До широкого распространения станков с ЧПУ зубья звездочек цепных передач нарезали чаще всего на обычных фрезерных станках дисковыми фрезами в делительных головках или – реже — червячными фрезами на зубофрезерных станках. Но для полного соответствия профиля зуба.
. при обработке дисковой фрезой теоретическому профилю необходимо для каждого числа зубьев звездочки изготовить «свою» фрезу. Производство огромной номенклатуры дорогостоящих фрез экономически нецелесообразно, и для цепи одного типоразмера стали делать 5 фрез, как некий компромисс между точностью получаемого профиля и стоимостью.
Фреза №1 – для z=7 и 8
Фреза №2 – для z=9…11
Фреза №3 – для z=12…17
Фреза №4 – для z=18…35
Фреза №5 – для z>35
Сегодня на станках плазменной, лазерной, электроэрозионной, гидроабразивной резки с ЧПУ, фрезерных с ЧПУ можно изготавливать без специального дорогостоящего инструмента звездочки цепных передач с профилями зубьев точно соответствующими теории. Это, безусловно, положительно сказывается на износостойкости и цепи и зубьев при эксплуатации передачи.
При создании управляющей программы для изготовления профилей зубьев звездочки цепной передачи в большинстве случаев необходимо получить или сделать dxf-файл с чертежом контура детали в натуральную величину (в масштабе 1:1).
Современные CAD-программы для конструкторов-механиков решают эту задачу за «пару кликов мышью». Представленный далее геометрический расчет звездочки цепной передачи в Excel покажет – «как они это делают» и поможет сделать чертеж тем, у кого нет этих дорогостоящих CAD-программ.
- Расчет в Excel профиля звездочки.
- Программа в MS Excel:
- Формулы:
- Алгоритм построения профиля зуба:
- Заключение.
- Как определить диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи
- Диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи формула
- Диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи формула
- Расчет параметров звездочки
- Детали машин
- Цепные передачи
- Общие сведения о цепных передачах
- Классификация цепных передач
- Достоинства цепных передач
- Недостатки цепных передач
- Область применения цепных передач
- Приводные цепи
- Роликовые приводные цепи
- Втулочные приводные цепи
- Зубчатые приводные цепи
- Фасоннозвенные цепи
- Материал цепей
- Геометрические и кинематические параметры цепной передачи
- 💥 Видео
Видео:Модуль шестерни и параметры зубчатого колесаСкачать
Расчет в Excel профиля звездочки.
Расчет звездочки цепной передачи выполняется по формулам Таблицы 1 и Таблицы 2 ГОСТ 591-69. Расчет некоторых дублирующих размеров я не стал выполнять, а оставшиеся, необходимые для прорисовки профиля параметры, расположил в таблице в порядке выполнения построений.
Программа в MS Excel:
Исходных данных — всего два, по ним автоматически определяются все расчетные параметры. Пользователь вводит число зубьев звездочки и выбирает из выпадающего списка цепь по ГОСТ 13568-97, все остальное происходит автоматически!
Проектировочный расчет в Excel роликовой цепной передачи, определяющий исходные данные для рассматриваемой программы, в подробном изложении найдете здесь.
Формулы:
Формулы в программе, как было замечено выше, расположены не в логической последовательности выполнения вычислений, а в порядке потребности в значениях размеров для выполнения геометрических построений.
9. λ = t / d1
10. K =f( λ )
при λ ≤1,5 K =0,480
при 1,5 λ ≤1,6 K =0,532
при 1,6 λ ≤1,7 K =0,555
при 1,7 λ ≤1,8 K =0,575
при λ >1,8 K =0,565
Последнее значение K явно выбивается из логической цепи чисел, но соответствует ГОСТ 591-69. Ошибка в ГОСТе? Скорее всего — да. (Никто не удосужился за почти 50 лет ее исправить. ) Однако, ошибка не критическая. Во многих источниках K =0,5 вне зависимости от значения λ .
11. γ =180/ z
12. De = t *( K +1/tg ( γ ))
13. dд = t /sin( γ )
14 . Di = dд -2* r
15 . e /2=0,015* t
В точных кинематических реверсивных передачах следует назначить e =0.
