Главная страница
Навигация по странице:

  • Область применения

  • Конструкции приводных цепей и звездочек

  • Таблица 1.

  • Учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения


    Скачать 5.65 Mb.
    НазваниеУчебный курс для студентов очной и заочной форм обучения
    Дата26.04.2023
    Размер5.65 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаa844931.doc
    ТипУчебный курс
    #1090968
    страница24 из 28
    1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   28

    Недостатки:

    - сравнительно высокая стоимость цепей;

    - невозможность использования передачи при реверсировании без ос тановки;

    - пере дачи требуют установки на картерах;

    - сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;

            - скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не посто янна, что вызывает колебания переда точного отношения. Основной причиной этого недостатка является то, что цепь состоит изотдельных звеньев и располагается на звездочке не по окружности, а по многоугольнику. В связи с этим скорость цепи при равномерном вращении звездочки не постоянна. Нарис. 8 показаны скорости шарниров цепи и зубьев звездочки. В данный момент, когда шарнир А находится в зацеплении, скорость шарнира   и окружная скорость звездочки  в точке, совпадающей с центром, шарнира,равны. Разложим эту скорость на двесоставляющие:  направленную вдоль ветви цепи,и   перпендикулярную к цепи. Движениеведомой звездочки определяется скоростью  . Поскольку величина угла  изменяется в пределах от  (момент входа в зацепление шарнира А) до  (момент входа в зацепление шарнира В), то изменяетсяи скорость  , а это является причиной непостоянства передаточного отношения i идополнительных динамических нагрузок в передаче.

     

                                                                          

    - повышенный шум, особенно на высоких скоростях, вследствие удара звена цепи при входе в зацепле ние и дополнительные динамические нагрузки из-за многогранности звездочек; Со скоростью   связаны поперечные колебания ветвей цепи. В момент входав зацепление шарнира Вс зубом С вертикальные составляющие их скоростей   и  , направлены навстречу друг другу, соприкосновение шарнира с зубом сопровождается ударом. Последовательные удары являются причиной шума передачи и paзpyшения шарниров цепи и зубьев звездочек. Для ограничения вредного влияния ударов выработаны рекомендации по выбору шага цепи в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки.

     - они работают в условиях отсутствия жидкостного трения в шарни рах и, следовательно, с неизбежным их износом, существенным при плохом сма зывании и попадании пыли и грязи. За один пробег в каждом шарнире совершаются четыре поворота: два на ведущей и два на ведомой звездочках. Эти повороты вызывают износ втулок и валиков шарниров. Износ цепи и зубьев звездочек связан и с перемещением шарниров по профилю зуба в процессе зацепления. Это приводит к вытягиванию цепи, для устранения последствий которого требуется применение натяжных устройств. Для уменьшения износа необходимо следить за удовлетворительной смазкой шарниров.

    - они требуют более высокой точности установки валов, чем клиноременные передачи, во избежание соскакивания цепи со звездочки и более сложного ухо да — смазывания, регулировки.

     

           Область применения

          Современные цепные передачи могут переда вать большие мощности (до 5 тыс. кВт) при сравнительно высоких скоро стях (до 25—30 м/с). Цепные передачи применяют: а) при средних межосевых расстояниях, при которых зубчатые передачи требуют промежуточных ступеней или паразитных зубчатых колес, не вызываемых необхо димостью получения нужного передаточ ного отношения; б) при жестких требованиях к габаритам или в) при необхо димости работы без проскальзывания (препятствующего применению клиноременных передач).

                Цепные передачи широко распространены в транспортирующих устройствах (конвейерах, элеваторах, мотоциклах, велосипедах), в приводах станков и сельскохозяйственных машин, в химическом, горнорудном и нефтепромысловом машиностроении.

         Кроме цепных приводов, в машино строении применяют цепные устройства, т.е. цепные передачи с рабочими орга нами (ковшами, скребками) в транспор терах, элеваторах, экскаваторах и дру гих машинах.

               Наибольшее применение получили цепные передачи мощностью до 120 кВт при окружных скоростях до 15 м/с.

