19.Цепные передачи:типы и характеристики цепей и звездочек,условия эксплуатации приводных цепей.

Цепная передача – это передача зацеплением с гибкой связью, состоящая из ведущей 1 и ведомой звездочек 2 и охватывающей их цепи 3. Цепь состоит из шарнирно соединенных звеньев, за счет чего обеспечивается гибкость цепи. В состав передачи часто входят натяжные и смазочные устройства, ограждения. Цепные передачи применяют в приводах подъемно-транспортных, сельскохозяйственных, текстильных и полиграфических машин, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, нефтебуровом оборудовании.

Достоинства цепных передач:компактность;отсутствие проскальзывания при больших нагрузках; меньше нагружают валы;возможность легкой замены цепи.Недостатки:относительно быстрое изнашивание шарниров;повышенные требования к точности сборки;непостоянство скорости движения цепи;более сложные условия эксплуатации; шум и вибрации при работе.Их используют для передачи мощности до 100 кВт при скоростях цепи до 30 и межосевых расстояниях до 8 м. Потери на трение сравнительно невелики ( Передача может работать между горизонтальными валами, а также при наклоне к горизонту линии центров звездочек до [11,18].Типы и характеристики цепей Цепи по назначению разделяют на три группы:грузовые – используемые для закрепления грузов;тяговые – применяемые в машинах непрерывного транспорта для перемещения грузов;приводные – используемые для передачи движения.В приводах машин применяют роликовые, втулочные и зубчатые цепи. Они состоят из соединенных с помощью шарниров звеньев, которые обеспечивают гибкость цепи. Основными геометрическими характеристиками цепей являются шаг и ширина, основной силовой характеристикой – разрушающая нагрузка. Приводная роликовая цепь, состоит из последовательно чередующихся внутренних 1 и внешних 2 звеньев, шарнирно соединенных между собой. Каждое звено выполнено из двух пластин, напрессованных на втулки 3 (у внутренних звеньев) или на оси-валики 4 (у наружных звеньев). Для уменьшения износа и трения скольжения зубьев звездочек на втулку перед сборкой звена надевают ролик 5, свободно вращающийся на ней .ГОСТ 13568-97 устанавливает следующие типы роликовых цепей: ПРА – роликовые однорядные нормальной точности; ПР – роликовые однорядные повышенной точности; ПРД- длиннозвенные; ПРИ – с изогнутыми пластинами. Многорядные цепи с числом рядов от двух до восьми собираются из деталей с такими же размерами, что и однорядные. Нагрузочная способность цепей прямо пропорциональна числу рядов.При больших динамических нагрузках, частых реверсах применяют роликовые цепи с изогнутыми пластинами.Втулочные цепи однорядные ПВ и двухрядные 2ПВ по ГОСТ 13568-97 отличаются от роликовых тем, что не имеют роликов. Это снижает их массу и стоимость, но увеличивает износ цепи и звездочек. Они обладают большей быстроходностью, но их изготавливают только с шагом 9,525 мм .Зубчатые цепи состоят из набора пластин 1, шарнирно соединенных с сегментными валиками 2. Для устранения бокового сползания цепи со звездочек применяют направляющие пластины 3.Передачи с зубчатыми цепями работают плавно и бесшумно при высоких скоростях (до ), но имеют ограниченное применение из-за сложности изготовления, высокой стоимости и массы. Типы и основные параметры зубчатых цепей регламентированы ГОСТ 13552-81.Детали цепей изготавливают из стального проката: пластины – из сталей 45, 50, 40Х, 40ХН и других с последующей закалкой до твердости валики, втулки и ролики – из сталей 15, 15Х, 20Х, 12ХН3А, 38ХМЮА с последующей химико-термической обработкой до твердости ЗвездочкиЗвездочки по конструкции подобны зубчатым колесам. Профиль и размеры зубьев звездочек зависят от типа цепи. Звездочки диаметром свыше 200 мм рекомендуется изготавливать составными или сварными . В составной звездочке ступица может быть выполнена из чугуна.Параметр шероховатости рабочих поверхностей зубьев звездочек принимают в зависимости от величины скорости цепи: при при > 8 Для изготовления звездочек применяют стали 40, 45, 40Х с закалкой до твердости или низкоуглеродистые стали 15, 15Х, 20, 20Х, 12ХН3А и др. с цементацией до твердости для звездочек больших размеров – стальное литье 45Л. Звездочки тихоходных и малонагруженных передач изготавливают из чугуна СЧ18, СЧ20 с термообработкой до Натяжение цепи. При эксплуатации цепных передач необходимо постоянно контролировать натяжение цепей, а также расположение в одной плоскости ведущей, ведомой и натяжной звездочек. Предварительное натяжение цепных передач устанавливается по стреле провисания для горизонтальных и наклоненных к горизонту до 45⁰ передач; для передач, близких к вертикальным). Натяжную звездочку располагают как внутри, так и снаружи контура цепи. Натяжение считается нормальным (ГОСТ 13568-97), если при межосевом расстоянии передачи стрела провисания ведомой ветви цепи при приложении усилия 160Н 10Н. При увеличении или уменьшении на каждые 100 мм соответственно увеличивается или уменьшается на 4 мм1 мм.Важнейшими условиями надежной работы передачи являются параллельность валов и тщательное совмещение плоскостей звездочек .Смазывание. Для уменьшения износа цепей их смазывают. Способ смазывания зависит от условий эксплуатации передачи. Смазывание может быть периодическим, а также непрерывным. При скорости до 4 м/с цепь периодически смазывают с помощью ручной масленки или капельным способом индустриальным, цилиндровым или трансмиссионным маслом; при скорости цепи - смазывание непрерывное окунанием в масляную ванну, а при циркуляционное смазывание струей от насоса . Но жидкий смазочный материал способствует проникновению абразивных частиц в шарниры цепи и ускорению процесса изнашивания. В тяжелонагруженных приводных передачах используют солидол, пластичную смазку ЦИАТИМ-201, существенно повышающую ресурс работы передачи, и графитную смазку БВН-1.Перспективными считают цепи, трущиеся поверхности которых покрыты антифрикционными материалами, не требующими смазывания.Защитные устройства. Рекомендуется использовать кожухи из листовой стали, защищающие передачу от пыли и грязи, обеспечивающие безопасность, снижающие шум. При непрерывном смазывании кожух может служить картером для смазочного материала. Кожухи из сетки служат только для защиты обслуживающего персонала .