16. r =0,5025* d1 +0,05
17. α =55-60/ z
18. r1 =0,8* d1 + r
19. β =18-56/ z
20. FG = d1 *(1,24*sin( φ ) — 0,8*sin( β ))
21. φ =17-64/ z
22. r2 = d1 *(1,24*cos ( φ )+0,8*cos ( β ) -1,3025) -0,05
23. bn =f ( b1 )
при n =1 bn =0,93* b1 -0,15
при n =2 и n =3 bn =0,90* b1 -0,15
при n =4 bn =0,86* b1 -0,3
24. Bn =( n -1)* A + bn
25. Dc = t *1/tg ( γ ) -1,3* h
26. r3 =1,7* d1
27. h3 =0,8* d1
28. r4 =f ( t )
при t ≤35 r4 =1,6
при t >35 r4 =2,5
Алгоритм построения профиля зуба:
1. Из центра звездочки проводим вертикальную осевую линию через центр будущей впадины и наклоненную на угол γ осевую линию, которая пройдет через центр зуба.
2. Из того же центра строим три окружности – выступов, с диаметром De ; делительную, с диаметром dд ; и впадин, с диаметром Di .
3. Чертим осевую линию параллельную вертикальной осевой, отступив от нее на расстояние, равное половине смещения — e /2.
4. Из центра O — пересечения делительного диаметра и смещенной осевой линии — строим дугу с радиусом r и углом α .
5. На продолжении отрезка EO находим точку O1 (EO1= r1 ) и проводим дугу радиусом r1 на угол β .
6. Из точки F откладываем отрезок FG под углом φ к наклонной осевой, проходящей через центр зуба.
7. На перпендикуляре к отрезку FG, проведенном из точки G, находим центр O2 (GO2= r2 ) и чертим из точки G дугу радиусом r2 до пересечения с диаметром окружности выступов.
Фронтальный профиль зуба построен. Осталось сделать зеркальную копию профиля вправо от вертикальной оси и размножить по всей окружности.
Построение поперечного профиля зубьев звездочки, думаю, не требует каких-либо дополнительных пояснений. Единственное, на что хотелось бы обратить внимание, это — выполнение диаметра обода Dc . Если его по невнимательности завысить, ролики цепи не «сядут» во впадину, и цепь будет опираться на звездочку торцами боковых пластин… (Недолго будет опираться…)
Видео:Звёздочки для роликовых цепей! Обзор видов за 3 минуты!Скачать
Заключение.
Расчет звездочки цепной передачи был выполнен в разрезе определения геометрических размеров профиля зубьев, достаточных для выполнения чертежа венца. Допуски на изготовление звездочки следует назначать по Таблице 3 ГОСТ591-69. В справочном приложении к этому ГОСТу есть обширные таблицы с рассчитанными параметрами звездочек для конкретных марок цепей. Часть данных из этих таблиц вы можете использовать для проверки выдаваемых программой в Excel результатов.
Уважающих труд автора прошу скачать файл с расчетной программой после подписки на анонсы статей в окне, размещенном в конце статьи или в окне наверху страницы!
Видео:Видеопрактика 3.2.1 Расчет цепных передач (упрощенно)Скачать
Как определить диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи
Классификация передач. Приводные роликовые цепи различают (рис. 77): однорядные нормальные (ПР), однорядные длиннозвенные облегченные (ПРД), однорядные усиленные (ПРУ), двух (2ПР)-, трех (ЗПР)-и четырехрядные (4ПР) и с изогнутыми пластинками (ПРИ).
Рис.77. Виды приводных цепей: а – втулочная однорядная, б – роликовая однорядная, в – роликовая двухрядная, г – роликовая с изогнутыми пластинами, д – зубчатая, е – фасонозвенная крючковая, ж – фасонозвенная штыревая.
Назначение. Цепные передачи относится к механическим передачам зацепления с гибкой связью и применяют для передачи вращательного вращения между валами расположенным на значительных расстояниях и при необходимости обеспечить постоянное передаточное отношение. Цепная передача состоит из расположенных соосно на некотором расстоянии друг от друга звездочек, и охватывающей их цепи. Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. В связи с вытягиванием цепей по меpe их износа натяжное устройство цепных передач должно регулировать натяжение цепи. Это регулирование, по аналогии с ременными передачами, осуществляют либо перемещением вала одной из звездочек, либо с помощью регулирующих звездочек или роликов.
Преимущества. Благодаря зацеплению отсутствует скольжение тягового органа. Возможность передачи движения между валами на большие расстояния (до 8М). Меньшие габариты, чем у ременных передач, особенно по ширине. Меньшие нагрузки на опоры валов передачи. Возможность передачи вращения одной цепью нескольким валам. Больший КПД.