     

    Конструкции приводных цепей и звездочек

      Цепи, применяемые в машиностроении, по характеру выполняемой ими работыподразделяют на две группы: приводные и тяговые. Цепи стандартизованы, их производят на специализированных заво дах. Выпуск только приводных цепей в России превышает 80 млн. м в год. Ими оснащается ежегодно более 8 млн. машин.

    Приводные цепи осуществляют передачу движения непосредственно от источника энергии к рабочему органу или через промежуточные устройства. Конструктивно они делятся на роликовыевтулочные и зубчатые (табл.1). В СНГ приводные цепи стандартизованы и изготовляются на специализированных заводах. Для них характерны малые шаги (для уменьшения динамических нагрузок) и износоустойчивые шарниры (для обеспе чения долговечности).

    Основными геометрическими характе ристиками цепей являются шаг и ширина, основной силовой характеристикой — разрушающая нагрузка, устанавливаемая опытным путем. В соответствии с между народными стандартами применяют цепи с шагом, кратным 25,4 мм (т. е.

    1 дюйму)

    В России изготовляют следующие при водные роликовые и втулочные цепи по ГОСТ 13568—75*:

    ПРЛ — роликовые однорядные нор мальной точности;

    ПР — роликовые повышенной точно сти;

    ПРД — роликовые длиннозвенные;

    ПВ — втулочные;

    ПРИ — роликовые с изогнутыми пластинами,

    а также роликовые цепи по ГОСТ 21834—76* для буровых установок (в бы строходных передачах).

    Роликовая цепь (рис.9) состоит из наружных Н и внутренних Вн звеньев (каждое из которых состоит из двух пластин), шарнирно соединенных с помощью валиков и втулок. Наружные и внутренние звенья в цепи чередуются. Сцепление со звездочкой осуществляется роликом 1, свободно сидящим на втулке 2, запрессованной в пластины внутреннего звена. Валик запрессован в пластины 5 наружного звена. Валики (оси) цепей выполняют ступен чатыми или гладкими. Концы валиков расклепывают, поэтому звенья цепи неразъемны. Концы цепи соединяют соединительными звеньями с закреплением валиков шплинтами или расклепыванием. В слу чае необходимости использования цепи с нечетным числом звеньев применяют спе­циальные переходные звенья, которые, однако, слабее, чем основные. Поэтому обычно стремятся применять цепи с четным числом звеньев. Соединительное звено С служит для соединения двух концов цепи с четным числом шагов, а переходное звено П — с нечетным. Благодаря роликам трение сколь жения между цепью и звездочкой заме няется трением качения, что уменьшает износ зубьев звездочек. Пластины очер чивают контуром, напоминающим циф ру 8 и приближающим пластины к телам равного сопротивления растяжению.

    Материал пластин роликовых цепей — сталь 50 (с закалкой до HRC 38—45); валиков, втулок, роликов — стали 15, 20, 25 (с последующей цементацией и закалкой до HRC 52—60).



     

     

    Рис. 9. Роликовая цепь: 1 — ролик; 2 — втулка; пластины внутреннего звена;

    — валик; 5 — пластины наружного звена

     

            В машиностроении чаще применяют однорядные роликовые цепи (см. рис.4, а и 9). При больших нагрузках и скоростях во избежание применения цепей с большими шагами, неблагоприятных в отно шении динамических нагрузок, применяют многорядные цепи. Многорядные цепи (двухрядные — см. рис.4, б) содер жат несколько ветвей однорядных цепей, соединенных удлиненными вали ками. Передаваемые мощности и разрушающие нагрузки многорядных цепей почти пропорциональны числу рядов.

         Роликовые цепи нормальной точности ПРЛ стандартизированы в диа пазоне шагов 15,875...50,8 и рассчитаны на разрушающую нагрузку на 10…30% меньше, чем у цепей повышенной точности.

              Длиннозвенные роликовые цепи ПРД выполняют в удвоенным шагом по сравнению с обычными роли ковыми. Поэтому они легче и дешевле обычных. Их целесообразно применять при малых скоростях, в частности, в сельскохозяйственном машиностроении.

      Втулочные цепи (рис.10) по конструкции аналогичны предыдущим. Эти цепи отличаются от роликовых отсутствием ролика, что удешевляет цепь и уменьшает габариты и массу при уве личенной площади проекции шарнира. В зацепле ние с зубьями звездочки входит непосредственно втулка;  изнашивание звездочки значительно большее, чем при использовании роликовой цепи. Эти цепи изготовляют с шагом только 9,525 мм и применяют, в частности, в мотоциклах и в автомоби лях (привод к распределительному валу). Цепи показывают достаточную работо способность.

      Роликовые цепи с изогну тыми  пластинами  ПРИ наби рают из одинаковых звеньев, подобных переходному звену. В связи с тем, что пластины работают на изгиб и поэтому обладают повышен ной податливостью, эти цепи применяют при динамических нагрузках (ударах, частых реверсах и т. д.).

      В обозначении роликовой или втулоч ной цепи указывают: тип, шаг, разрушающую нагрузку и номер ГОСТа (напри мер, Цепь ПР-25,4-5670 ГОСТ 13568 -75*}. У многорядных цепей в начале обо значения указывают число рядов.

     



    Рис. 10. Втулочная цепь: — пластины внутреннего звена; — пластины наружного звена

     

    Таблица 1.Основные технические характеристики приводных цепей

    Параметр

    Роликовые и втулочные однорядные нормальные по ГОСТ 13568-75 (звездочки по ГОСТ 591-69)

    Зубчатые по ГОСТ 13552-81 (звездочки по ГОСТ

    13576-68)

    Шаг, мм

     

    12,7

    15,87

    19,05

    25,4

    31,75

    50,8

    12,7

    15,875

    19,05

    25,4

    31,75

    Разрушающая нагрузка F, кН

    4,5

    17,8

    22,1

    31,0

    55,1

    86,2

    223,1

    23,6-52,7

    38,7-88,7

    71,6-140,8

    115,7-215,6

    170,6 -302,7

    Ширина внутреннего звена Во или ширина цепи В, мм

    3,0

    5,4

    6,48

    12,70

    15,68

    19,05

    31,75

    22,5-52,5

    30-70

    45-93

    57-105

    69-117

    Диаметр валика d, мм

    2,31

    4,45

    5,08

    5,96

    7,95

    9,55

    14,29

    3,45

    3,9

    4,9

    5,9

    7,9

    Масса 1 м цепи qкг

    0,20

    0,65

    0.80

    19

     

    3,8

    9,70

    1,3-3,0

    2,2-5,0

    3,9-8,0

    6,5-12,0

    10-16,7

    Допускаемый коэффициент запаса прочности [sпри частоте вращения, об/мин

    До 50

    -

    7

    7

    7

    7

    7

    ,-7-

    20

    20

    20

    20

    20

    400

    -

    8,5

    8,5

    9,3

    9,3

    10,2

    11,7

    24

    24

    26

    26

    32

    800

    -

    10,2

    10,2

    11,7

    11,7

    14,8

    16,3

    29

    29

    33

    33

    41

    1000

    -

    11,0

    11,0

    12,9

    12,9

    16,3

    -

    31

    31

    36

    36

    46

    1200

    -

    11,7

    11,7

    14

    14

    19,5

    -

    33

    33

    40

    40

    51

    1600

    -

    13,2

    13,2

    -

    -

    -

    -

    37

    37

    46

    46

    -

    2800

    -

    18,0

    18,0

    -

    -

    -

    -

    51

    51

    -

    -

    -

    Допускаемое давление* в шарнирах цепей [р], МПа, при частоте вращения, об/мин

    До 50

    -

    34,3

    34,3

    34,3

    34,3

    34,3

    34,3

    19,6

    19,6

    19,6

    19,6

    19,6

    400

    -

    28,1

    28,1

    25,7

    25,7

    23,7

    20,6

    16,1

    16,1

    14,7

    14,7

    13,7

    800

    -

    23,7

    23,7

    20,6

    20,6

    28,1

    14,7

    13,7

    13,7

    11,8

    11,8

    10,3

    1000

    -

    22,0

    22,0

    18,6

    18,6

    16,3

    -

    12,9

    12,9

    10,8

    10,8

    9,32

    1200

    -

    20,6

    20,6

    17,2

    17,2

    14,7

    -

    11,8

    11,8

    9,81

    9,81

    8,43

    1600

    -

    18,1

    18,1

    14,7

    14,7

    -

    -

    10,3

    10,3

    8,43

    8,43

    -

    2800

    -

    13,4

    13,4

    -

    -

    -

    -

    7,6

    7,6

    -

    -

    -

    Наибольшие допустимые частоты вращения - малой звездочки, об/мин при числе зубьев z

