Матеріали

Ланцюги та зірочки повинні бути стійкими проти зносу та ударних навантажень. Виготовляють з вуглецевих та легованих сталей з подальшою термообробкою (поліпшення, загартування).

Зірочки – сталь 45, 40Х тощо.

Пластини – сталь 45, 50 тощо.

Валики та ролики – сталь 15, 20,20Х тощо.

Деталі шарнірів цементують для підвищення зносостійкості при зберіганні ударної міцності.

Перспектива – виготовлення з пластмас, які дозволяють зменшити динамічні навантаження та шум передачі.

Кінематика та динаміка ланцюгових передач

Рух веденої зірочки визначається швидкістюV₂ (рисунок 3.28), періодичні зміни якої супроводжуються мінливістю передаточного відношення та додатковими динамічними навантаженнями. Зі швидкістюV₁ пов’язані поперечні коливання гілок ланцюга та удари шарнірів ланцюга по зубцях зірочки, які викликають додаткові динамічні навантаження.

,.

Зі зменшенням числа зубців z₁погіршуються динамічні властивості передачі.

Удари викликають шум при роботі передачі та є однією з причин виходу з ладу ланцюга. Для обмеження шкідливого впливу ударів розроблені рекомендації з вибору кроку ланцюга в залежності від швидкохідності передачі [3]. При деякій n_к може виникнути явище резонансу коливань ланцюга. Умова відсутності резонансу

, (3.69)

де а – міжосьова відстань;

F₁– натяг ведучої гілки;

q – маса 1 м довжини ланцюга.

У ході роботи виникає знос шарнірів ланцюга за рахунок збільшення зазорів між валиком і втулкою, у результаті ланцюг витягується.

Термін служби ланцюга по зносу залежить від міжосьової відстані, числа зубців малої зірочки z₁, тиску в шарнірі р, умов змащування, зносостійкості матеріалу ланцюга, допустимого відносного зносу .

Зі збільшеннямL_ц збільшується термін служби. При меншому числі зубців зірочки динаміка погіршується. Збільшення числа зубців веде до збільшення габаритів, зменшується допустимий відносний зазор, який обмежується можливістю втрати зачеплення ланцюга з зірочкою, а також зменшенням міцності ланцюга.

Шаг зношеного ланцюга (рисунок 3.29)

. (3.70)

Зношений ланцюг розташовується на новому діаметрі зірочки

. (3.71)

Зачеплення можливе тільки за умови

. (3.72)

Можливо помітити, що при зносі р_ц діаметрd ^/ , і як наслідок – можливість спадання ланцюга з зірочки збільшується зі збільшенняz(у першу чергу з великою зірочкою).

Існує оптимальне число зубців зірочки, при якому ланцюг має максимальний термін служби з урахуванням міцності та спроможності до зачеплення [3].

Сили в зачепленні

Сили

Колова сила ,. (3.73)

Сила попереднього натягу

, (3.74)

де K_f – коефіцієнт, що враховує нахил ланцюга до обрію.

Якщо в пасовій передачі натяг є необхідною умовою роботи передачі, то ланцюгові передачі при малих швидкостях можна не натягати.

Відцентрова сила

. (3.75)

У ланцюговій передачі від, отже, можна приймати.

Критерії працездатності ланцюгової передачі

Основною причиною втрати працездатності є знос шарнірів ланцюга. Основний розрахунковий критерій зносостійкості шарнірів:

, (3.76)

де p – тиск у шарнірі;

d – діаметр валика;

B – ширина ланцюга, що дорівнює довжині втулки.

Допустимий тиск у шарнірах ланцюга

, (3.77)

де K_е– коефіцієнт експлуатації,

, (3.78)

де K_д – коефіцієнт динамічного навантаження;

K_а – коефіцієнт міжосьової відстані або довжини ланцюга;

Кн– коефіцієнт нахилу ланцюга до обрію;

K_рег – коефіцієнт способу регулювання натягу ланцюга;

K_с – коефіцієнт змащення і забруднення передачі;

K_реж – коефіцієнт режиму або тривалості роботи протягом доби.

Термін служби ланцюга за зносом залежить:

• від міжосьової відстані (збільшується довжина ланцюга і зменшується число пробігів ланцюга в одиницю часу, тобто зменшується число поворотів у кожнім шарнірі ланцюга);

• від числа зубців малої зірочки (зі збільшенням z₁зменшується кут повороту в шарнірах).

Практичний розрахунок ланцюгової передачі наведений у роботі [7].