Недостатки. Повышенный шум и вибрации вследствие удара звеньев цепи по звездочкам, которые повышаются с увеличением ее скорости. Увеличение шага цепи в процессе эксплуатации в связи с ее износом. Необходимость устройств для натяжения цепей. Отсутствие жидкостного трения в шарнирах увеличивает их износ поэтому необходима смазка периодическая или постоянная. Скорость цепи неравномерна, особенно при малых числах зубьев звездочек, что создает дополнительные динамические нагрузки и колебания передаточного числа.
Сферы применения. Цепные передачи применяют в транспортных, сельскохозяйственных, строительно-дорожных, горных и нефтяных машинах, а также в металлорежущих станках.
По мощности передачи применяются при 100КВт, (в некоторых передачах до 3000КВТ), по окружной скорости — 15М/с, по передаточным числам 7, КПД цепных передач 0,94…0,97.
Геометрический расчет. Центры шарниров цепи при зацеплении с зубьями звездочки располагаются на делительной окружности звездочек, который определяется
, (13.1)
Где Р — Шаг цепи; — Число зубьев звездочки.
Для приводных цепей зубья звездочек определяют все размеры зубьев, а также диаметр вершин И впадин зубьев этих звездочек (рис. 78).
Минимальное межосевое расстояние Атіп Цепной передачи принимают в зависимости от передаточного числа И Передачи и условия, что угол обхвата цепью меньшей звездочки составляет не менее 120°, т. е. при И Расчет цепной передачи — 2.3 out of 5 based on 43 votes
Видео:Как замерить роликовую цепьСкачать
Диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи формула
Видео:SolidWorks проектирование работающей звёздочки для роликовых цепей, с файлами для сборкиСкачать
Диаметр делительной окружности звездочки цепной передачи формула
Классификация передач. Приводные роликовые цепи различают (рис. 77): однорядные нормальные (ПР), однорядные длиннозвенные облегченные (ПРД), однорядные усиленные (ПРУ), двух (2ПР)-, трех (ЗПР)-и четырехрядные (4ПР) и с изогнутыми пластинками (ПРИ).
Рис.77. Виды приводных цепей: а – втулочная однорядная, б – роликовая однорядная, в – роликовая двухрядная, г – роликовая с изогнутыми пластинами, д – зубчатая, е – фасонозвенная крючковая, ж – фасонозвенная штыревая.
Назначение. Цепные передачи относится к механическим передачам зацепления с гибкой связью и применяют для передачи вращательного вращения между валами расположенным на значительных расстояниях и при необходимости обеспечить постоянное передаточное отношение. Цепная передача состоит из расположенных соосно на некотором расстоянии друг от друга звездочек, и охватывающей их цепи. Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. В связи с вытягиванием цепей по меpe их износа натяжное устройство цепных передач должно регулировать натяжение цепи. Это регулирование, по аналогии с ременными передачами, осуществляют либо перемещением вала одной из звездочек, либо с помощью регулирующих звездочек или роликов.
Преимущества. Благодаря зацеплению отсутствует скольжение тягового органа. Возможность передачи движения между валами на большие расстояния (до 8М). Меньшие габариты, чем у ременных передач, особенно по ширине. Меньшие нагрузки на опоры валов передачи. Возможность передачи вращения одной цепью нескольким валам. Больший КПД.
Недостатки. Повышенный шум и вибрации вследствие удара звеньев цепи по звездочкам, которые повышаются с увеличением ее скорости. Увеличение шага цепи в процессе эксплуатации в связи с ее износом. Необходимость устройств для натяжения цепей. Отсутствие жидкостного трения в шарнирах увеличивает их износ поэтому необходима смазка периодическая или постоянная. Скорость цепи неравномерна, особенно при малых числах зубьев звездочек, что создает дополнительные динамические нагрузки и колебания передаточного числа.
Сферы применения. Цепные передачи применяют в транспортных, сельскохозяйственных, строительно-дорожных, горных и нефтяных машинах, а также в металлорежущих станках.
По мощности передачи применяются при 100КВт, (в некоторых передачах до 3000КВТ), по окружной скорости — 15М/с, по передаточным числам 7, КПД цепных передач 0,94…0,97.
Геометрический расчет. Центры шарниров цепи при зацеплении с зубьями звездочки располагаются на делительной окружности звездочек, который определяется
, (13.1)
Где Р — Шаг цепи; — Число зубьев звездочки.
Для приводных цепей зубья звездочек определяют все размеры зубьев, а также диаметр вершин И впадин зубьев этих звездочек (рис. 78).
