Цепные передачи. Конструкции цепей. Конструкции звёздочек. Кинематика и геометрия, страница 2

Последние конструкции зубчатых цепей изготовлены с шарнирами качения по ГОСТ 13552. Их изготовляют с двумя сегментными вкладышами. При повороте звеньев вкладыши не скользят, а перекатываются, что позволяет повысить КПД передачи и долговечность цепи. Зубчатые цепи имеют ограниченное применение. Они сложны в изготовлении и тяжелее роликовых цепей.

18.4. Конструкции звёздочек

          По конструкции звёздочки подобны зубчатым колёсам. Делительная окружность звёздочки проходит через центры шарниров цепи (рис. 18.4). Диаметр делительной окружности определяется равенством:

                                                (18.1)

 

                Рис. 18.4. Профиль зуба                               Рис. 18.5. Профиль зуба

               звёздочки роликовой цепи                           звёздочки зубчатой цепи

          Профиль зуба звёздочки роликовой цепи очерчивается различными профилями: выпуклым, прямолинейным и вогнутым. Вогнутый профиль, которым очерчена нижняя часть зуба, принят за основной. Контакт вогнутой поверхности зуба с выпуклой поверхностью ролика позволяет понизить контактные напряжения. У вершины зуб имеет скругленную выпуклую форму, что обеспечивает свободный вход и выход шарниров из зацепления. В средней части – небольшой прямолинейный переходной участок. Такая форма зуба позволяет изготовлять его методом обкатки, что повышает производительность и точность. У звездочек зубчатых цепей форма рабочего участка профиля прямолинейна (рис. 18.5).

18.5. Кинематика и геометрия

          Скорость цепи:

                                                    (18.2)

          Передаточное число:

          Межосевое расстояние по соображениям долговечности цепи рекомендуется принимать:

                                                (18.3)

          Длина цепи, выраженная в шагах, или число звеньев цепи:

                               (18.4)

          Значение L_p округляют до целого числа, которое желательно брать чётным во избежание использования переходных звеньев с изогнутыми пластинами. Для принятого значения L_p уточняют значение а:

.                (18.5)

          Приводная цепная передача работает без предварительного натяжения благодаря принципу зацепления. Передача работает лучше при небольшом провисании холостой ветви цепи. Поэтому расчётное а рекомендуют уменьшить на Dа = (0,002…0,004)а. Длина цепи увеличивается по мере износа шарниров, поэтому в конструкции необходимо предусмотреть устройства для регулирования провисания цепи.

18.6. Силы в передаче

          Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ремённой передачи (рис. 18.6). Здесь по аналогии  можно различить F₁ и F₂ – натяжения ведущей и ведомой ветвей цепи; F_t – окружная сила; F₀ – сила предварительного натяжения; F_u – натяжение от центробежных сил. По той же аналогии:

                                                    (18.6)

   где  q – масса 1 м цепи в кг/м.

 

Рис. 18.6. Силы в ветвях цепи

          Для цепной передачи значение F₀ принято определять как натяжение от силы тяжести свободной ветви цепи:

                                                 (18.7)

   где  K_f – коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания f;    K_f = 1…6;

а – межосевое расстояние в м;

          g – ускорение свободного падения; g = 9,81 м/c.

          Натяжение ведомой ветви F₂ равно большему из натяжений F₀ и F_u. В ведущей ветви основная составляющая F_t, а силы F₀ и F_u составляют несколько процентов от F_t. Для практических расчетов можно принимать:

18.7. Колебания цепи