Московский Государственный Технический Университет

имени Н.Э. Баумана

Реферат по курсу «Детали машин»

«Цепные передачи»

Студент: Неведомский Н.С.

Группа: Э1-52

Преподаватель: Седова .

Москва 2005

1. Общие сведения.

Цепная передача – это механизм (см. рис.1), состоящий из ведущей 1 и ведомой 2 звёздочек и охватывающей их цепи 3. В состав передачи также часто входят натяжные и смазочные устройства, ограждения. Возможно применение нескольких ведомых звёздочек. Цепь состоит из соединённых шарнирно звеньев, за счёт чего обеспечивается гибкость цепи.

Цепные передачи используют в сельскохозяйственных, подъёмно-транспортных, технических и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровом оборудовании.

Достоинства цепных передач:

• возможность применения в широком диапазоне межосевых расстояний

• меньшие, чем у ременных передач, габариты

• отсутствие проскальзывания

• высокий КПД

• относительно малые силы, действующие на валы

• возможность передачи движения нескольким звёздочкам

• возможность лёгкой замены цепи

Недостатки цепных передач:

• неизбежность износа шарниров цепи из-за отсутствия условий для жидкостного трения

• непостоянство скорости движения цепи, особенно при малых числах зубьев звёздочек

• необходимость более точной установки валов, чем для клиноременной передачи

• необходимость смазывания и регулировки

2. Типы цепей.

Цепи разделяют по назначению на три группы:

1. грузовые – для закрепления грузов

2. тяговые – для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъёмниках, эскалаторах)

3. приводные – для передачи движения

Основная геометрическая характеристика цепи – шаг P (расстояние между осями соседних шарниров). Большинство стандартных цепей имеют шаг, кратный 1 дюйму (25.4мм).

Наиболее широко применяют роликовые цепи (см. рис.2), которые образуются из последовательно чередующихся внутренних и наружных звеньев. Внутренние звенья состоят из пластин 1 и запрессованных в их отверстия гладких втулок 2, на которых свободно вращаются ролики 5. Наружные звенья состоят из пластин 3 и запрессованных в их отверстия валиков 4. Концы валиков после сборки расклёпывают. Благодаря натягу в соединения наружных пластин с валиками и внутренних пластин с роликами и зазором между валиком и втулкой образуется шарнирное соединение. Нагрузочная способность цепей почти прямо пропорциональна числу рядов, поэтому использование в передачах многорядных цепей позволяет уменьшить шаг, радиальные габариты звёздочек и динамические нагрузки. При больших динамических, в частности ударных, нагрузках, частых реверсов применяют роликовые цепи с изогнутыми пластинами. В связи с тем, что пластины работают на изгиб, они обладают повышенной податливостью. При работе цепных передач в условиях, вызывающих возрастание трения в шарнирах, используют открытошарнирные пластинчатые цепи. Будучи открытым, шарнир такой цепи самоочищается от попадающих в него образивных частиц. Наружные звенья такой цепи не отличаются от аналогичных звеньев роликовой цепи. Внутренние звенья образуются из пластин, имеющих отверстия в форме восьмёрки, и фасонных валиков, заменяющих втулку. Зубчатые цепи к настоящему времени вытеснены более дешёвыми и технологичными прецезионными роликовыми цепями, которые не уступают зубчатым ни по кинематическим, ни по шумовым характеристикам. Зубчатые цепи используют в основном для замены разрушившихся цепей в старом оборудовании.

3. Обозначение приводных цепей.

В обозначении приводных цепей указывают число рядов цепи (если оно больше одного), тип цепи, её шаг и разрушающую силу.

Пример обозначения в соответствии с ГОСТ 13568-75:

2ПР-25,4-114000 – двухрядная приводная роликовая цепь с шагом P=25,4мм и разрушающей силой F_p=114000Н.

4. Критерии работоспособности цепных передач.

Цепные передачи выходят из строя по следующим причинам:

• износ шарниров

• усталостное разрушение пластин

• проворачивание валов и втулок в пластинах

• усталостное выкрашивание и разрушение роликов

• недопустимое провисание ведомой ветви цепи

• износ зубьев звёздочек

Ресурс цепных передач: 10-15 тыс.час.

5. Материалы и термическая обработка деталей цепей.

Пластины.

Материал: среднеуглеродистые качественные или легированные стали 40, 45, 50, 40Х, 40ХН, 30ХН3А.