Минимальное межосевое расстояние Атіп Цепной передачи принимают в зависимости от передаточного числа И Передачи и условия, что угол обхвата цепью меньшей звездочки составляет не менее 120°, т. е. при И Расчет цепной передачи — 2.4 out of 5 based on 42 votes
Видео:Рез звездочки цепной передачи диаметром 700 мм на ДК7780Скачать
Расчет параметров звездочки
Расчет параметров звездочки производится в зависимости от размеров, параметров приводной цепи, двухрядной 2ПР-25,4-11340 ГОСТ 13568-75 [7].
Пример выполнения чертежа звездочки (Приложение 7). Передаточное число цепной передачи i=3, шаг цепи равен 25,4 мм.
Диаметр делительной окружности звездочки ведущей
,
где t – шаг цепи;
z1 – число зубьев ведущей звездочки;
Диаметр окружности выступов звездочки
.
Диаметр окружности впадин звездочки
,
.
.
Диаметр проточки ,h=24,2– ширина пластин цепи, мм.
Обозначение цепи | t, мм | d1, мм | Ввн, мм | А, мм | h, мм |
2ПР-12,7-3180 | 12,7 | 8,51 | 7,75 | 13,92 | 11,8 |
2ПР-15,875-4540 | 15,875 | 10,16 | 9,65 | 16,92 | 14,8 |
2ПР-25,4-11340 | 25,4 | 15,88 | 15,88 | 29,29 | 24,2 |
2ПР-19,05-8120 | 19,05 | 11,91 | 12,7 | 25,5 | 18,2 |
2ПР-31,75-17700 | 31,75 | 19,05 | 19,05 | 38,15 |
Примечание. в обозначении цепи цифра 2 – обозначает двухрядность цепи, для цепи однорядной значение А – расстояние между рядами роликов цепи равно 0.
Ширина зуба звездочки мм.
Ширина венца звездочки для двухрядной цепи мм.
Толщина обода мм.
Диаметр освобождения для облегчения звездочки мм.
Толщина диска мм.
мм.
Построение профиля зуба звездочки (рис. 53).
Координата радиуса кривизны мм.
Радиус зуба в продольном сечении мм.
Ширина зуба мм.
Рис. 53. Параметры звездочки:
а) вид спереди; б) вид сбоку
Расчет параметров шкива клиноременной передачи
Ременные передачи относятся к передачам с гибкой связью посредством которых можно обеспечивать бесступенчатое регулирование передаточного числа (Вариатор Приложение 15).Пример выполнения чертежа шкива для клиноременной передачи приведен в Приложении 8.
Расчет параметров шкива клиноременной передачи определяется по сечению ремня ГОСТ 1284-68 [3, 4].
Для сечения ремня 0 значения расчетного диаметра шкива ведущего d1определяют из стандартного ряда: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250.Внешний диаметр шкива =125 мм.
В зависимости от сечения ремня (табл.18)
= 125+2×2,5=130мм,
выбирают по табл. 19.
Основные размеры клиновых ремней
Тип | Обозначение | Размеры сечения | A, мм 2 | L, м | d1min, мм | T1, Н×м |
b | bпр | h | y0 | |||
Нормального сечения | О | 8,5 | 2,1 | 0,4. 2,5 | £30 | |
A | 2,8 | 0,56. 4,0 | 15. 60 | |||
Б | 10,5 | 0,8. 6,3 | 50. 150 | |||
В | 13,5 | 4,8 | 1,8. 10 | 120. 600 | ||
Г | 6,9 | 3,15. 15 | 450. 2400 | |||
Д | 23,5 | 8,3 | 4,5. 18 | 1600. 6000 | ||
Е | 6,3. 18 | ³4000 | ||||
Узкие | УО | 8,5 | 2,0 | 0,63…3,55 | £150 | |
УА | 2,8 | 0,8…4,5 | 90…140 | |||
УБ | 3,5 | 1,25…8,0 | 300…2000 | |||
УВ | 4,8 | 2,0…8,0 | ³1500 |
Параметры сечения ремня и размеры канавок шкива
Сечение ремня | Wp | bmin | hmin | e | f | r | dpдля угла канавки a | |||
34º | 36º | 38º | 40º | |||||||
О | 8,5 | 2,5 | 7,0 | 12,0 | 8,0 | 0,5 | 50…71 | 80…100 | 112…160 | ³180 |
А | 3,3 | 8,7 | 15,0 | 10,0 | 1,0 | 75…112 | 125…160 | 180…400 | ³450 | |
Б | 4,2 | 10,8 | 19,0 | 12,5 | 1,0 | 125…160 | 180…224 | 250…500 | ³560 | |
В | 5,7 | 14,3 | 25,5 | 17,0 | 1,5 | – | 200…315 | 355…630 | ³710 | |
Г | 8,1 | 19,9 | 37,0 | 24,0 | 2,0 | – | 315…450 | 500…900 | ³1000 | |
Д | 9,6 | 23,4 | 44,5 | 29,0 | 2,0 | – | 500…560 | 630…1120 | ³1250 | |
Е | 12,5 | 30,5 | 58,0 | 38,0 | 2,5 | – | – | 800…1400 | ³1600 |
Внутренний диаметр мм, принимают dв=110 мм.
