2 Деталі ланцюгових передач (приводні ланцюги, зірочки і натяжні пристрої).

Приводні ланцюги. У машинобудуванні застосовують ланцюги трьох груп:

• вантажні — для підвішування, піднімання та опус­кання вантажів;

• тягові — для переміщення вантажів у транспор­туючих машинах (конвеєрах);

• приводні — для передавання механічної енергії від одного вала до другого у ланцюгових передачах.

Нижче будемо розглядати тільки приводні ланцюги. Приводні ланцюги за конструкцією бувають:

-роликові,

-втулкові

- зубчасті.

У ланцюгових передачах найбільше використовують роликові (ГОСТ 13568—75) та зубчасті (ГОСТ 13552—81) ланцюги.

Роликовий ланцюг (рис. 16.2, а) складається з ланок двох типів: зовнішніх ЗВ та внутрішніх ВН. Окремі деталі ланцюга: 1-пластина зовнішньої ланки; 2 — ролик; 3 — валик; 4 — втулка 5 — пластина внутрішньої ланки. Пластини внутрішньої ланки напресовані на втулки 4 і утворюють нерухоме з'єднання. Валик З вільно входить у втулку і утворює шарнір. Зовнішні пластини напресовані на валики, які на торцях розвальцьовані. Ролик 2 на втулці 4 може вільно обертатись при вході у зачеплення із зубцями зірочки.

У рухомих спряженнях втулки з валиком і роликом має місце тер­тя ковзання, у спряженні роликів із зубцями зірочок переважає тертя кочення.

Приводні роликові ланцюги бувають одно- (ПР) (рис. 16.2, а), дво- (2ПР) (рис. 16.2, б), три- (ЗПР) та чотирирядними (4ПР). Використан­ня багаторядних ланцюгів дозволяє значно зменшити габаритні роз­міри передачі у площині, перпендикулярній до осей валів. У зв'язку з наявністю ланок двох типів число ланок у ланцюговому контурі повинно бути парним.

Різновидністю роликових ланцюгів є приводні роликові ланцюги із зігнутими пластинами — ПРИ (рис. 16.2, в). Такі ланцюги мають однотипні ланки і число ланок у контурі може бути парним або непар­ним. Роликові ланцюги із зігнутими пластинами мають більшу поз­довжню податливість, і тому їх застосовують при навантаженнях удар­ного характеру.

Втулковий ланцюг за конструкцією не відрізняється від роликового, за винятком того, що він не має роликів. Приводні втулкові ланцюги бувають однорядними — ПВ та дворядними — 2ПВ. Такі ланцюги прості за конструкцією, мають меншу масу, більш дешеві, але вони менш стійкі проти спрацювання.

Основним розмірним параметром приводного роликового ланцюга є його крок Р. Залежно від кроку Р у стандартних ланцюгах вибира­ють розміри всіх інших деталей.

Рисунок 16.2 Приводні ланцюги

Характеристикою міцності роликового ланцюга є руйнівне наван­таження, яке визначається дослідним шляхом на під­приємствах, що виготовляють ланцюги. Воно регламентується стан­дартом.

Зубчастий ланцюг (рис. 16.2, г) складається з набору пластин двох типів. Основні пластини 1 мають зовнішні бічні плоскі поверхні, якими вони спрягаються з двома зубцями зірочки. Напрямні пластини 2 забезпечують центрування ланцюга відносно зірочок. Для цих пластин посередині вінця зірочок передбачається відповід­ний рівець.

Зубчасті ланцюги розрізняють за конструкцією шарнірів. В них використовують шарніри ковзання в яких вкладиші, що закріплені в пластинах на всій ширині ланцюга, контактують із валиком. Шарнір допускає поворот пластин у два боки на кут  =30⁰ Шарніри кочення не мають валика. Їх виготовля­нь із двома сегментними вкладишами. При взаємному повороті пластин вкладиші не ковзають, а перекочуються, що дозволяє підвищити ККД передачі та довговічність ланцюга.

