�Ланцюгові передачі�

Роменський коледж

Сумського національного аграрного університету

План

1. Загальні відомості про ланцюгові передачі та типи ланцюгів
2. Переваги та недоліки ланцюгових передач
3. Основні характеристики ланцюгових передач
4. Зірочки
5. Конструкція втулково-роликового ланцюга
6. Матеріали деталей ланцюгових передач
7. Види та причини відмов ланцюгових передач
8. Критерії працездатності ланцюгових передач

​

• Література

​

• Аркуша А.И Техническая механика стр.392-398
• Ердеді О.О. Технічна механіка стр.326-331
• Бялер І.Я Технічна механіка стр. 299-302

​

�Загальні відомості про ланцюгові передачі�

Ланцюгова передача належить до передач зачепленням з гнучким зв’язком (ланцюгом). Складається із ведучої та веденої зірочок, розміщених на відповідних валах, і ланцюга, що знаходиться у зачепленні із зірочками.

Ланцюгові передачі найбільшого поширення набули в сільськогосподарських і легких транспортних машинах, у судно–, автомобіле– та верстатобудуванні, гірничорудному, нафтовому, хімічному, металургійному устаткуванні.

Принцип дії ланцюгових передач грунтується на зачепленні ланцюга із зубцями зірочок. Навантажувальна здатність вища за пасові, але нижча за зубчасті. В приводах зі швидкісними двигунами ланцюгова передача встановлюється після редуктора.

Найчастіше ланцюгові передачі використовують у приводах малої та середньої потужності (Р ≤ 50 кВт), де швидкість ланцюга досягає V_л = 10 – 15 м/с. Проте зустрічаються передачі з V_л до 30 – 35 м/с (з частотою обертання ведучої зірочки до 3000 хв^-1 та більше) і передаваною потужністю у тисячі кіловат.

Загальна схема передачі

1 – ведуча зірочка

2– ланцюг

3 – ведена зірочка

вч – ведуча вітка ланцюга

вн – ведена вітка ланцюга

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

​

• роликовий

​

Найрозповсюдженіший тип ланцюгів на сьогодні. Простий, надійний та довговічний. Використовуються у різних приводах, в томі числі у мотоциклах та велосипедах, а також у машино будівництві, лісній промисловості, друкарному обладнанні. Багаторядні ланцюги цього типу мають дуже великий запас міцності і використовується у навантажених приводах.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:
1. втулковий

​

Від роликового ланцюга відрізняється відсутністю ролика. Така конструкція дозволяє використовувати втулкові ланцюги в умовах забрудненості, пилу, вологості та інших негативних факторів навколишнього середовища. Втулкові ланцюги знайшли широке використання у фармацевтичній та харчовій промисловості, а також у двигунобудівництві, завдяки своїй зносостійкості та опору ударним навантаженням.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

​

• зубчастий

Основною перевагою зубчастих ланцюгів є низький шум при роботі, а також можливість їх використання у швидкохідних приводах. Безшумність при роботі досягається завдяки профілю пластин, які забезпечують ідеальний кут зачеплення, надійність – внаслідок використання великої кількості пластин і відсутність роликів і втулок. Найчастіше використовують у автомобільних двигунах і в приводах швидкохідних токарних станків.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• роликовий із

зігнутими пластинами

​

​

​

Особливість цього типу ланцюгів є в тому, що вони мають високу стійкість до ударних навантажень. Завдяки спеціальній формі ланки навіть при дії сильних ударних навантажень ланцюг не руйнується, а лише розтягується. Застосовується в особливо навантажених ланцюгових приводах при несприятливих умов експлуатації: у будівельних машинах, бульдозерах, екскаваторах та іншій вантажній техніці.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• тягові пластинчасті