Ширина обода шкива:
мм,
где z – число ремней (канавок);
e – шаг между канавками;
f – расстояние от края обода.
Параметры e,f указаны на рис. 54.
Толщина обода для клиновых ремней .
Диаметр выборки мм.
Длина ступицы мм, d– диаметр отверстия ступицы шкива.
Рис. 54. Профиль канавок шкивов
Библиографический список
1. Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование.Общие требования к оформлению: учебное пособие / Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. – 4-е изд., перераб. и доп. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 56 с.
2. Современное машиностроение. Детали машин и основы конструирования: учебник/ П.Н. Учаев, С.Г. Емельянов, Е.В. Павлов и др.– М.: Академия, 2008. – 352 с.
3. Анурьев, В.И.Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / В.И. Анурьев /под ред. И.Н. Жестковой. –8-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. –Т.1. –920с.;Т.2. – 912 с.; Т.3. –864с.
4. Леликов, О.П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин:конспект лекций по курсу «Детали машин» / О.П. Леликов.– 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Машиностроение, 2004. – 440 с.
5. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов/ П.Ф. Дунаев,О.П. Леликов. – М.: Академия, 2004. – 496 с.
6. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие/ А.Е. Шейнблит. – Калининград: Высшая школа, 2002. – 455 с.
7. Ахлюстина, В.В. Детали машин. Расчет механических передач. Проектирование цепных передач: учебное пособие/ В.В.Ахлюстина, Э.Р. Логунова. – Челябинск: Изд-воЮУрГУ, 2008. – 135 с.
8. Устиновский, Е.П. Многовариантное проектирование зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач с применением ЭВМ: учебное пособие к курсовому проектированию / Е.П. Устиновский, Ю.А. Шевцов, Ю.К. Яшков. – Челябинск: ЧГТУ, 1995. – 105 с.
9. Сохрин, П.П. Техническая документация в курсовом проектировании по деталям машин: методические указания. П.П. Сохрин, Е.П. Устиновский, Ю.А. Шевцов/ под ред. П.П. Сохрина. – Челябинск: ЧГТУ, 1994. – 73 с.
10. Ахлюстина, В.В. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие/ В.В.Ахлюстина, Э.Р. Логунова.– Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 211 с.
Приложения
Приложение 6 |
Установка подшипников качения на коническую вал-шестерню
Установка подшипников качения на вал червяка
Механизм для установки двигателя на подвижные салазкидля обеспечения тяговой способности ременной передачи
1. Допуск соосности подшипников скольжения поз. 6, 8, 0,04 мм.
2. Допуск параллельности направляющих поз.3, 0,05 мм.
3. Регулировку положения салазок поз.1, обеспечить винтом поз.7.
4. Подшипники скольжения поз.6,8 и качения поз.9, смазать ЦИАТИМ 201 ГОСТ 6267-74.
Толкатель к стыковой сварочной машине
1. Размер 140 положения корпуса поз.9 отрегулировать поджатием пружины поз.7 с помощью гайки поз.16.
2. Подшипники скольжения поз.5,8 смазать ЦИАТИМ 201 ГОСТ 6267-74.
3. Нерабочие поверхности покрыть Эмаль ПФ-115 ГОСТ 6465-76. Цвет серый 894.
Пример оформления спецификации привод к бабке фрезерной
Продолжение приложения 14
Окончание приложения 14
Приложение 15
Приложение 18
Пример заполнения спецификации привод цепного конвейера
Окончание приложения 18
Титульный лист пояснительной записки курсового проекта
Видео:Чертеж звездочки.Расчет цепной передачиСкачать
Детали машин
Видео:Как измерить шаг цепиСкачать
Цепные передачи
Общие сведения о цепных передачах
Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Мощность в цепной передаче посредством многозвенной шарнирной цепи передается от ведущей к ведомой звездочке, размещенных на параллельных валах.