    15

    -

    2300

    1900

    1350

    1150

    1000

    600

    -

    -

    -

    -

    -

    23

    -

    2500

    2100

    1500

    1250

    1100

    650

    -

    -

    -

    -

    -

    30

    -

    2600

    2200

    1550

    1300

    1100

    700

    -

    -

    -

    -

    -

    17-35

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    3300

    2650

    2200

    1650

    1300

    Допустимое число ударов [U за 1 с

    -

    60

    50

    35

    30

    25

    15

    80

    65

    50

    30

    25

    Рекомендуемая, наибольшая скорость vм/с

    Для роликовых цепей до 15

    для втулочных до 1

     

     

    25

     

     

    Рекомендуемые числа зубьев меньшей звездочки при передаточном числе

    1-2

     

     

    30-27

     

     

     

     

     

    40-35

     

     

    2-3

     

     

    27-25

     

     

     

     

     

    35-31

     

     

    3-4

     

     

    25-23

     

     

     

     

     

    31-27

     

     

    4-5

     

     

    23-21

     

     

     

     

     

    27-21

     

     

    5-6

     

     

    21-16

     

     

     

     

     

    23-19

     

     

    >6

     

     

    17- 15

     

     

     

     

     

    19-27

     

     

    *При втулочно-роликовой цепи  = 15 ÷ 30; при зубчатой  17 ÷  35.

     

     Зубчатые цепи (рис. 11) состоят из набора зубчатых пластин 1, шарнирно соединенных между собой с помощью валиков (рис. 11, а). Каждая пластина имеет по два зуба со впадиной между ними для размещения зуба звездочки. Рабочие (внешние) поверхности зубьев этих пластин (поверхности контакта со звездочками, ограничены плоскостями и наклонены одна к другой под углом вкли нивания  , равным 60°). Этими поверхностями каждое звено садится на два зуба звездочки. Зубья звездочек имеют тра пециевидный профиль. Для предохранения цепи от схода со звездочек предусмот рены внутренние направляющие пластины 3. Ко личество пластин зависит от передаваемой мощ ности. Пластины в звеньях раздвинуты на толщину одной или двух пластин сопряженных звеньев. Эти пластины изготовляют из стали 50 с закалкой до HRC 38—45.

     



    Рис. 11. Зубчатая цепь: 1 — пластины; 2 — валики; 3 — направляющие пластины;

    4 — шарнир; 5 — призмы

     

     Зубчатые цепи поставляют с шарниром (трения скольжения, см. рис. 11, б) или шарниром (призмы, закрепленные в пластинах) (трения качения, см. рис.11, в). В настоящее время в основном изго товляют цепи с шарнирами качения, которые стандартизованы (ГОСТ 13552—81*). Для образования шарниров в отвер стия звеньев вставляют призмы с цилин дрическими рабочими  поверхностями. Призмы опираются на лыски. При специ альном профилировании отверстии пластин и соответствующих поверхностей призм можно получить в шарнире практически чистое качение. Имеются экспери ментальные и эксплуатационные данные о том, что ресурс зубчатых цепей с шарнира ми качения во много раз выше, чем цепей с шарнирами скольжения.

            Во избежание бокового сползания цепи со звездочек предусматривают направ ляющие пластины, представляющие со бой обычные пластины, но без выемок для зубьев звездочек. Применяют внутренние или боковые направляю щие пластины. Внутренние направляющие пластины требуют проточки соответствую щей канавки на звездочках. Они обеспечивают лучшее направление при высоких скоростях и имеют основное применение. Вкладыш ипризмы 5 изготовляют из цементуе мыхсталей 15 и 20 с закалкой до HRC 52—60. В зависимости от расположения зубьев цепи бывают односторонними (см. рис. 11) и двусторонними (см. рис. 3).

      Достоинствами зубчатых цепей по срав нению с роликовыми являются меньший шум, повышенная кинематическая точ ность и допускаемая скорость, а также повышенная надежность, связанная с многопластинчатой конструкцией. Однако они тяжелее, сложнее в изготовлении и дороже. Поэтому они имеют ограничен ное применение и вытесняются роликовыми цепями.

     



     

    Рис. 12. Звездочка втулочной и роликовой цепей

     

      Звездочки для приводных цепей. По конструкции звездочки напоминают зубчатые колеса. Профиль их зубьев зависит от типа цепи. Звездочки роликовой и втулочной цепей (рис. 12) имеют рабочий профиль зуба, очерченный дугой окружности; звездочки зубчатых цепей (рис.13) — прямолинейный рабочий профиль. В связи с тем, что зубья звездочек в роликовых передачах имеют относительно небольшую ширину, звездочек в роликовых передачах имеют относительно небольшую ширину, звездочки нередко изготовляют из диска и ступицы, соединяемых болтами, заклепками или сваркой.

       Для облегчения замены после износа, звездочки, устанавливаемые на валах между опорами, в машинах с трудной раз боркой делают разъемными по диаметральной плоскости. Плоскость разъема проходит через впадины зубьев, для чего числи зубьев звездочки приходится вы бирать чётным. Долговечность и надежность цепей передачи во многом зависит от правильного выбора профиля зубьев звездочки, ее параметров, материала и термической обработки.

     



     

    Рис.13. Звездочка зубчатой цепи

     

    Важным фактором для увеличения долговечности цепной передачи яв ляется правильный выбор числа зубьев меньшей звездочки. При малом числе зубьев плавность передачи снижается, наблюдается повышенное из нашивание цепи из-за большого угла поворота шарнира и значительных динамических усилий. При износе шарниров и увеличении в связи с этим шага цепь стремится подняться по профилю зубьев, причем тем выше, чем больше число зубьев звездочки. При большом числе зубьев даже у мало изношенной цепи в результате радиального сползания по профилю зуб цепь соскакивает с ведомой звездочки.

           Рекомендуемые числа зубьев меньшей звездочки  в зависимости от передаточного числа приведены в табл.1. Максимальное число зубьев большей звездочки  также ограничено: для втулочной цепи  < 90; для роликовой  < 120; для зубчатой  < 140.  Предпочтительно принимать нечетные числа зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному ее изнашиванию.

     Материал звездочек выбирают в зависимости от назначения и конст рукции передачи. Звездочки с большим число зубьев тихоходных передач  (до 3 м/с) при отсутствии ударных нагрузок допустимо из готовлять из чугуна марки СЧ 20, СЧ 30 с закалкой. В неблагоприятных условиях с точки зрения износа, например в сельскохозяйственных машинах, применяют антифрикционный и высокопрочный чугун с закалкой. Для изготовления ведущих звездочек с малым числом зубьев (  < 30) неответственного назначения применяют сталь 20 (цемента ция, закалка, отпуск); ответственного назначения — сталь 40, 50 (закалка, отпуск); при повышенных передаваемых нагрузках сталь 40Х, 45Х, 45ХН (закалка, отпуск). Для ведомых звездочек больших диаметров с большим числом зубьев (  > 50), кроме перечисленных материалов, может быть при менен серый чугун СЧ15, СЧ20, СЧ35 и др. При необходимости бесшумной и плавной работы передач мощностью Р £ 5 кВт и   £ 8 м/с можно изготовлять венцы звездочек из пластмасс — тексто лита, полиформальдегида, полиамидов, что приводит к снижению шума и к повышению долговечности цепей (в связи со сниже нием динамических нагрузок).

    Вследствие невысокой прочности пласт масс применяют также металлопластмассовые звездочки.

     

    1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   28


    написать администратору сайта