Тема: Цепные передачи (ЦП). План 1. Конструктивные особенности ЦП. 2

Кинематика ЦП.

движения между параллельными ва­лами с помощью жестко закрепленных на них

зуб­чатых колес – звездочек и охватывающей их многозвенной гибкой связи с жесткими звеньями, называемой цепью.

Рис. 3.1. Цепная передача.

Цепные передачи применяются в машинах общепромышленного и военного назначения: в ДВС для привода кулачковых валов механизма газораспределения; для привода ведущих колес (велосипед, мотоцикл, автогрейдер, дополнительные колеса БРДМ); в приводе лебедки БТР-80; в автомате заряжания пушки БМП-3 и др. механизмах.

Гусеничный движитель гусеничных машин также является цепной передачей специфического назначения, преобразующей вращательное движение ведущего колеса в поступательное движение самой машины.

расстояния (до 8 м).
2. Возможность передачи движения нескольким валам

одной цепью.
3. Отсутствие проскальзывания, а следовательно, и стабильность передаточного отношения при уменьшенной нагрузке на валы и их опоры.
4. Относительно высокий КПД (0,96…0,98 при достаточной смазке).
Недостатки цепных передач:
1. Повышенная шумность и виброактивность при работе вследствие пульсации скорости цепи и возникающих при этом динамических нагрузок.
2. Интенсивный износ шарниров цепи из-за ударного взаимодействия с впадиной звездочки, трения скольжения в самом шарнире и трудности смазки.
3. Вытягивание цепи (увеличение шага) вследствие износа шарниров и удлинения пластин.
4. Сравнительно высокая стоимость.

по горизонтальной или наклонной поверхности;
2. грузовые цепи для подъема грузов;
3.

приводные цепи для передачи движения, чаще вращательного, в цепных передачах.
Наиболее известны роликовые, втулочные и зубчатые приводные цепи. Эти три разновидности стандартизованы.

Роликовая цепь (рис. 3.2) состоит из звеньев с наружными пластинами 1, соединенных между собой двумя осями 2, и звеньев с внутренними пластинами 3, которые втулками 4 тоже соединены между собой. Втулки 4 надеты на оси 2 с возможностью вращения, образуя таким образом шарнир цепи. На каждой из втулок 4 сидит свободно вращающийся ролик 5. Цепь обычно проектируется с четным числом звеньев, тогда замыкающим звеном, соединяющим концы цепи в замкнутое кольцо, является звено с наружными пластинами, оси которого могут выниматься и крепятся при сборке разрезной шайбой или шплинтом (рис. 3.2 б). При нечетном числе звеньев цепи для её замыкания применяется специальное звено с разными концевыми частями (рис. 3.2 в).

снижает массу цепи и позволяет уменьшить шаг между шарнирами звеньев,

однако способствует увеличению скорости износа шарниров цепи и снижает КПД цепной передачи.
Пластины роликовых и втулочных цепей изготавливаются из углеродистых или углеродистых легированных сталей (стали 45, 50, 40Х, 40ХН, 30ХН3А и др.) и закаливают до HRCЭ 40…50; оси, втулки и ролики – из мало- или среднеуглеродистых сталей с различной степенью легирования (стали 15, 20, 15Х, 20Х, 20ХН3А, 20ХН4А, 30ХН3А и др.), их подвергают поверхностной химико-термической обработке (цементация, цианирование, азотирование) и закаливают до поверхностной твердости HRCЭ 50…65.
Параметры роликовой цепи, основными из которых являются шаг между геометрическими осями шарниров t и предельная разрушающая нагрузка Fp, стандартизованы (ГОСТ 13568-75). Пример обозначения роликовых цепей: ПР-15,875-22,7-1; 2ПР-15,875-45,4; где первая цифра означает число рядов (для однорядной цепи цифра не ставится), буквы ПР – приводная роликовая, цифра после букв – шаг цепи в мм, следующая цифра – разрушающая нагрузка в кН, последняя цифра – вид исполнения (1 – облегченная цепь, 2 – нормальное исполнение), при наличии только одного исполнения для данного типоразмера цепи последняя цифра не ставится.

цепи;
a  межосевое расстояние;
d1  делительный диаметр ведущей звездочки;
d2 

делительный диаметр ведомой звездочки;
  угол наклона цепной передачи;
f  величина провисания цепи.

Межосевое расстояние передачи выбирается в зависимости от шага цепи по следующему соотношению

. (3.1)

В этом выражении меньшие значения коэффициента в правой части соответствуют меньшим передаточным числам и наоборот.
Делительный диаметр d звездочки (диаметр окружности на которой лежат оси шарниров цепи, охватывающей звездочку) также зависит от шага цепи t:

звездочки (её параметрам присвоим индекс «1») выбирают по эмпирическим соотношениям:
для

роликовых и втулочных цепей

при условии z1  13; (3.3)

для зубчатых цепей

при условии z1  17; (3.4)

где u – передаточное число.
Число зубьев большей звездочки с округлением до ближайшего большего нечетного числа. При этом рекомендуется принимать число зубьев большей звездочки не более 120 для роликовых и втулочных цепей и не более 140 для зубчатых цепей.
Длину цепи Lр, выраженную в шагах (число звеньев цепи), для извест­ного межосевого расстояния a можно вычислить по выражению

. (3.5)

четного числа. При четном числе звеньев цепи и нечетных числах

зубьев звездочек будет обеспечен наиболее равномерный износ как самих звездочек, так и шарниров цепи.
Далее по выбранному числу звеньев цепи необходимо уточнить меж­осевое расстояние передачи

. (3.6)


Полученное расчетом по (3.6) значение межосевого расстояния с целью исключения перенатяжения цепи из-за неточностей изготовления и монтажа сокращают на 0,2…0,4%, так чтобы свободная (ведомая) ветвь цепи имела некоторое провисание f (рис. 3.3). Для передачи, у которой угол  наклона межосевой линии к горизонту не превышает 40, величина провисания ведомой ветви цепи , а для передач с углом  .

Vц (м/с) цепи в цепной передаче можно определить по выражению

, (3.7)

где

ni – частота вращения i-того вала, об/мин; zi – число зубьев звездочки, закрепленной на i-том валу; t – шаг цепи, мм.
Передаточное число u цепной передачи можно выразить через её кинематические и конструктивные показатели

, (3.8)

Передаточное отношение, вычисленное по (3.8) является средним за оборот, но в пределах поворота звездочки на один угловой шаг (2/z) мгновенное передаточное отношение не остается постоянным. Чтобы доказать это обратимся к схеме рис. 3.4.