Классификация цепных передач
Цепные передачи классифицируют по типу применяемой цепи. В настоящее время применяют роликовые, втулочные и зубчатые цепи, которые, в свою очередь, могут быть однорядными и многорядными.
В роликовых и втулочных цепях зацепление звеньев со звездочкой осуществляется через ролик или втулку, при этом долговечность цепи возрастает, но возрастает ее масса и стоимость.
Зубчатые цепи набирают из пластин, при этом большое значение на эксплуатационные качества цепи имеет конструкция шарнира. В конструкцию входит направляющая пластина, предотвращающая сползание цепи со звездочки.
По сравнению со втулочными зубчатые цепи работают более плавно, обеспечивают большую кинематическую точность (плавность хода передачи) , могут передавать бóльшую мощность, имеют высокий КПД, но их масса и стоимость значительно выше.
В зависимости от типа применяемой цепи зависит конструкция звездочек цепной передачи. Звездочки для втулочной и роликовой цепи представлена на рис. 2 слева, звездочка для зубчатой цепи – справа.
Достоинства цепных передач
По сравнению с зубчатыми передачами:
Преимущество цепных передач в сравнении с зубчатыми заключается в том, что они способны передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (до 8 м).
По сравнению с ременными передачами:
По сравнению с ременными передачами (передачами трением) цепные передачи (передачи зацеплением) выгодно отличаются компактностью, способностью передавать бóльшие мощности при одинаковых размерах, постоянством передаточного числа и меньшей требовательностью к предварительному натяжению цепи (иногда предварительный натяг для цепных передач не применяется) .
Кроме того, цепные передачи устойчиво работают при малых межосевых расстояниях между звездочками, тогда как ременная передача может пробуксовывать при малых углах обхвата шкива ремнем.
К достоинствам цепных передач можно отнести высокий КПД и безотказность при работе в условиях частых пусков и торможений.
Недостатки цепных передач
1. Значительный шум и вибрация при работе вследствие удара звена цепи о зуб звездочки при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев и большом шаге (этот недостаток ограничивает применение цепных передач при больших скоростях) .
2. Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи, необходимость применения системы смазывания и установки в закрытых корпусах.
3. Удлинение цепи вследствие износа шарниров и сход ее со звездочек, что требует применения натяжных устройств.
4. По сравнению с зубчатыми передачами цепные передают движение менее плавно и равномерно.
Область применения цепных передач
Цепные передачи находят широкое применение во многих областях машиностроения, конструкциях сельскохозяйственных и дорожных машин, станкостроении и т. д.
Их применяют в станках, мотоциклах, велосипедах, промышленных роботах, буровом оборудовании, подъемно-транспортных, строительно-дорожных, сельскохозяйственных, полиграфических и других машинах для передачи движения между параллельными валами на значительные расстояния, когда применение зубчатых передач нецелесообразно, а ременных невозможно.
Цепные передачи наибольшее применение получили для передачи мощностей до 120 кВт при окружных скоростях до 15 м/сек.
Видео:Как я делаю звёзды цепной передачи без делительной окружности на мото технику.Скачать
Приводные цепи
Приводная цепь – главный элемент цепной передачи – состоит из соединенных шарнирами отдельных звеньев. Помимо приводных бывают тяговые и грузовые цепи, которые в этом разделе сайта не рассмотрены.
Основные типы стандартизованных приводных цепей (см. рис. 1) : роликовые, втулочные и зубчатые.
В тихоходных цепных передачах применяются, также, фасоннозвенные цепи (крючковые или штыревые).
Роликовые приводные цепи
Роликовые приводные цепи состоят из двух рядов наружных 1 и внутренних 2 пластин (см. рис. 1) . В наружные пластины запрессованы оси 3, пропущенные через втулки 4, запрессованные в свою очередь во внутренние пластины. На втулки предварительно надеты свободно вращающиеся закаленные ролики 5.
Концы осей после сборки расклепывают с образованием головок, препятствующих спаданию пластин.
При относительном повороте звеньев ось проворачивается во втулке, образуя шарнир скольжения.
Зацепление цепи со звездочкой происходит через ролик, который, поворачиваясь на втулке, перекатывается по зубу звездочки. Такая конструкция позволяет выровнять давление зуба на втулку и уменьшить изнашивание как втулки, так и зуба.
Пластины очерчены контуром, напоминающим цифру 8 и обеспечивающим равную прочность пластины во всех сечениях.
Роликовые цепи имеют широкое распространение. Их применяют при скоростях v ≤ 15 м/сек.
