6.1.3 Механизмы с передачей звездочка-цепь

Механизмы с передачей звездочка-цепь широко используются в устройствах вертикального или горизонтального перемещения грузов, например в устройствах подъема каретки штабелера (рис. 6.4), в различных цепных транспортерах и конвейерах.

Если звездочка ведущая (рис. 6.4), передаточное отношение u_з-ц (1/м) звездочка-цепь

(6.12)

где ω  скорость вращения звездочки;

V  скорость движения цепи и каретки;

r  радиус звездочки по делительной окружности;

t  шаг цепи;

z  число зубьев звездочки.

Рис. 6.4. Устройство подъема каретки штабелера:

1  приводная роликовая цепь, 2  ведущая звездочка, 3 – мотор-редуктор, 4 – стойка и направляющая каретки, 5 – каретка с грузом, 6 – устройство натяжения цепи

Если цепь ведущая, передаточное отношение u_ц-з (м) цепь-звездочка

(6.13)

Крутящий момент на звездочке, если она ведущая,

(6.14)

где F  нагрузка на цепь.

Допустимая полезная сила, которую может передавать роликовая цепь

(6.15)

где [p]  допустимое давление в шарнирах цепи из условия не выдавливания смазки и ограничения износа;

d  диаметр валика цепи;

В  длина валика цепи;

K_э – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации цепи.

Исходя из полезной силы, по таблицам выбирают цепь.

С целью уменьшения габаритов механизма стремятся уменьшить диаметр звездочки и, соответственно, число ее зубьев. Минимальное число зубьев звездочки ограничивается износом шарниров, динамическими нагрузками, пульсацией передаточного отношения, шумом передачи. В тихоходных передачах z_min = 13…15, в быстроходных  z_min = 19…23.

Существует множество механизмов с различными цепными передачами. В приводах машин используются в основном механизмы с роликовыми однорядными и многорядными цепями и с зубчатыми цепями. Основной параметр цепи и передачи в целом  шаг цепи t. Шаги цепей стандартизированы и кратны одному дюйму.

В транспортирующих устройствах к звеньям цепи прикрепляют различные детали-скребки, катки и т. п., а иногда и целые узлы, например, технологическую оснастку в роторно-конвейерных машинах-автоматах.

6.1.4 Механизмы с передачей зубчатый шкив-зубчатый ремень

В современных машинах все шире используются механизмы с передачей зубчатый шкивзубчатый ремень. Они во многом заменяют механизмы с цепными передачами. Зубчато-ременные передачи не требуют смазки, меньше изнашиваются, меньше шумят, имеют постоянное (не пульсирующее) передаточное отношение, но не могут передавать такие большие силы как цепная передача. Зубчато-ременные передачи также во многом заменяют обычные зубчатые передачи. Как и в зубчатых передачах, основной параметр передачи  это модуль

(6.16)

где t  шаг зубьев ремня.

Профиль зубьев ремня может быть разным  трапециевидным, полукруглым. Ремни могут быть односторонними и двухсторонними. В первом случае зубья расположены только на внутренней поверхности ремня, во втором – и на внутренней и на внешней поверхностях. На рис. 6.5 для примера изображена схема механизма раздвижных дверей, в котором используется зубчато-ременная передача.

Передаточное отношение u _р-ш (1/м) зубчато-ременной передачи определяется так же как в цепной передаче

(6.17)

где t  шаг зубьев на ремне;

z  число зубьев шкива.

Диаметр шкива по делительной окружности

(6.18)

Рис. 6.5. Схема механизма раздвижных дверей:

1 – мотор-редуктор, 2 – зубчатый ведущий шкив, 3 – зубчатый ремень, 4 – направляющая дверей, 5 – створки дверей

Наименьшее допустимое число зубьев шкива зависит от модуля и частоты вращения шкива и выбирается по таблице. Ремень выбирается исходя из действующей на него нагрузки, допустимой удельной силы и условий эксплуатации. Допустимая удельная сила на 1 мм ширины ремня зависит от модуля и определяется по таблице.