Расчет звездочки цепной передачи по шагу цепи

Люди стали применять зубчатые передачи еще в античном мире. Идея передавать момент вращения не при прямом контакте 2-ух зубчатых колес, а на большое расстояние при помощи бесконечной цепи принадлежит блестящему художнику и изобретателю Леонардо да Винчи. В работе такие приводы были выполнены в начале 19 столетия. Чтобы механизм работал хорошо, нужен правильный расчет всех ее компонентов, а в первую очередь- звездочек.

Размеры венца звездочек

На конструкторском уровне звездочки цепных передач берут во внимание, что она должна исполнять ряд важных функций:

• передавать момент вращения с ведущего вала на ведомый;
• захватывать и высвобождать звенья цепи без рывков и ударов;
• удерживать механизм в плоскости вращения.

Для этого ее размеры и форма должны строго подходить результатам расчета.

Согласно советам ГОСТ 591-69, регламентирующего звездочки к приводным роликовым и втулочным цепям во время проектирования исходят из следующих начальных показателей:

• шаг цепи t;
• кол-во зубцов z;
• диаметр окружности зацепления d₁;

Главные размеры, определяющие геометрическую форму изделия, это:

• диаметр делительной окружности D дел;
• диаметр окружности выступов D выст;
• радиус впадин r;

Расчет показателей звездочки цепной передачи по заданному шагу цепи выполняется в следующей очередности:

1. Оси шарниров звеньев во время зацепления с зубцами цепного привода находятся на делительной окружности, расчет диаметра проводят по формуле:
   
2. Расчет окружности выступов:
   
3. Расчет радиуса впадин (в мм) r = 0,5025 * d1 + 0,05.
4. Расчет диаметра окружности впадин D впад = D дел — 2 * r.

При построении чертежа звездочки для цепной передачи D выст рассчитывают с точностью до 0,1 миллиметра, прочие параметры-с точностью до 0,01 мм.

Конструкция ступицы и диска звездочек цепных передач

Ступица и диск звездочки очень часто отливаются или фрезеруются в качестве единой детали. Ступица служит для крепежа изделия на ведущем или ведомом валу механизма. Она должна гарантировать хорошую фиксацию, исключающую осевые и радиальные биения детали на валу. По этому к качеству поверхности внутри предъявляют большие требования. Крепление выполняется при помощи:

• шлица для быстроходных и высоконагруженных цепных приводов;
• шпонки для тихоходных цепных приводов.

Диаметр ступицы должен удовлетворять двум требованиям:

• гарантировать прочность системы;
• не утяжелять ее сверх нужного.

Для чугунных деталей его в большинстве случаев подбирают равным 1,65 от диаметра вала, для стальных показатель расчета уменьшается до 1,55.

Длина ступицы устанавливается характером фиксации на валу- шпонкой или шлицем и в большинстве случаев расчет делают в диапазоне 1,2-1,5 от диаметра вала.

Для звездочек малых размеров ширина диска подбирается равной ширине зубца. Для изделий внушительных размеров, особенно высоконагруженных, ширину делают больше до 5%, в зависимости от радиуса закругления основания зубца.

Рассчитаные размеры округляются до близлежащего числа из обычного ряда размеров.

Материалы звездочек цепных передач

Изделия подвержены большим ударным нагрузкам, по этому чтобы их сделать используют стальные сплавы:

• со средним содержанием углерода и с легирующими добавками, закаляемые до твердости 45-55 ед.;
• подвергаемые цементированию на глубину 1-1,5 мм и дальнейшему закаливанию до 55-60 ед.

Для малошумных цепных приводов используют такой материал, как текстолит, полиамидные и полиформальдегидные пластмассы. Они амортизируют удары звеньев роликовой цепи, уменьшают шумы и вибрацию и увеличивает рабочий срок цепей. Это происходит благодаря уменьшению динамических нагрузок на звенья. Подобные детали не очень прочные, чем стальные, по этому цепные приводы с ними лимитированны по передаваемой мощности. Правильный расчет передачи углового положения зубчатой цепью проходит во время проектирования механизмов систем управления, в том числе для летательных аппаратов.

Для цепных приводов с невысокой скоростью хода (не больше 2 метров в секунду) и малыми динамическими нагрузками используют также чугун. Термической обработкой твердость изделий доводят до 350-430 единиц по HB. В тяжёлых эксплуатационных условиях, в сельхозмашинах и дорожных механизмах, применяют упрочненные чугуны с низким коэффициентом трения.

Для уменьшения динамических нагрузок, параметров шума и вибрации в скоростных цепных передачах используют также специализированные покрытия- как наплавка металлов, так и напыление тефлонового слоя.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.