Приводные роликовые цепи по ГОСТ 13568-75 различают:
- однорядные нормальные (ПР),
- однорядные длиннозвенные облегченные (ПРД),
- однорядные усиленные (ПРУ),
- двухрядные (2ПР),
- трехрядные (ЗПР),
- четырехрядные (4ПР),
- с изогнутыми пластинками (ПРИ).
Из роликовых однорядных цепей наиболее распространены нормальные ПР. Длиннозвенные облегченные цепи ПРД изготовляют с пониженной разрушающей нагрузкой; допускаемая скорость для них до 3 м/сек.
Усиленные цепи ПРУ изготовляют повышенной прочности и точности; их применяют при больших и переменных нагрузках, а также при высоких скоростях.
Многорядные цепи позволяют увеличивать нагрузку пропорционально числу рядов, поэтому их применяют при передаче больших мощностей. Роликовые цепи с изогнутыми пластинами повышенной податливости применяют при динамических нагрузках (ударах, частых реверсах и т. д.) .
Втулочные приводные цепи
Втулочные приводные цепи по конструкции подобны роликовым, но не имеют роликов, что удешевляет цепь, уменьшает ее массу, но существенно увеличивает износ втулок цепи и зубьев звездочек. Втулочные цепи применяют в неответственных передачах при v (см. рис. 1) состоит из внутренних пластин 1, напрессованных на втулки 2, свободно вращающиеся на валиках 5, на которых напрессованы наружные пластины 4.
В зависимости от передаваемой мощности приводные втулочные цепи изготовляют однорядными (ПВ) и двухрядными (2ПВ).
Эти цепи простые по конструкции, имеют небольшую массу и наиболее дешевые, но менее износоустойчивы, поэтому применение их ограничивают небольшими скоростями, обычно до 10 м/сек.
Роликовая однорядная цепь (рис. 1) отличается от втулочной тем, что на ее втулках 2 устанавливают свободно вращающиеся ролики 5. Ролики заменяют трение скольжения между втулками и зубьями звездочек во втулочной цепи трением качения. Поэтому износостойкость роликовых цепей по сравнению со втулочными значительно выше и соответственно их применяют при окружных скоростях передач до 20 м/сек.
Втулочные и роликовые цепи изготовляют однорядными и многорядными с числом рядов 2, 3, 4 и более. Многорядная цепь с меньшим шагом t позволяет заменить однорядную с большим шагом и тем самым уменьшить диаметры звездочек, снизить динамические нагрузки в передаче.
Многорядные цепи могут работать при существенно больших скоростях движения цепи. Нагрузочная способность цепи возрастает почти прямо пропорционально числу рядов.
Соединение концов цепи при четном числе ее звеньев производят соединительным звеном, при нечетном – менее прочным переходным звеном с изогнутыми пластинами. Поэтому применяют цепи с четным числом звеньев.
Зубчатые приводные цепи
Зубчатая цепь (см. рис. 1) в каждом звене имеет набор пластин 1 (число их определяется шириной цепи и зависит от передаваемой мощности) с двумя выступами (зубьями) и с впадиной между ними для зуба звездочки. Эта цепь изготовляется с шарнирами трения качения. В отверстиях пластин каждого шарнира устанавливаются две призмы 2 и 3 с криволинейными рабочими поверхностями.
Одна из призм соединяется с пластинами одного звена, а другая — с пластинами соседнего звена, в результате чего в процессе движения цепи призмы перекатывают одна другую. Благодаря этому зубчатые цепи работают плавно, с малым шумом, лучше воспринимают ударную нагрузку и допускают высокие скорости.
Применяют также зубчатые цепи с шарнирами трения скольжения, но их долговечность примерно в два раза ниже, чем у зубчатых цепей с шарнирами трения качения.
Относительный поворот звеньев в таких цепях обеспечивают шарниры скольжения.
Шарнир скольжения состоит из оси и двух вкладышей, закрепленных в фигурных пазах пластин. При повороте пластин вкладыши скользят по осям, поворачиваясь в пазах пластин.
Вкладыши позволяют увеличить площадь контакта в 1,5 раза.
Шарнир допускает поворот пластины на угол φmax , который обычно не превышает 30°.
Для устранения бокового спадания цепи со звездочек применяют внутренние (расположенные по середине ширины цепи) или боковые направляющие пластины. Направляющие пластины представляют собой обычные пластины, но без выемок для зубьев звездочек.
Для внутренних направляющих пластин на зубьях звездочек выполняют проточки соответствующего профиля.