20.Цепные передачи:основные параметры и расчет. Геометрические параметры.

Главный параметр цепи – шаг используют при определении остальных параметров передачи. Рекомендуемое межосевое расстояние передачи При меньших значениях увеличивается число пробегов и цепь изнашивается быстрее, при больших – усиливаются колебания цепи, возрастает шум .Расчетное значение межосевого расстояниягде: число зубьев соответственно ведущей и ведомой звездочек.Число звеньев цепи где межосевое расстояние, выраженное вшагах.ДлинацепиКинематические параметры. Передаточное число цепной передачи.Рекомендуется принимать При выборе передаточного числа следует учитывать, что с его уменьшением плавность хода цепи возрастает.Число зубьев ведущей звездочки . Желательно принимать нечетным и с учетом передаточного числа рекомендуется следующая зависимость: при при > 5 Минимальное число зубьев ведущей звездочки при принимают равным 13…15; при >2 м/с равным 17 …19. С уменьшением числа зубьев звездочек из-за большого угла поворота шарнира увеличивается неравномерность движения цепи и интенсивность изнашивания шарниров.

Число зубьев ведомой звездочки Назначается из соотношения при этом рекомендуется выбирать четное число зубьев. Во избежание нарушения зацепления цепи с зубьями звездочки допустимое максимальное число зубьев ведомой звездочки рекомендуется принимать не более 120.Средняя скорость цепи Скорость цепи ограничена. При > 20 может произойти разрушение шарниров, раскалывание роликов, ослабление запрессовки втулок и осей в пластинах.Силовые параметры. Окружная сила (полезная нагрузка), передаваемая цепью, Н:где: передаваемая мощность, Вт; вращающий момент на звездочке, Сила натяжения, обусловленная действием силы тяжести цепи, Н: где: коэффициент провисания; для горизонтальных передач для передач, расположенных под углом 45⁰ к горизонтали, для вертикальных передач межосевое расстояние, м; масса 1 м длины цепи, ускорение свободного падения: Сила натяжения от действия центробежных сил, Н: Сила натяжения наиболее нагруженной ведущей ветви цепи, Н: (где коэффициент динамичности.Сила натяжения ведомой ветви с запасом, Н: Сила, действующая на валы цепной передачи: Меньшие значения силы используют для вертикальной передачи, большие – для горизонтальной.Расчет цепной передачиВиды повреждений и критерии работоспособности. В зависимости от условий эксплуатации силы, действующие в передаче, могут вызывать различные повреждения деталей. Основными причинами выхода из строя цепных передач являются следующие:износ шарниро;в усталостное разрушение пластин по проушинампроворачивание валиков и втулок в пластинах в местах запрессовкиусталостное выкрашивание и разрушение;износ зубьев звездочек;достижение предельного провисания. Расчет стандартных цепей. Расчет проводят по двум основным критериям работоспособности: износостойкости шарниров и прочности цепи.сновной параметр, определяемый при расчете на износостойкость, - давление в шарнире цепи:где: коэффициент эксплуатации; площадь проекции опорной поверхности шарнира, коэффициент рядности: для однорядной цепи для двухрядной -1,7, для трехрядной допустимое давление в шарнирах, МПа Коэффициент эксплуатации представляется в виде:где: коэффициент динамичности, учитывающий характер нагрузки: при спокойной нагрузке при нагрузке с умеренными толчками – 1,2 …1,5, при сильных толчках коэффициент межосевого расстояния или длины цепи: при при при коэффициент наклона передачи к горизонтали: при угле наклона линии центров звездочек до 60⁰ более 60⁰ – 1,25; коэффициент, учитывающий способ смазывания: при непрерывном смазывании в масляной ванне при регулярном капельном смазывании – 1, при периодическом смазывании коэффициент, учитывающий способ регулирования передачи: при регулировании натяжения цепи за счет смещения звездочки при использовании натяжных звездочек или роликов – 1,1, при нерегулируемых передач коэффициент, учитывающий режим или продолжительность работы: при односменной работе при двухсменной – 1,25, при трехсменной работе При расчете цепной передачи на прочность определяют коэффициент запаса прочности:где: разрушающая нагрузка, Н; допустимый условный коэффициент запаса прочности: