23.2 Умови роботи та матеріли елементів ланцюгових передач

Інтенсивне спрацювання робочих поверхонь зірочок внаслідок тертя ковзання потребує ретельного змащення, що для ланцюгової передачі організувати не легко, бо передача відкрита і громіздка, ланцюг - важкий.

Отже, змащення:

1. У відповідальних випадках - по можливості герметичний (або хоч як закритий) картер і тоді : а) при швидкості лінійній ланцюга V_л до 8 м/с - змащення безпереревним зануренням ланцюга в мастило на глибину не більше ширини пластини ланцюга; б) при V_л більше 8 м/с - циркуляційне змащення від насоса (занурювати не рекомендується, бо буде „буря в картері”)

1. Якщо картер відсутній, то періодичне змащення: а) V_л менше 8 м/с - консистентне внутрішньошарнірне (через кожні 120..180 годин) ланцюг занурюють в розріджене густе мастило (солідол, консталін); б) крапельне змащення.

1. При періодичній роботі передачі і V_л менше 4 м/с - змащення ручною маслянкою („гусак”) раз на 8 годин (на початку зміни).

Таким чином, довговічність ЛП залежить головним чином від виду матеріалу і термообробки її елементів (стійкість проти спрацювання). Всі елементи: пластини, валики, втулки, ролики, зірочки виготовляються з якісних конструкційних сталей середньовуглецевих або легованих типу:

Сталь 40, 45 , 40Х, 40ХН, 20ХН3А, 30ХН3А, 35ХГСА і т.п.

При цьому: пластини- термообробляються гартування, цементація, термообробка до твердості робочих поверхонь HRC≈ 40; зірочки до HRC≈ 45; валики, втулки та ролики до HRC≈ 55.

В тихохідних ЛП застосовують для виготовлення зірочок використовується сірий чавун, або модифіковані сірі чавуни, практикуються зубчасті вінці з пластмас. А також є ланцюги, де в середині сталевих втулок - пластмасові, які вільно провертаються по втулці та валику. Останні не змащують або слабо змащують.

23.3 Основні геометричні і кінематичні параметри

Оскільки зірочки можна розглядати як різновид зубчастих коліс (мають зубці), основні їх параметри - ділильний діаметр і крок зубців. Крок зубців і крок ланцюга тісно пов’язані і позначаються Р (Р_з, Р_л).

Позначимо кількість зубців зірочки через Z.

Рис. 5

З трикутника ОАВ (23.3.1)

звідки d=P/ Sin(π/z)

Для нового ланцюга Р_л = Р_з = Р.

По мірі спрацювання шарнірів ланцюга його крок Р_л видовжується тобто Р_л^’=Р+∆Р (при цьому Р_з=const).

Допустиме відносне видовження становить ∆Р/Р≤0,02...0,03. Вище - настає небезпека зіскакування ланцюга з зірочки. Ланки ланцюга розташовані на зірочці у вигляді сторін багатокутника і за один оберт зірочки ланцюг переміщається на величину периметра цього багатокутника.

Отже, лінійна швидкість ланцюга V_л= z·p·n/60 (аналог - V= π·d·n/60) бо замість πd тут zp, при цьому лінійна швидкість ланцюга є змінною. Доведемо це за допомогою рис. 6.

Рис.6

При переміщенні ланцюга проти годинникової стрілки кут-координата γ шарніру А змінюється від π/z до нуля (коли шарнір А буде на вертикальній осі симетрії),

γ= 0... π/z.

На рис. 6: V_з - колова швидкість ведучої зірочки;

V₁ - миттєва швидкість руху ланцюга в даний момент;

V₂ - миттєва швидкість підйому ланцюга на зірочці в той же момент.

V₁= V_з*Cos γ, при γ=0^о... π^o/z

Отже, існує V_{1 min}= V_зCos π/z і V_{1 max}= V_зCos0^о (Cos0^о=1)

Отже, при ω₁=const (кутова швидкість ведучої зірочки) V_л змінна і ω₂≠const (кутова швидкість веденої зірочки).

Ця непостійність тим більша , чим більший крок Р і менше Z.

Коливання V_л і, отже , u - невеликі порівняно, а тому розрахунки ведуться по V_{л сер} за 1 оберт та u_сер= ω₁/ ω₂=n₁/n₂=Z₂/Z₁.

Нерівномірність руху ланцюга, змінність U, удари ланок об зубці викликають при роботі ЛП динамічні навантаження, які тим більші, чим більші V_л і Р, менше Z.

Для швидкохідних ЛП треба вибирати якнайбільше Z₁ і

якнайменше Р з точки зору динаміки, але при цьому міцність ланцюга на розрив буде тим нижчою (бо пластини і шарніри при малих кроках слабкіші).

Оптимальний варіант вибирають, користуючись досвідом експлуатації і конструювання ЛП, на цій основі складено таблиці.

Рекомендується U≤8 при цьому η=0,95...0,98.