МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

Кафедра Мелиоративные и строительные машины

Расчет цепных передач Учебно-методическое пособие

по курсу

Детали машин и основы конструирования

для студентов специальностей 190207, 190603 и направления 551800

Ю.П. Леонтьев, Н.В. Венкова

Москва 2007

4. Критерии работоспособности и расчёта цепных передач

Все детали стандартных цепей конструируют примерно равнопрочными. Это достигается соответствующим сочетанием размеров деталей, их материалов и термообработки. Для большинства цепных передач основной причиной потери работоспособности является износ шарниров цепи.

Износ происходит за счёт поворотов шарниров цепи. За один полный пробег цепи происходит 4 поворота каждого шарнира. Угол поворота φ зависит от числа зубьев звёздочки z

Интенсивность износа зависит от многих факторов. Решающее влияние на долговечность цепи по износу шарниров оказывает величина давления в шарнирах p. Опытами установлено, что влияние р на долговечность цепи проявляется в степенной форме и значительно превышает влияние всех других факторов. Не менее существенно влияние смазки и загрязнение цепи. Кроме этого на износ оказывает влияние динамичность нагрузки в приводе, величина межосевого расстояния а, число зубьев малой звездочки z₁, условия смазки, способ регулирования провисания цепи, режим работы механизма, конструкция передачи, износостойкость материала деталей шарниров.

Делительный диаметр звёздочки проходит через центры шарниров цепи и определяется по формуле

Шаг цепи и звездочки по делительной окружности для новой цепи совпадает. По мере изнашивания шарниров шаг цепи увеличивается и цепь «всплывает» на звездочке, и чем больше число зубьев, находящихся в зацеплении с цепью, тем больше «всплывание». Шаг изношенной цепи, измеряемый как расстояние между центрами роликов, равен

где Δt величина износа.

Следовательно, изношенная цепь будет раньше терять зацепление со звёздочкой с большим числом зубьев.

Таким образом, при выборе числа зубьев звёздочек следует учитывать два противоречивых условия. На большой звездочке цепь изнашивается меньше (меньше угол поворота шарниров), но в то же время, мало изношенная цепь и еще не потерявшая своей прочности быстрее теряет зацепление со звездочкой.

На малой звездочке цепь изнашивается быстрее (больше угол поворота шарниров), но зато при большом износе зацепление со звездочкой не теряется. При расчёте следует выбирать оптимальное число зубьев, при котором цепь должна иметь максимальный срок службы с учётом её прочности и способность зацепления.

Число циклов нагружения зависит от числа пробегов цепи в единицу времени. Срок службы цепи увеличивается с увеличением межосевого расстояния а, так как увеличивается длина цепи l и уменьшается число пробегов цепи.

Для цепной передачи работающей по принципу зацепления, а не трения, как в ременной передаче, сила предварительного натяжения не имеет большого значения. Наоборот, создание значительного предварительного натяжения способствует большему изнашиванию шарниров цепи. Поэтому цепные передачи должны иметь натяжные устройства для регулирования провисания цепи.