Використовуються на виробництві для переміщення вантажів. Вантаж може транспортуватись як безпосередньо на ланцюзі, так і на приєднаних елементах, якими можуть бути оснащені вантажні ланцюги. Дані ланцюги поєднують в собі високу стійкість і невибагливість до умов роботи, використовуються у лісній, деревообробній та в гірничодобувній промисловості, а також в сільськогосподарських машинах та ескалаторах.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• тягові вилкові

​

​

​

найчастіше ними обладнують скребки та інші елементи. Використовуються на скребкових конвеєрах для переміщення сипучих абразивних матеріалів та в інших транспортуючих системах.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• вантажні

​

Інша назва «ланцюги Галля». Складаються із пластин та вилок і використовуються в підйомних машинах та механізмах . Вантажні ланцюги можна зустріти в механізмах автомобільних підйомників, автоматичних паркінгів, автовантажниках.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• варіаційні ланцюги

​

​

​

​

Знайшли своє застосування у варіаторах різних типів. Часто застосовують у варіаторній коробці перемикання передач. Варіатори, для яких підбирається ланцюг, мають позначення ВЦ(ВЛ), а сам ланцюг маркується літерою Ц(Л). На сьогоднішній день, варіаторні ланцюги часто зустрічаються у автомобілях, мотороллерах, квадроциклах, снігоходах, конвейєрних приводах, металоріжучих станках, в приводах мішалок та іншому обладнанні із безступінчастою трансмісією.

�Класифікація�

1. За типом ланцюга:

• ланцюги ТРД (транспортерні довголанкові)

​

Використовуються в основному у сільськогосподарських машинах. Мають приєднуючі елементи (лапки) до яких кріпляться ножі, скребки. Застосовуються у комбайнах, жатках та інших сільськогосподарських машинах.

�Класифікація�

2. За способом регулювання натягу ланцюга

• нерегульовані (з постійною міжосьовою відстанню)
• з періодичним регулюванням натягу
• автоматичним регулюванням натягу

3. За призначенням ланцюга

• вантажні;
• тягові;
• приводні.

​

�Класифікація�

4. За кількістю ведених зірочок, охоплених одним ланцюгом

• однозірочкові
• багатозірочкові

5. За конструктивним виконанням та умовами експлуатації

• відкриті ланцюгові передачі
• закриті ланцюгові передачі

Останні працюють у спеціальному корпусі в умовах неперервного змащування.

​

​

Переваги

1) сталість передаточного числа;

2) можливість роботи при значних короткочасних перевантаженнях;

3) принцип зачеплення не вимагає попереднього натягування ланцюга, у зв'язку з чим зменшується навантаження на вали та підшипники;

4) можливість приведення одним ланцюгом декількох ведених зірочок;

5) можливість використання у значному діапазоні міжосьових відстаней;

6) менші, габарити ніж у пасових, ;

7) високий ККД (η = 0,96 – 0,98).

​

Недоліки

1) зношування шарнірів ланцюга і його витяжка, що призводить до збільшення кроку ланцюга і порушення зачеплення;

2) нерівномірність руху ланцюга через зміну миттєвого радіуса зірочки, що призводить до підвищеної динаміки і шуму;

3) необхідність змащування ланцюга, захисту його від пилу і забруднення;

4) висока вартість ланцюгів.

​

Основні характеристики ланцюгових передач

Основні характеристики ланцюгових передач

5. Передаточне число

u = ω1 / ω2 = n1 / n2 = Z2 / Z1 < 7

u < 7

6. Крок ланцюга р_л

Зі збільшенням кроку ланцюга зменшується швидкохідність, збільшуються розміри та вага деталей ланцюга і його максимальне навантаження. Приводні ланцюги мають крок, кратний дюйму (25,4 мм).

Основні характеристики ланцюгових передач

7. Міжосьова відстань аw суттєво впливає на працездатність ланцюга. При малих її значеннях ланцюг швидко зношується, при великих – ведена вітка сильно провисає, що призводить до її коливань. Нормальна робота передачі забезпечується при аw = (20 – 80) р_л

a_опт = (30 – 50) р_л

8. Ділильний діаметр зірочки

d = р_л / sin (π / Z)

Зірочки

Основні параметри зірочок – крок, число зубців Z, профіль зубців і його параметри.

