности

d=p_ц/sin(π/z).

Для стандартных цепей все размеры зубьев звездочек стандартизованы.

Цепи и звездочки должны быть стойкими против износа и ударных нагрузок. Поэтому их изготавливают из углеродистых и легированных сталей с последующей термообработкой.

Силы в цепной передаче

Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ременной передачи.

Различают: F₁ и F₂ – натяжения ведущей и ведомой ветвей цепи; Ft – окружную силу; Fo – силу предварительного натяжения; Fv – натяжения от центробежных сил.

F₁ - F₂= Ft,

Fv =qV²

где q – масса единицы длины цепи; V – окружная скорость.

Fo определяют как натяжение от силы тяжести свободной ветви цепи:

Fo=К_faqg,

где а – длина свободной ветви (приблизительно равная межосевому расстоянию); g – ускорение силы тяжести; К_f – коэффициент провисания.

Натяжение ведомой ветви F₂ равно большему из натяжений F_о и F_v. Для практических расчетов можно принимать F₁≈ F₂, F₂≈0.