Стандартизовані тільки зубчасті ланцюги з шарнірами кочення (ГОСТ 13552—81). Залежно від кроку ланцюга Р регламентуються розміри всіх інших елементів ланцюга.

Зубчасті ланцюги у порівнянні з роликовими допускають дещо більш високі швидкості, вони більш плавні та безшумні в роботі, мають підвищену надійність через багатопластинчасту конструкцію. Однак вони мають більшу масу, складніші у виготовленні і дорожчі. Тому зубчасті ланцюги застосовують обмежено.

Елементи роликових, втулкових та зубчастих ланцюгів виготов­ляють із таких матеріалів: пластини — із середньовуглецевих або легованих сталей 40, 45, 50, ЗОХНЗА із гартуванням до твердості 32—44 HRC, а валики, втулки, ролики і вкладиші — із цементованих сталей 10, 15, 20, 12ХНЗА, 20ХНЗА з термообробкою до твердості 45—65 HRC.

Зірочки ланцюгових передач. Зірочки для для приводних ланцюгів за конструкцією схожі на зубчасті колеса. Профіль їхніх зубців залежить від типу ланцюга. Зірочки роликового і втулкових ланцюгів мають робочий профіль зубця, окреслений дугою кола; зірочки зубчастих ланцюгів мають прямолінійний робочий профіль. Важливим фактором для збільшення довговічності ланцюгової передачі є правильний вибір числа зубців меншої зірочки. При малому числі зубців плавність передачі знижується і підвищується зношування ланцюга, так як в зачепленні знаходиться невелика кількість ланок. При великій кількості числа зубців навіть, якщо ланцюг не має зносу внаслідок радіального ковзання ланцюга по профілю зубів ланцюг спадає з зірочки. Тому максимальне число зубів малої зірочки обмежено. Максимальне число зубців більшої зірочки теж обмежено. Для втулкового ланцюга Z_max2≤90; для роликового Z_max2≤120; для зубчастого Z_max2≤140. Число зубців меншої зірочки приймається в залежності від передаточного числа. Для втулкового (роликового) ланцюга:

, де u – передаточне число.

Для рівномірного зносу деталей передачі приймається непарне число зубів зірочки і парне число ланок ланцюга.

Матеріал зірочок повинен бути зносостійким і опиратись ударним навантаженням. Основними матеріалами для виготовлення зірочок є середньовуглецеві або леговані сталі 45, 40Х та інші із поверхневим або об'ємним загартуванням до твердості 45—55 НRC, або цементовані сталі 15, 20Х. перспективним вважається виготовлення зірочок з пластмас, що знижує шум при роботі передачі та зношування ланцюга. Зірочки тихохідних передач (v < 3 м/с) при відсутності ударних наван­тажень можна виготовляти з високоміцного або антифрикційного ча­вунів.

Пристрої для регулювання натягу ланцюга. Натяг ланцюга у лан­цюговій передачі повинен відповідати корисному навантаженню. Надмірний натяг погіршує набігання ланцюга на зірочки, збільшує спрацювання ланцюга та зубців зірочок, підвищує навантаження на опори валів передачі. Малий натяг спричинює значне провисання ве­деної вітки, що створює умови для пробуксовування ланцюга на зі­рочках або його сходу із зірочок.

Потрібний натяг віток оцінюють стрілкою провисання веденої гілки передачі.

Регулювання натягу ланцюга здійснюється пристроями, анало­гічними тим, що використовуються у пасових передачах, тобто:

• пере­міщенням вала однієї із зірочок,

• натяжними або відтяжними зіроч­ками.

• у деяких випадках застосовують підпружинені натяжні колодки або ролики.

Недоліками таких пристроїв є додатковий згин лан­цюга, який прискорює його спрацювання, та невідповідність натягу ланцюга його корисному навантаженню при змінних режимах роботи.

Найраціональнішими є пристрої з автоматичним регулюванням натягу.