Практика. цепные передачи1 (1). Детали машин
 Скачать 0.89 Mb.
|
ДЕТАЛИ МАШИНЦепные передачи Преподаватель: Шингисова М.Б. Павлодарский химико-механический колледж Общие сведенияПередачи используют в сельскохозяйственных, подъемно-транспортных, текстильных и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровом оборудовании. Цепные передачи – это передачи зацеплением и гибкой связью , состоящие из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и охватывающей их цепи 3. 1 2 3 В состав передачи часто входят натяжные и смазочные устройства, ограждения. Достоинства:возможность применения в значительном диапазоне межосевых расстояний (до 8 м) меньшие, чем у ременных передач, габариты; отсутствие проскальзывания высокий КПД относительно малые силы, действующие на валы возможность передачи движения нескольким звездочкам возможность легкой замены цепи Недостатки: неизбежность износа шарниров цепи из-за отсутствия условий для жидкостного трения; непостоянство скорости движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек; необходимость более точной установки валов, чем для клиноременной передачи; необходимость смазывания и регулировки. Область применения цепных передачпередаточные числа до 10 диапазон мощностей до 5000 кВт Окружная скорость– до 30…35 м/с КПД передач 0,98 Наиболее распространены передачи мощностью до 100 кВт при окружных скоростях до 15 м/с Выполняют как понижающими, так и повышающими Используют в качестве тихоходной ступени привода Типы цепейЦепи по назначению разделяют на три группы: грузовые – используют для закрепления грузов тяговые – применяют для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках, эскалаторах и др.) приводные – используют для передачи движения Классификация цепных передач По конструкции приводных цепей По числу рядов цепей По условиям эксплуатации роликовые втулочные зубчатые однорядные многорядные открытые закрытые Основные геометрические характеристики цепиШаг (t) – расстояние межу осями соседних шарниров цепи, мм Большинство стандартных цепей имеют шаг, кратный 1 дюйму (25,4 мм). Ширина (b), мм Силовая характеристика Разрушающая нагрузка цепи (F), кН Конструкция роликовой цепиСоединительные и пе-реходные звенья цепи 1 2 3 4 5 1 – внутренние пластины 2 – втулка 3 – ролик 4 – наружные пластины 5 – ось Конструкция шарнира Приводные роликовые цепиПР –роликовые однорядные 2ПР – роликовые двухрядные 3ПР – роликовые трехрядные 4ПР – роликовые четырехрядные ПРИ – роликовые с изогнутыми пластинами (применяют при работе с ударными нагрузками, частыми реверсами) ПРД – однорядные длиннозвенные облегченные (изготовляют с пониженной разрушающей нагрузкой, допускаемая скорость до 3 м/с) ПРУ – однорядные усиленные (изготовляют повышенной точности и прочности; применяют при больших и переменных нагрузках, и при высоких скоростях) Применяют при скоростях до 20 м/с Износостойкость выше по сравнению со втулочными цепями Нагрузочная способность цепей прямо пропорциональна числу рядов, что позволяет в передачах с многорядными цепями уменьшить шаг , радиальные габариты звездочек и динамические нагрузки. В быстроходных передачах используют цепи типа ПР малых и средних шагов (до 25,4 мм) В тихоходных передачах – одно, двух-, трехрядные цепи типа ПР больших шагов Пример условного обозначения: Цепь 3ПР-25,4-171 ГОСТ 3568-97 Цепь приводная роликовая трехрядная, с шагом с шагом t=25,4 мм, разрушающей нагрузкой 171 кН Приводные втулочные цепиПВ – втулочные однорядные 2ПВ –втулочные двухрядные Втулочные цепи более легкие и дешевые по сравнению с роликовыми, но обладают меньшей прочностью и износостойкостью Применяют в малонагруженных передачах при скоростях менее 10 м/с Пример условного обозначения: Цепь ПВ-12,7-9 ГОСТ 13568-97 Цепь приводная втулочная однорядная, с шагом с шагом t=12,7 мм, разрушающей нагрузкой 9 кН Зубчатые приводные цепиРаботают более плавно и бесшумно Лучше воспринимают ударную нагрузку Зубчатые цепи обладают минимальный шагом и поэтому допускают более высокие скорости ( до 35 м/с) Тяжелее ПР и ПВ Сложнее в изготовлении Дорогие Имеют ограниченное применение Цепь ПЗ-1-15,875-50-38 ГОСТ 13552-81 Пример условного обозначения: Приводная зубчатая цепь, тип 1(с односторонним зацеплением), с шагом t=15,875 мм, разрушающей нагрузкой 50 кН, рабочей шириной b=38 мм Материалы цепейЦепи должны быть прочными и износостойкими Пластины цепей изготавливают из стали ( сталь50; сталь 40Х и др.) с закалкой до твердости HRC 40-50. Оси, втулки, ролики выполняют из цементируемых сталей (сталь15; сталь20; сталь15Х и др.) с закалкой до твердости HRC 52-65. Конструкция звездочекПрофилирование звездочек втулочных и роликовых цепей производят по ГОСТ 591-69 Диаметр делительной окружности звездочки t – шаг цепи D – диаметр ролика Радиус впадины звездочки z – число зубьев звездочки Применяемые материалы: Сталь 40, 45,40Х, 50Г2, 35ХГСА, 40ХН с закалкой до твердости HRC 40…50 Для тихоходных передач при и отсутствии динамических нагрузок применяют СЧ15, СЧ18, СЧ2, СЧ30 с твердостью поверхности НВ260…300 Предпочтительно принимают нечетное число зубьев, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному ее изнашиванию. Кинематика передачПередаточное отношение Так как , то Передаточное отношение является с р е д н и м за оборот; в пределах поворота звездочки на угловой шаг 360/z мгновенное передаточное отношение не остается постоянным Неравномерность движения цепи За 1 оборот звездочки цепь пройдет путь Время одного оборота Средняя скорость цепи Изменение Vг за оборот звездочки приводит к изменению w2 и мгно- венного передаточного числа Изменение Vв приводит к соударению шарниров цепи о впадины звездочки, поперечным колебаниям цепи и динамическим нагрузкам на всю передачу - горизонтальная составляющая скорости - вертикальная составляющая скорости Для обеспечения плавности работы, высокой долговечности, ограничения шума в передачах со средними и высокими скоростями: В тихоходных передачах допускается В передачах, работающих с ударными нагрузками Геометрические характеристики передач 11.1. Числа зубьев Число зубьев ограничивают по соображениям износостойкости - для ПВ и ПР: - для ПЗ: Для равномерного изнашивания цепи рекомендуется применять нечетное число зубьев на малой звездочке и четное на большой 11.2. Шаг цепи, t Шаг цепи является основным параметром цепной передачи и принимается по ГОСТу Шаг цепи влияет на плавность, долговечность и бесшумность работы: - Чем меньше шаг, тем меньше динамические нагрузки, выше качество работы передачи - С увеличением шага статическая прочность и нагрузочная способность цепей возрастают Шаг цепи ограничивается максимально допустимым значением угловой скорости малой звездочки При больших скоростях рекомендуется использовать цепи с малым шагом. В быстроходных передачах при большой мощности рекомендуют цепи малого шага: зубчатые большой ширины или роликовые- многорядные. 11.3. Межосевое расстояние Оптимальное значение межосевого расстояния: Минимальное значение ограничивается условием обеспечения угла обхвата цепью меньшей звездочки Максимальное значение ограничивается во избежание чрезмерного натяжения цепи силой собственной тяжести При оптимальном а ведущая ветвь цепи может располагаться над ведо- мой , или под нею; при значениях, близких к максимальным или минималь- ным, ведущая ветвь должна находиться над ведомой во избежание сопри- косновения ветвей или захлестывания лишних зубьев провисающей ведо- мой ветвью 11.4. Длина цепиЧисло звеньев цепи Чтобы не применять переходное звено, число звеньев следует округлить до четного числа Длина цепи В передачах с нерегулируемым межосевым расстоянием для обеспечения необходимого провисания цепи устанавливают монтажное межосевое расстояние, которое меньше расчетного на (0,002…0,004)а; при значительной вытяжке цепи за счет износа шарниров удаляют необходимое число звеньев Причины выхода цепных передач из строя
Усталостное разрушение пластин по проушинам, характерное для закрытых быстроходных тяжелонагруженных передач, работающих при хорошем смазывании, когда износ шарниров не является определяющим Проворачивание валиков и втулок в пластинах в местах запрессовки, связанное с низким качеством изготовления Усталостное выкрашивание и разрушение роликов Недопустимое провисание ведомой ветви цепи, характерное для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием при отсутствии натяжных устройств Износ зубьев звездочек Критерии работоспособности и расчетОсновным критерием работоспособности приводных цепей является износостойкость их шарниров Долговечность ПВ и ПР- 2000…5000 часов; ПЗ – 8000…10000 час. Основной причиной потери работоспособности цепных передач является износ шарниров цепи Статическая прочность цепи Смазывание цепиПри работе с перерывами с окружной скоростью до 4 м/с применяют периодическое смазывание ручной масленкой каждые 6…8 ч. При скорости до 8 м/с применяют консистентную внутришарнирную смазку, осуществляемую периодически через 120…180 ч. погружением цепи в нагретую до разжижения смазку Для ответственных силовых передач применяют непрерывную картерную смазку: при скорости до 8 м/с с окунанием цепи в масляную ванну; при большой скорости –принудительной циркуляционной подачей смазки от насоса Контрольные вопросы1. По какой формуле определяют межосевое расстояние, если известна длина цепи? 2. Чем объясняется меньшая нагрузка на валы цепной передачи по сравнению с ременной при одинаковой передаваемой мощности? 3. Какой параметр является базовым для расчета цепной передачи? 4. Какой материал следует назначать для изготовления валиков цепной передачи? 5. Цепная передача обеспечивает при постоянной угловой скорости ведущей звездочки… |