Делительный диаметр d звездочки для зубчатых цепей больше ее наружного диаметра.
Зубчатые цепи вследствие лучших условий зацепления с зубьями звездочек работают с меньшим шумом, поэтому их иногда называют бесшумными. Так как ширина зубчатых цепей может быть какой угодно (встречаются цепи шириной до 1,7 м) , то их применяют для передачи больших мощностей.
Однако, по сравнению с роликовыми зубчатые цепи тяжелее, сложнее в изготовлении и дороже, поэтому область применения зубчатых цепей сокращается.
Преимущественное применение в настоящее время имеют передачи роликовыми и втулочными цепями.
Фасоннозвенные цепи
Фасоннозвенные цепи (см. рис. 1) различают двух типов: крючковые и штыревые.
Крючковая цепь состоит из звеньев одинаковой формы, отлитых из ковкого чугуна или штампованных из полосовой стали ЗОГ без дополнительных деталей.
Сборку и разборку этой цепи осуществляют путем взаимного наклона звеньев на угол 60°.
В штыревой цепи литые звенья 1 из ковкого чугуна соединяются зашплинтованными стальными (из стали Ст3) штырями 2.
Фасоннозвенные цепи применяют при передаче небольших мощностей, при малых скоростях (крючковая до 3 м/сек, штыревая до 4 м/сек) , обычно в условиях несовершенной смазки и защиты.
Звенья фасоннозвенных цепей не обрабатывают. Благодаря небольшой стоимости и легкости ремонта фасоннозвенные цепи широко применяют в сельскохозяйственных машинах.
Материал цепей
Цепи должны быть износостойкими и прочными.
Пластины цепей изготовляют из сталей марок 50, 40Х и других с закалкой до твердости 40. 50 HRC.
Оси, втулки, ролики и призмы – из цементируемых сталей марок 20, 15Х и других с закалкой до твердости 52. 65 HRC.
Повышением твердости деталей можно повысить износостойкость цепей.
Звездочки и диски составных звездочек в основном изготовляют из среднеуглеродистой или легированной стали 40, 45, 40Х, 50Г2, 35ХГСА, 40ХН с закалкой до твердости HRC40. 50 или цементуемой стали 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХН2 с термообработкой до твердости HRC50. 60.
Звездочки тихоходных передач при скорости цепи v ≤ 3 м/сек и отсутствии динамических нагрузок изготовляют также из серого или модифицированного чугуна СЧ15, СЧ18, СЧ20, СЧ30 с твердостью поверхности до НВ260. 300.
Применяют звездочки с зубчатым венцом из пластмасс (дюропласта или вулколана), которые способствуют уменьшению шума и износа цепей при работе передачи.
Геометрические и кинематические параметры цепной передачи
Основным параметром цепной передачи является шаг t цепи, т. е. расстояние между осями двух ближайших шарниров цепи (см. рис. 2) . Чем больше шаг, тем выше нагрузочная способность цепи.
Диаметр делительной окружности звездочки d определяется по формуле:
где z – число зубьев звездочки.
Шаг t у звездочек измеряют по хорде делительной окружности.
Оптимальное межосевое расстояние передачи принимают из условия долговечности цепи:
где t – шаг цепи.
Длина цепи в шагах:
где z1 и z2 – число зубьев звездочек.
Число зубьев малой звездочки выбирают из соотношения
Окончательное значение межосевого расстояния:
здесь и далее: «√» — знак квадратного корня, |…| — границы подкоренного выражения.
Передаточное отношение цепной передачи нельзя определять как отношение диаметров делительных окружностей звездочек. В пределах одного оборота звездочки передаточное отношение не остается постоянным, поэтому обычно говорят о средней скорости цепи, м/сек:
где ω , z – угловая скорость и число зубьев звездочки.
💥 Видео
Цепные передачиСкачать
изготовление звёздочки для цепной передачи полный процессСкачать
8.2 Цепные передачиСкачать
Цепные передачи: достоинства и недостатки, классификацияСкачать
Изготовление звездочек для цепной передачиСкачать
💎T-Flex CAD. Урок 14. Создание 3D-модели звезды малой цепной передачи.Скачать
Детали машин. Лекция 3.4. Цепные передачиСкачать
Ременная передача. Урок №3Скачать
Звездочка Z8.Как легко разметить звездочку на коленке и попасть в шаг.Скачать
Выбор цепи и звезд для долгой эксплуатации | ТеорияСкачать
Рассказ о фрезеровке звездочекСкачать