Применение цепных передач
В многоступенчатых приводах машин цепные передачи устанавливают, как правило, на тихоходной ступени - после редуктора, для передачи вращения ведущему валу технологической машины. Наиболее крупным потребителем приводных цепей (около 80% всего объёма) является сельхозмашиностроение. Ресурс цепных передач должен составлять 10...15 тыс. ч.
Достоинства цепных передач: отсутствие проскальзывания; меньшие, чем у ремённых передач, габариты, но более высокий КПД; широкий диапазон межосевых расстояний.
Недостатки: непостоянство скорости движения цепи, необходимость точной установки валов, необходимость смазывания и регулировки провисания цепи.
Кинематика передачи. Передаточное отношение цепной передачи ицеп = n1/п2 = z2 /z1, средняя скорость цепи vцеп = z1n1t/60000, где z1 и z2 - число зубьев ведущей и ведомой звёздочек. Основными геометрическими параметрами приводной цепи являются шаг t - расстояние между осями соседних шарниров (обычно кратный 1 дюйму, т.е. 25,4 мм), ширина цепи В, межосевое расстояние и длина цепи. Чем больше шаг цепи, тем выше нагрузочная способность передачи, но сильнее удары звеньев о зубья звёздочек, что повышает шум при работе и снижает долговечность передачи. При больших скоростях следует применять цепи с малым шагом.
Приводные роликовые и втулочные цепи (рис. 108) выпускаются в широком диапазоне шагов цепи и конструктивно хорошо отработаны. Основной их недостаток в процессе эксплуатации - постепенное увеличение шага наружного звена из-за износа шарнира при неизменном шаге внутреннего звена. Вследствие этого - преждевременный выход цепи из строя.
Рис. 108. Цепь роликовая однорядная:
а - конструкция цепи (1 - соединительное звено; 2 - переходное звено); 5 - звёздочка с роликовой цепью
Приводные зубчатые цепи (рис. 109 с шарнирами качения эффективно применяются в высокоскоростных приводах различных машин. Они успешно заменяют роликовые цепи и конкурируют с зубчато-ремёнными приводами, имея преимущество в размерах. Кроме того, зубчатые цепи обладают небольшой внутренней динамикой (за счёт почти безударной посадки звена на зуб звёздочки) и даже при высоких скоростях работают с малым шумом.
Рис. 109. Цепь зубчатая с шарнирами качения: а - конструкция цепи; б - звёздочка с зубчатой цепью
Материалы деталей приводных цепей. Пластины цепей должны обладать высоким сопротивлением усталости, поэтому их изготовляют из среднеуглеродистых (сталь 45, 50) или легированных сталей (40Х, 40ХН) и подвергают термообработке до твёрдости Н = 40...50 HRCэ. Детали шарниров (валики и втулки) должны быть износостойкими, их изготовляют из сталей марок 15Х, 12ХНЗА, подвергают цементации и закалке до твёрдости Н = 56...65 HRCэ.
Материал звёздочек должен быть износостойким и хорошо сопротивляться ударным нагрузкам, поэтому звёздочки приводных цепей изготовляют из сталей марок 45, 40Х, 12ХНЗА и др. с закалкой и цементацией низколегированных сталей.