Тема 3.8. Ланцюгові передавачі

План

1. Призначення, будова, принцип роботи, застосування передавачів. Деталі ланцюгових передавачів

2. Основні параметри ланцюгових передавачів. Критерії роботоздатності. Добирання ланцюгів і перевірний розрахунок їх

1. Призначення, будова, принцип роботи, застосування передавачів. Деталі ланцюгових передавачів

Ланцюговий передавач у найпростішому варіанті (рис. 8.1) складається з ведучої 1 та веденої 2 зірочок і ланцюга 3, який знаходиться у зачепленні із зірочками. Ланцюг складається із з’єднаних шарнірами ланок. Вільний відрізок а ланцюга, що набігає на ведучу зірочку 1, називається ведучою віткою, а вільний відрізок b ланцюга – веденою віткою. Найвигідніші ланцюгові передавачі загального призначення використовують для передавання потужностей у діапазоні 0,5...100 кВт за швидкості руху ланцюга (v), що не перевищує 15 м/с , з передаточним числом   і ККД в межах 0,92...0,96. У спеціальних урухомниках за швидкості руху ланцюга (v), що не перевищує 35 м/с за потужності до 2000 кВт.

Рис. 8.1. Схема ланцюгового передавача

Ланцюгові передавачі класифікують за такими ознаками:

- за конструкцією ланцюга:

 втулково-роликовий (рис. 8.2а);

 зубчастий (рис. 8.2б);

 фасонно-ланковий або гаковий (рис. 8.2в);

а б в

Рис. 8.2. Схема ланцюга

- за способом регулювання натягу ланцюга:

 періодичний (рис. 8.3а);

 автоматичний (рис. 8.3б);

Рис. 8.3. Схеми способів регулювання натягу ланцюга

- за способом мащення: періодичний (рис. 8.4а); краплинний (рис. 8.4б) і у масляній ванні (рис. 8.4в);

Рис. 8.4. Схеми способів мащення

- за конструкцією корпусу:

 відкриті (рис. 8.5а);

 закриті (рис. 8.5б);

Рис. 8.5. Схеми передавачів за конструкцією корпусу

2. Основні параметри ланцюгових передавачів. Критерії роботоздатності. Добирання ланцюгів і перевірний розрахунок їх

Вибір та розрахунок геометричних розмірів

         Для вибору параметрів ланцюга визначають орієнтовне значення його кроку . З багатовідомих формул для визначення орієнтовного кроку ланцюга тут рекомендується знаходити із виразу:

,                                            (8.1)

де  – кутова швидкість ведучої зірочки;  – дослідний коефіцієнт, який приймається: = 14...17 – для втулково-роликових ланцюгів;  =17...20 – для зубчастих ланцюгів. Більші значення  приймають у випадках особливо точних передавачів;  – число зубців ведучої зірочки, яке можна визначити:

- для втулково-роликових ланцюгів:

;             (8.2)

- для зубчастих ланцюгів:

,              (8.3)

де и – передатне число передавача.

         За визначеним значенням орієнтовного кроку  вибираємо необхідні параметри для подальших розрахунків:

- для втулково-роликового ланцюга: стандартне значення кроку р; площа поверхні шарніра ;  руйнівне навантаження ; масу одного метра ланцюга  ;

- для зубчастого ланцюга: стандартне значення кроку ; ширину ланцюга ; діаметр валика ; руйнівне навантаження ; масу одного метра ланцюга .

Кількість зубців веденої зірочки

,                                           (8.4)

де = 120 – для втулково-роликових передавачів;

= 140 – для зубчастих ланцюгових передавачів.

Для більш рівномірного зносу шарнірів ланцюга кількість зубців на ведучій зірочці рекомендується приймати непарним, а на веденій – парним.

         Ділильні діаметри зірочок:

;         .                                   (8.5)

         Оптимальна міжосьова відстань:

.                                              (8.6)

Довжина ланцюга в кроках:

.                             (8.7)

Отримане значення   округлюється до цілого парного числа .

