37 Цепные передачи достоинства недостатки
Ц е п н о й передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между параллельными валами при помощи двух жесткозакрепленных на них зубчатых колес — звездочек и надетой на них бесконечной цепи.
Ц е п ь — многозвенная гибкая связь, которая может использоваться для перемещения грузов (тяговые цепи), подвески или подъема и опускания грузов (грузовые цепи), для передачи движения (приводные цепи).
В дальнейшем мы будем рассматривать только п р и в о д н ы е цепи, которые используются в цепных передачах.
Д о с т о и н с т в а цепных передач заключаются в том, что они позволяют передавать вращение удаленным (до 8 м) валам, а также приводить в движение одной цепью несколько валов; в цепной передаче отсутствует проскальзывание, а радиальная нагрузка на валы в два раза меньше, чем в ременной передаче; цепные передачи имеют высокий КПД (при благоприятных условиях равен 0,97...0,99).
Н е д о с т а т к и цепных передач: повышенная виброактивность и шум при работе вследствие пульсации скорости цепи и динамических нагрузок; интенсивный износ шарниров вследствие трения и трудностей смазывания, вытягивание цепи вследствие износа шарниров и удлинения пластин.
Цепные передачи широко применяют в металлорежущих и деревообрабатывающих станках, в нефтяном, горном, транспортном, Сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях Цепные передачи выполняют как понижающими, так и повышающими; широко известна, например, повышающая передача к заднему колесу велосипеда. Ответственные цепные передачи выполняют закрытыми, заключенными в жесткий корпус, который служит масляной ванной.
Исходной расчетной характеристикой всех цепей является ш а г ц е п и t, измеряемый по хорде делительной окружности звездочки.
Приводные цепи бывают роликовые, втулочные, зубчатые и фасоннозвенные; первые три вида цепей стандартизованы.
Р о л и к о в ы е цепи, состоят из наружного звена и внутреннего. Ролики, перекатываясь по зубьям звездочек, уменьшают их износ. Наружное и внутреннее звенья в сборе образуют вращательную кинематическую пару.
Д л и н н о з в е н н ы е роликовые цепи имеют звенья двойного шага, поэтому они легче и дешевле других и применяются при малых скоростях, в частности, в сельскохозяйственном машиностроении.
Роликовые цепи с и з о г н у т ы м и пластинами обладают повышенной податливостью (пластины работают на изгиб) и поэтому их применяют при динамических нагрузках, например, частых реверсах, ударах и т. д.
Кроме вышеуказанных стандартизованы роликовые приводные цепи для буровых установок, которые предназначены для работы в быстроходных передачах; пластины цепи имеют защитное или защитно-декоративное покрытие.
В т у л о ч н а я цепь отличается от роликовой тем, что у первой нет роликов, а диаметр валиков и длина втулок несколько больше, благодаря чему при прочих равных условиях среднее давление в шарнирах втулочной цепи меньше. Втулочные цепи дешевле роликовых, но износостойкость их ниже. Роликовые и втулочные цепи могут быть однорядными и многорядными. Валики втулочных и роликовых цепей расклепывают, кроме валиков с о е д и н и т е л ь н о г о звена, с помощью которого пружинным замком или шплинтами соединяются концы цепи. Если число шагов цепи нечетное, то применяется п е р е х о д н о е звено.
З у б ч а т ы е цепи с шарнирами качения изготовляют согласно ГОСТу. Зубчатые цепи по сравнению с роликовыми работают более плавно и с меньшим шумом, обеспечивают высокую кинематическую точность, обладают большей надежностью и нагрузочной способностью. Зубчатая цепь с одним и тем же шагом может быть использована в большом диапазоне мощностей за счет изменения рабочей ширины в значительных пределах. Такие цепи имеют высокий КПД (до 0,98), менее подвержены вытягиванию, но их масса и стоимость значительно больше, чем у роликовых цепей. Зубчатые цепи целесообразно применять при больших значениях передаваемой мощности и высокой скорости движения цепи, которая допускается до 35 м/с.
Ф а с о н н о - з в е н н ы е цепи применяют при малых скоростях в условиях плохой смазки и защиты, при отсутствии жестких требований к габаритам передачи, например, в сельскохозяйственных машинах. На рис. 10.5 показана к р ю ч к о в а я цепь, допускающая свободное разъединение звеньев. Звенья фасонно-звенных цепей отливают из ковкого чугуна и в дальнейшем не обрабатывают; звенья крючковой цепи могут быть штампованными из полосовой стали.