Зірочки

Для зірочок, які працюють із роликовими ланцюгами, частіше використовують увігнутий профіль (1) зубців, а зірочки для зубчастих ланцюгів мають прямолінійний профіль (2) зубців .

�Конструкція втулково-роликового ланцюга�

�Призначення роликів – зменшити спрацювання зубців зірочок – найдорожчих деталей передачі. �Ланцюг без роликів називають втулковим.�

Переваги використовування ролика:

• рівномірне розподілення навантаження на втулку, а відповідно і на валик, що суттєво зменшує зношування шарнірів;
• заміна тертя сковзання на тертя кочення, що зменшує зношування зубів зірочок.

Шарнірно-роликові ланцюги використовуються при колових швидкостях до 20 м/с.

Наявність ролика збільшує вагу ланцюга, а також його вартість.

�Матеріали деталей ланцюгових передач�

• Матеріал пластин – середньовуглецеві та леговані сталі: 45, 50, 40Х, 40ХН, 30ХНЗА.

​

• Матеріал деталей шарнірів (валиків, втулок, призм, роликів) – цементовані сталі: 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗ . Зміцнювальна обробка – цементація з паралельним загартовуванням до твердості 55 – 65 HRC. Ефективним є застосування газового ціанування.

​

• Матеріал зірочок – середньовуглецеві та леговані сталі із поверхневим та об'ємним загартовуванням до твердості 45 – 55 HRC або цементовані сталі із загартовуванням до твердості 55 – 60 HRC. Зірочки з великим числом зубців для тихохідних передач допускається виготовляти з чавуну марок СЧ20, СЧ30 із загартовуванням.

​

Види та причини відмов ланцюгових передач

• Основний вид відмови більшості ланцюгових передач – спрацювання деталей шарнірів ланцюга, зумовлене відносними кутовими переміщеннями ланок. У зв'язку з цим, а також унаслідок зминання деталей шарнірів крок збільшується і ланцюг видовжується, шарніри при зачепленні із зірочками піднімаються по профілю зубів і можлива втрата їх зачеплення із зірочками. Для компенсації видовження ланцюга передбачаються натяжні пристрої.

​

Існує ще мінімум три способи вимірювання зносу ланцюга це:

• вимірювання за допомогою калібру;
• вимірювання за допомогою штангенциркуля;
• вимір "дідівським" способом.

Калібр Shimano налаштований на показники між 9-роликами 120,7 мм. Калібри бувають "налаштовані" на 11 роликів.

Відстань від 119,7 до 120,6 мм

між 9 роликами

Якщо при відтягуванні ланцюга від ведучої зірочки в місці відтягнення зуб зірочки

оголюється більше ніж на половину своєї висоти, ланцюг потрібно міняти.

Види та причини відмов ланцюгових передач

• У швидкісних важконавантажених передачах, які працюють у закритих картерах із достатнім мащенням, спостерігаються утомні руйнування деталей ланцюга – роликів, втулок і особливо пластин.
• Спостерігається спрацювання зубів зірочок.

​

​

​

Види та причини відмов ланцюгових передач

• У високошвидкісних передачах можливе заїдання шарнірів.
• У процесі роботи ланцюгової передачі нерідко спостерігаються поперечні коливання віток ланцюга, що призводить до підвищеного зношування шарнірів.

Критерії працездатності та розрахунку

Працездатний стан ланцюгових передач зумовлений такими критеріями:

1) зносостійкістю шарнірів ланцюга;

2) опором утоми пластин ланцюга;

3) ударно-циклічною міцністю роликів і втулок ланцюга;

4) контактною міцністю валиків і втулок (стійкістю до заїдання).

​