Остаточна міжосьова відстань передавача:

.                      (8.8)

Рис. 8.6. Схема ланцюгового передавача

Розрахунок ланцюга на міцність і зносостійкість

Міцність ланцюга оцінюється коефіцієнтом запасу міцності

,                                                   (8.9)

де –  руйнівне навантаження;  – сила натягу ведучої вітки ланцюга, визначається                          ,                                        (8.10)

де – корисне навантаження (колова сила) ланцюга

або   ,                          (8.11)

де:  – параметри ведучої зірочки, відповідно потужність, крутний момент, ділильний діаметр;  – швидкість руху ланцюга

;                                               (8.12)

– відцентрова сила натягу вітки ланцюга ; – сила натягу вітки ланцюга спричинена власною вагою , де – коефіцієнт провисання ланцюга, який залежить від стрілки провисання   f  веденої вітки та кута нахилу ланцюгового передавача до горизонту;  – прискорення вільного падіння;  – динамічний коефіцієнт;   – допустимий  коефіцієнт запасу міцності.

Зносостійкість внутрішньої частини шарніра ланцюга оцінюється питомим тиском:

,                                          (8.13)

де – площа поверхні шарніра: для втулково-роликового ланцюга = , а для зубчастого ланцюга  ;  – коефіцієнт експлуатації  

,                                   (8.14)

де   – динамічний коефіцієнт;  – коефіцієнт міжосьової відстані;   – коефіцієнт способу мащення;  – коефіцієнт кута нахилу ланцюгового передавача до горизонту;   –  коефіцієнт тривалості роботи передавача;   – коефіцієнт способу регулювання натягу ланцюга;  – допустимий питомий тиск.

           Кількість ударів шарніра об зуб зірочки

,                                       (8.15)

де   – допустима кількість ударів шарніра об зуб зірочки.

           У випадку необхідності забезпечення необхідної міцності і зносостійкості ланцюга, застосовують багаторядні втулково-роликові або необхідної ширини зубчасті ланцюги. Зменшення кількості ударів досягається збільшенням міжосьової відстані передавача.

Зірочки, їх конструкції, матеріали та розрахунки

         Зірочка ланцюгового передавача складається із зубчастого вінця та маточини з’єднаних диском або спицями. Кількість спиць визначають за формулою:

,                                      (8.16)

де   – ділильний діаметр зірочки, мм (для ведучої – , а для веденого – ). Якщо: тоді зірочки виконують з диском; – зі спицями, число яких потрібно брати парним. За зірочки виконують тільки з диском.

         Основними матеріалами для виготовлення зірочок є середньовуглецеві або леговані сталі 45, 40Х, 50Г2, 35ХГСА із поверхневим або об’ємним гартуванням до твердості 45...55 НRC, або цементовані сталі 15, 20Х, 12ХН3А на глибину 1,0...1,5 мм і гартовані до 55...60 HRC. Зірочки тихохідних передавачів (v < 3 м/c) за відсутності ударних навантажень можна виготовляти з високоміцного або антифрикційного чавунів.

Рис. 8.7. Поперечний переріз та профіль зубців зірочок

         Питання про розміри диска, спиць і маточини вирішують, як і для шківів пасових передавачів.

Діаметри кіл вершин зубців:

- для втулкових-роликових ланцюгових передавачів

                                          (8.17)

           - для зубчастих ланцюгових передавачів

.                                                      (8.18)

      Радіус западин зуба зірочки:

.                                        (8.19)

де  – діаметр роликів ланцюга.

      Діаметри кіл западин:

.                                              (8.20)

      Діаметри обода зірочок:

.                                            (8.21)

Ширина зуба:

мм.                                                  (8.22)

Ширина вінця:

.                                                  (8.23)

         Інші розміри профілю та поперечного перерізу зубців зірочок показані на  рис. 8.7 розраховують за рекомендаціями стандартів: втулково-роликових за ГОСТ 591-69, зубчастих за ГОСТ 13576-81.

Запитання для самоконтролю

1. З яких деталей складається ланцюговий передавач?

2. Укажіть сферу застосування ланцюгових передавачів.

3. За якими ознаками класифікують ланцюгові передавачі?

4. Які сили виникають у ланцюгового передавача?

5. Які геометричні параметри визначають для ланцюгового передавача?

6. Які є ланцюги за конструкцією?

7. Якими способами змащуються ланцюги передавачів?

8. Для чого у ланцюгових передавачах служать натяжні пристрої?

9. Якими показниками оцінюють міцність та зносостійкість ланцюгів?

10. Які розрахунки виконують для зірочок ланцюгових передавачів?

Попередня тема Теоретичні відомості Наступна тема