ТЕМА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. ЛЕКЦИЯ № 11. Цепные...
Post on 12-Jan-2016
145 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
ТЕМА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ.ЛЕКЦИЯ № 11. Цепные передачи (ЦП)
Вопросы, изложенные в лекции
1 Цепная передача. Общие сведения
2 Классификация ЦП. Устройство звеньев ЦП.
3 Геометрия и кинематика ЦП.
4 Критерии работоспособности и расчета ЦП.
5 Обслуживание ЦП. Натяжные устройства.
6 Фрикционные вариаторы.
Цепная передача. Общие сведения Цепная передача – механизм для передачи вращательного движения между параллельными валами. Основана на зацеплении тягового органа, выполненного в виде бесконечной замкнутой цепи, со звездочками, представляющими собой колеса с зубьями специального профиля..
Рисунок 1 – Цепная передача. Кинематическая схема
Рисунок 2 – Типы цепных передач
Цепная передача. Общие сведения
Рисунок 3 – Многозвенная цепная передача: а) – общий вид; б) – кинематическая схема: 1– ведущая звездочка; 2 – три ведомых звездочки
а)
б)
Достоинства : 1 Возможность передачи движения на достаточно большие
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 : 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.
Цепная передача. Общие сведения
По назначению:1 тяговые (для перемещения грузов по горизонтальной или наклонной
поверхности);2 грузовые (для закрепления и подъема грузов);3 приводные (для передачи движения).
Цепная передача. Классификация
По числу рядов:1 однорядная;2 многорядная.
По типу приводных цепейПо типу приводных цепей::1 роликовая (рисунок а);2 втулочная (рисунок б);3 зубчатая (рисунок в);4 фасоннозвенная (рисунок г).
а)
б)в) г)
Рисунок 4 – Конструкция роликовой цепи
Роликовая цепь (рисунок 4 а) состоит из звеньев с наружными пластинами 1, соединенными 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 (рисунок 4 б). При нечетном числе звеньев цепи для её замыкания применяется специальное звено с разными концевыми частями (рисунок 4 в).
Роликовая ЦП. Устройство
Цепная передача. Звездочки
Рисунок 5 – Звездочка втулочной и роликовой цепи
Рисунок 6 – Звездочка зубчатой цепи
Основные геометрические соотношения в ЦП (рисунок 7):t шаг цепи;a межосевое расстояние;d1 делительный диаметр ведущей звездочки;d2 делительный диаметр ведомой звездочки; угол наклона цепной передачи;f величина провисания цепи.
Рисунок 7 – Схема цепной передачи
Межосевое расстояние передачи выбирается в зависимости от шага цепи по следующему соотношению:
Меньшие значения коэффициента в правой части соответствуют меньшим передаточным числам и наоборот.
Геометрия ЦП
Передаточное отношение ЦП:
Число зубьев ведущей звездочки:для роликовых и втулочных цепей: при z1 13;
для зубчатых цепей при условии z1 17;
где u – передаточное число.
Число зубьев ведомой звездочки: с округлением до ближайшего большего нечетного числа.
Геометрия ЦП
Длину цепи Lр , выраженную в шагах (число звеньев цепи), для известного межосевого расстояния определяют по выражению:
Ограничение по износу:
; для роликовой: для втулочной:
для зубчатой:
Оптимальная стрела провисания (рисунок 7):
при:при:
Рисунок 8 – Схема совместного движения цепи и звездочки
Основные кинематические характеристики ЦП:– линейная скорость переме-щения цепи;– угловая скорость вращения ведущей звездочки;– угловая скорость вращения ведомой звездочки.
Передаточное отношение u является средним за оборот, но в пределах поворота звездочки на один угловой шаг (2/z) не остается постоянным.
Горизонтальная составляющая окружной скорости:
Вертикальная составляющая окружной скорости:
Угол изменяется при повороте звездочки на один шаг от до
. При скорость - , при - . (Рисунок 9 а)
Периодические изменения горизонтальной и вертикальной составляющих окружной скорости являются причиной непостоянства передаточного числа и дополнительных динамических нагрузок. В точках разрывов функции ускорения имеют место динамические проявления в виде ударов.
Рисунок 9 – График изменения линейной скорости (а) и ускорения (б) цепи
Величина пульсации скорости цепи, равная отношению разности этих двух скоростей к средней скорости цепи, в этом случае составит:
При работе цепной передачи на цепь действуют:
1 Окружная (тангенциальная для звездочек) сила Ft , участвующая в передаче мощности от ведущей звездочки к ведомой.
2 Сила предварительного натяжения F0, обусловленная провисанием ведомой ветви цепи. 3 Натяжение FV, от действия центробежных сил на элементы цепи при обегании ими звездочек.
При проектном расчете ЦП выбирается шаг цепи. Основной критерий работоспособности и расчета цепных передач – долговечность работы цепи на износостойкость шарниров звеньев цепи. Расчет выполняется как проверочный.
В ведущей ветви цепи все эти силы суммируются:
Для получения необходимой долговечности определяется среднее давление в шарнирах:
- окружная сила;
- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации;
- коэффициент, учитывающий число рядов цепи;
- площадь проекции опорной поверхности шарнира.
Выбор смазки зависит от скорости цепи:
– периодически ручной масленкой;
– непрерывная капельная;
– непрерывная картерная:
– окунание цепи в масляную ванну;
– циркуляционная под давлением.
Для открытых ЦП (без картера) применяют внутришарнирную смазку, которая осуществляется погружением снятой цепи в подогретую пластичную смазку через каждые 150 – 200 часов работы. Подводить смазку предпочтительно на внутреннюю поверхность цепи, откуда под действием центробежной силы она лучше подается к шарнирам. В зависимости от нагрузки для смазывания цепных передач при-меняют масла индустриальные И-Г-А-46...И-Г-А-68, а при малых наг-рузках - Н-Г-А-32.
По мере изнашивания и контактных обмятий шарниров цепь вытягивается, стрела провисания ведомой ветви увеличивается, что вызывает захлестывание звездочки цепью. Натяжные устройства должны компенсировать удлинение цепи в пределах двух звеньев, при большей вытяжке — два звена цепи удаляют. Увеличение шага цепи вследствие износа в шарнирах не компенсируется ее натяжением. По мере изнашивания цепи шарниры располагаются все ближе к вершинам зубьев и возникает опасность соскакивания цепи со звездочек. Регулирующие звездочки
и ролики следует по возможности устанавливать на ведомой ветви цепи в местах ее наибольшего провисания. При невозможности установки на ведомой ветви (рисунок 10 б), их ставят на ведущей, но для уменьшения вибраций - с внутренней стороны (рисунок 10 в), где они работают как оттяжные.
Рисунок 10 – Способы натяжения цепи: (а) – перемещением одной из звездочек; (б) – прижимной звездочкой; (в) – оттяжной звездочкой
Предназначен для бесступенчатого изменения передаточного числа. Регулирование передаточного числа осуществляется сближением одной пары звездочек-конусов и раздвижением другой.
Предназначен для бесступенчатого изменения передаточного числа. Регулирование передаточного числа осуществляется сближением одной пары звездочек-конусов и раздвижением другой.
Рисунок 11 – Цепной вариатор: 1, 2- звездочки-конусы; 3 - цепь специальной конструкции с выдвижными пластинами, входящими в пазы конусов
Лекция окончена.Спасибо за внимание!
top related