ТО: объёмная закалка с низким отпуском, 40…50 HRC_э.

Валики и втулки.

Материал: цементуемые стали 15, 20, 15Х, 15ХН3, 18ХГТ.

ТО: цементация или газовое цианирование, 56…65 HRC_э.

6. Основные параметры цепных передач.

6.1. Частоты вращения звёздочек и скорость цепи.

Средняя скорость цепи:

– число зубьев малой звёздочки

– частота вращения малой звёздочки

– шаг цепи

6.2. Передаточное отношение.

– число зубьев малой звёздочки

– частота вращения малой звёздочки

– число зубьев ведомой звёздочки

– частота вращения ведомой звёздочки

6.3. Числа зубьев звёздочек.

Минимальное число зубьев малой звёздочки , при низких частотах вращения может быть уменьшено до 13. Для высокоскоростных передач принимают .

Число зубьев ведомой звёздочки , .

Предпочтительно принимать нечётное число зубьев звёздочек, число зубьев малой звёздочки предпочтительно выбирать из ряда простых чисел.

6.4. Делительные диаметры звёздочек (см. рис.3 – схему малой звёздочки).

– угловой шаг,

– делительный диаметр малой звёздочки

– делительный диаметр ведомой звёздочки

6.5. Межосевое расстояние.

, – наружные диаметры звёздочек

Оптимальное межосевое расстояние:

– число звеньев цепи

6.6. Число звеньев цепи.

6.7. Окружная сила на звёздочках.

– вращающий момент на малой звёздочки

– мощность на малой звёздочки

– скорость движения цепи

7. Расчёт цепных передач.

7.1. Предварительный расчёт.

Определяют статическую разрешающую силу проектируемой цепи:

– коэффициент безопасности, зависящий от степени ответственности передачи, точности определения действующих нагрузок и коррозионного воздействия на передачу. – при отсутствии коррозии, – при активной коррозии.

По найденному по стандартам на приводные цепи находят несколько вариантов цепи, для которых разрушающая сила больше требуемой ( ).Предварительный расчёт позволяет определить область возможных решений.

7.2. Основной расчёт.

Производят по условию износостойкости цепи.

– давление в шарнирах

– величина для конкретных условий эксплуатации

– показатель степени, зависящий от вида трения в шарнирах. – при хорошем смазывании, – при недостаточном смазывании.

– коэффициент эксплуатации

– окружная сила

– площадь проекции шарнира на диаметральное сечение

– допускаемое давление для средних условий с

– диаметр валика

– длина втулки

– учитывает динамичность нагрузки. при спокойной нагрузке, при нагрузке с толчками, при сильных ударах

– учитывает влияние длины цепи. При принимают ; в других случаях , – длина цепи при , – длина рассчитываемой цепи.

– учитывает влияние наклона линии центров звёздочек передачи к горизонту. При угле наклона , при угле наклона .

– учитывает влияние регулировки цепи. Для передач с регулировкой положения оси одной из звёздочек ; с нерегулируемым – .

– учитывает влияние характера смазывания. При непрерывном смазывании в масляной ванне или от насоса ; при регулярном капельном или внутришарнирном смазывании ; при нерегулярном смазывании .

– учитывает влияние режима передачи. , – число смен.

– учитывает влияние температуры окружающей среды. При принимают ; при экстремальных условиях .

7.3. Проверочные расчёты.

Условие прочности при пиковых нагрузках:

– кратность кратковременной нагрузки.

Для тяжелонагруженных передач:

– меньшая из , , , – разрушающих сил для пластин, валиков, втулок и роликов соответственно.

– коэффициент безопасности.

Срок службы рассчитывают по методу подобия:

– ресурс цепи в эталонной передаче.

– коэффициент, учитывающий отличия конструкции, технологии и эксплуатации реальной передачи от эталонной.

8. Силы, действующие в ветвях передачи.

В ведущей ветви: постоянная сила .

– окружная сила

– сила натяжения ведомой ветви

– натяжение цепи от силы тяжести

– натяжение цепи от центробежных сил

– погонная масса цепи

– ускорение свободного падения

– стрела провисания цепи

В вертикальном положении звёздочек

– скорость движения цепи

Сила, действующая на валы:

, если ветви ремней параллельны

– коэффициент, учитывающий массу цепи. Для горизонтальной передачи , для вертикальной