3.2 Передаточное число

В волновой передаче разность чисел зубьев колес должна быть равной или кратной числу волн C (как в планетарной передаче числу сателлитов):

,

где Z₁; Z₂ - соответственно числа зубьев гибкого и жесткого колеса.

Передаточное число волновых передач, определяется так же, как для планетарных, методом остановки водила. При неподвижном жестком колесе и подвижном гибком колесе:

, (239)

где - соответственно угловые к скорости волнового

генератора и гибкого колеса.

Знак "-" указывает на разные направления генератора и гибкого колеса. При неподвижном гибком колесе

, (240)

где - угловая скорость жесткого колеса

Из анализа формул (225) (226) следует, что волновая передача может иметь большие U. Рекомендуется: при стальном гибком колесе U=60…300; при пластмассовом U=20…300.

3.3 Расчет волновых передач

Одним из критериев работоспособности волновых передач является износ зубьев, который зависит от допустимых напряжений смятий [σ]_см на их рабочих поверхностях.

По этому показателю рассчитывают делительный диаметр d₁ гибкого колеса как основной габаритный размер передачи:

, (241)

где T - момент вращения на валу гибкого колеса, Н·м

K - коэффициент нагрузки (равный 1,25 при умеренной динамической нагрузке, 1,75 при резко динамической нагрузке).

ψ_d - коэффициент ширины венца (берется 0,18...0,2 для силовых передач).

В средних условиях [σ]_см=10…30 МПа для стальных колес, [σ]_см=3…5МПа для пластмассовых колес.

Модуль зацепления m не лимитирует нагрузочной способности передачи и определяется геометрическим путем (обычно m=0,5…1,5мм).

Лекция 17 цепные передачи

1. Назначение и область применения.

2. Основные характеристики цепных передач.

3. Расчет цепных передач.

1 Назначение и область применения

Цепная передача - механизм для передачи энергии между параллельными валами с помощью бесконечной цепи и звездочек. Цепная передача относится к передачам зацепления с гибкой связью. Цепь - гибкий узел, состоящий из последовательно соединенных звеньев.

Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. Цепные передачи, работающие при больших нагрузках и скоростях, помещают в специальные кожухи, называемые картерами, что обеспечивает постоянную обильную смазку цепи, безопасность и защиту от шума, возникающего при ее работе. Цепной привод широко применяется в сельскохозяйственных машинах, станкостроении, машиностроении, в подъемно - транспортных устройствах, конвейерах (Рис. 100).

Достоинства передачи:

1 Возможность применения при значительных межосевых расстояниях (до 8 м);

2 Меньшие габариты по сравнению с ременными передачами;

3 Постоянство среднего передаточного числа из-за отсутствия скольжения;

4 Сравнительно высокий КПД (до 96%);

5 Возможность передачи энергии с одной ведущей звездочки нескольким ведомым, с разным направлением вращения;

6 Меньшая, чем в ременных передачах нагрузка на валы, так как нет

необходимости в большом начальном натяжении;

Недостатки:

1 Неравномерность вращения ведомой звездочки, особенно, при малых числах зубьев меньшей звездочки и больших шагах;

2 Значительный износ шарниров цепи и зубьев звездочек, возникновение дополнительных динамических нагрузок;

3 Шум в работе и вибрация, особенно при высоких скоростях в передачах с втулочными и роликовыми цепями;

4 Незащищенность от попадания пыли и грязи;

5 Плохие условия смазки;

6 Удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных уст­ройств и необходимость регулировки – натяжения;

7 Передача энергии только между параллельными валами и движение цепи в вертикальной плоскости;

Рис. 100 Цепная передача: 1- с роликовтулочной цепью; 2- с зубчато-

ременной цепью.

8 Невозможность реверсивного движения без предварительной остановки;

9 Необходимость тщательного монтажа с тем, чтобы оси звездочек были параллельны, а средние плоскости зубчатых венцов звездочек совпадали.

В основном цепные передачи применяют при больших межосевых расстояниях, когда зубчатые передачи невозможно использовать из-за их громоздкости. В зависимости от конструкции цепей применяют передачи мощностью до 5000 кВт при окружных скоростях до 30.. .50 м/с.

Наиболее распространены цепные передачи мощностью до 100 кВт при окружных скоростях до 15 м/с.

В зависимости от назначения цепи делятся на:

1) Приводные для передачи движения от источника движения рабочему органу;

2) Грузовые - для подъема груза;

3)Тяговые - для передачи тягового усилия.

В качестве приводных чаще всего применяют роликовые, втулочные и зубчатые цепи (Рис. 101, 102);

ПВ- 12,7 -9000-1;

ПВ-12,7-18000-2;

ГОСТ 13568-97.

1 Втулочная однорядная цепь состоит из внутренних пластин,

напрессованных на втулки, свободно вращающихся на осях, на которых

напрессованы наружные пластины. Втулочные цепи могут быть однорядными ПВ и двухрядные 2ПВ в зависимости от перед. мощности. Эти цепи простые по конструкции имеют небольшую массу и наиболее дешевые, их применяют при до 10 м/с ГОСТ 13568-97.

2 Роликовая однорядная цепь отличается от втулочной тем, что на ее

втулках устанавливаются свободно вращающиеся ролики ПР - 12,7 -9000 - 1, ПР - 12,7 - 18000 - 2. Ролики заменяются трение скольжения между втулками и зубьями звездочек во втулочной цепи трением качения.

Поэтому износостойкость роликовых цепей по сравнению со втулочными значительно выше и соответственно их применяют при окружных скоростях передач при до 20 м/с. ГОСТ 13568-97

3 Зубчатая цепь в каждом звене имеет набор пластин с двумя зубьями и с впадинами между ними для зуба звездочки. Зубчатые цепи вследствие лучших условий зацепления работают с меньшим шумом, поэтому их иногда называют бесшумными. По сравнению с другими зубчатыми цепями более тяжелые и сложнее в изготовлении, поэтому их применяют реже (для передачи больших мощностей) (Рис. 102).

Рис. 101 Втулочные (1) и роликовые (2) цепи.

Рис. 102 Зубчатая цепь

4 Фасоннозвенные цепи - крючковые и штыревые. Благодаря

небольшой стоимости и легкости ремонта применяют в с/х машинах.

Материал для изготовления цепей и звездочек

Для изготовления пластин применяют среднеуглеродистые и легированные стали 40, 45, 50 30ХНЗА с закалкой до HRC 32.. .44. Для изготовления валиков, роликов, втулок - из цементируемых сталей: 45, 40Х, 40ХН с закалкой до HRC 40.. .50. Звездочки тихоходных передач изготовляют из серого чугуна.