7. Цепные передачи

7.1. Общие сведения

Цепная передача – это передача зацеплением с гибкой связью. Движение передает шарнирная цепь 1, охватывающая ведущую 2 и ведомую 3 звездочки и зацепляющаяся за их зубья.

Рис. 7.1. Цепная передача

Для перемещения грузов в машинах, работающих по принципу непрерывного действия (подъемники, конвейеры, эскалаторы), используются тяговые цепи, для подъема или опускания грузов – грузовые цепи, для передачи движения – приводные цепи.

В цепных передачах используются приводные цепи, которые и будут рассматриваться далее. Приводная цепь состоит из соединенных шарнирами отдельных звеньев. Цепи стандартизованы.

Основные типы приводных цепей: роликовые, втулочные и зубчатые (рис. 7.2).

Наиболее широко применяются приводные роликовые цепи (v ≤ 15 м/с).

Зубчатые цепи состоят из набора пластин с двумя зубообразными выступами

Втулочные цепи по конструкции аналогичны роликовым, но у них ролик отсутствует.

Достоинства:

• по сравнению с зубчатыми передачами возможность передавать движение между валами в значительном диапазоне межосевых расстояний (до 8 м);

• по сравнению ременными передачами значительно меньшие габариты (передача более компактна);

• отсутствие скольжения и буксования (зацепление позволяет обойтись без предварительного натяжения цепи).

В конструкции цепных передач для компенсирования удлинения цепи при вытяжке и обеспечения эксплуатационной стрелы провисания f ведомой ветви иногда предусматривают специальные натяжные устройства.

Угол обхвата звездочки цепью не имеет такого решающего значения как угол обхвата шкива ремнем в ременной передаче;

• возможна передача движения одной цепью нескольким звездочкам;

• меньшая, чем в ременных передачах радиальная нагрузка на валы (в два раза);

• сравнительно высокий КПД (до 0,95–0,98).

Недостатки:

• сравнительно высокая стоимость цепей;

• вытягивание цепей вследствие изнашивания в шарнирах;

• повышенный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление и дополнительные динамические нагрузки из-за многогранности звездочек. (свыше 90, а для зубчатых передач свыше 140 цепь соскакивает со звездочки, т.к. при огибании звездочки звенья образуют между собой угол около 180 градусов);

• необходимость высококачественного монтажа передачи и тщательного ухода за ней;

• невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;

• сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;

• при большом числе зубьев звездочки (свыше 90, а для зубчатых передач свыше 140 цепь соскакивает со звездочки, т.к. при огибании звездочки звенья образуют между собой угол около 180 градусов);

• из-за неравномерности хода передачи минимальное число зубьев звездочки не должно быть меньше 13…15 при низких частотах вращения и меньше 19...23 – при высоких; для зубчатых передач эти значения больше на 20–30 процентов.

Вследствие сказанного выше передаточное отношение цепной передачи не должно превышать 5…6.

Рекомендации:

• число зубьев звездочки – нечетное, число звеньев цепи – четное;

• в приводах с быстроходным двигателем и редуктором цепную передачу помещать после редуктора;

• угол наклона передачи к горизонту не делать больше 60 градусов для обеспечения самонатяжения.

Цепные передачи применяют в сельскохозяйственном, транспортном, химическом машиностроении, в станках и др.