1.4.4. Цепные передачи

При сравнительно больших межосевых расстояниях, когда нецелесообразно использовать зубчатые передачи из-за их гро­моздкости и ременные — в связи с требованиями компактности или постоянства передаточного числа, применяются цепные пере­дачи.

Цепная передача состоит из расположенных на некотором расстоянии друг от друга двух колес, называемых звездочками, и охватывающей их цепи (рис. 1.15). Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой при сцеплении их со звенья­ми цепи и передаче окружного усилия через натянутую цепь.

Рис. 1.15. Цепная передача: а — общий вид;

6 — конструкция втулочно-роликовой цепи;

1 — ведущая звездочка; 2 — ведомая звездочка;

3 — наружное звено; 4 — внутреннее звено;

5 — ось; 6 — втулка; 7 — ролик

Цепные передачи, работающие при больших нагрузках и скоростях, помещают в специальные кожухи (картеры), в кото­рых они постоянно и обильно смазываются и защищаются от за­грязнения.

Передаточное число цепной передачи определяется, как и и любой передаче, зацеплением:

1. — (о 1 / 0)2 = «1 / = г₂ ! .

где и 22 — числа зубьев ведущей и ведомой звездочек передачи.

В качестве приводных цепей обычно применяются ролико­вые, втулочные, зубчатые и крючковые цепи.

Втулочно-роликовая цепь (рие.1.15, 0) состоит из наружных

3. и внутренних 4 звеньев, соединенных попарно при помощи осей

5. и втулок 6. Каждая пара звеньев свободно попори чикается отно­сительно другой.

В роликовой цепи на втулки надеты ролики 7, которых нет во втулочной цепи. Ролики во время набегания на ведущую 1 и ведомую 2 звездочки проворачиваются, уменьшая тем самым из­нос зубьев.

При больших окружных усилиях применяются двух- и трехрядные роликовые цепи, конструкция которых аналогична рассмотренной.

Детали приводных цепей делаются из специальных сортов легированных сталей и подвергаются термической обработке, что обеспечивает необходимую прочность и долговечность цепей.

Все цепные передачи требуют постоянного ухода (смазыва­ние, регулировка) и выходят из строя в основном из-за износа шарниров цепей, который приводит к увеличению шага и удли­нению самой цепи.

К достоинствам цепных передач относятся применимость в широком диапазоне межцентровых расстояний, малые габариты и масса, простота замены и высокий КПД.

К недостаткам — возможность внезапного обрыва, удлине­ние вследствие износа и необходимость натяжных устройств, не­равномерность скорости, особенно при малом числе зубьев звез­дочки.

5. Детали передач

1. Оси и валы

Для поддержания вращающихся деталей (шкивы, зубчатые колеса, звездочки, блоки, катки, барабаны и т.д.) служат оси. Они могут быть вращающимися (вместе с установленными на них деталями) или невращающимися (относительно которых враща­ются установленные на них детали). Оси воспринимают нагрузку от расположенных на них деталей и работают на изгиб.

Детали, которые, в отличие от осей, в основном предназна­чены для передачи моментов, называются валами. Валы, несущие на себе детали, через которые передается крутящий момент, вое-

принимают от этих деталей нагрузки, и поэтому работают одно­временно на кручение и изгиб.

Оси представляют собой прямые (в большинстве случаев пе­ременного сечения) стержни, а валы могут быть как прямыми, так и коленчатыми и гибкими (рис.1.16).

3

Г

Ж

нг/		-/-Л
У-у		Л	-FH

Рис. 1.16. Оси и валы: а — еевращающаяся ось; б — вращающаяся ось; в — гладкий прямой вал; г — ступенчатый прямой вал; д — коленчатый вал; е — гибкий вал

Оси и валы вращаются относительно опор, называющихся подшипниками. Те части валов или осей, которыми они непосред­ственно опираются на опоры, называются цапфами. Цапфы, вос­принимающие осевую нагрузку, называются пятами.

Изготавливаются оси обычно из конструкционных или ка­чественных углеродистых сталей, а размеры поперечного сечения осей задаются из условий расчета на прочность по максимальному изгибающему моменту. Ось рассматривают при этом как балку на шарнирных опорах.

При расчете валы и оси рассматриваются как балки на шарнирных опорах и рассчитываются на прочность. Определяют величины изгибающих и крутящих моментов в опасных сечени­ях. Если нагрузки действуют в разных плоскостях, то их обычно раскладывают на две взаимно перпендикулярных плоскости.

Для определения результирующего момента изгибающие моменты во взаимно перпендикулярных плоскостях геометриче­ски складывают по формуле

м„ - V^м,^{2 + М}1•

где М_г — момент от сил, действующих в горизонтальной плоско­сти; М_в — момент от сил, действующих в вертикальной плоско­сти.

Диаметр валов, работающих на изгиб и кручение, находят по формуле

_ ₃МК <■ Ml

V [О] ■ ’

где М_и — изгибающий момент в сечении;

М_к — крутящий момент в сечении;

[а] — допускаемое напряжение на изгиб.

Диаметр осей, работающих только на изгиб (т.е., когда М_к = 0), определяется по формуле:

d*JlOM„ / [а].

Установлено, что максимальные прогибы осей и валов не должна быть больше 0,0003 от расстояния между опорами вала, а в местах установки зубчатых колес — не более 0,03 от модуля зацепления. Если валы и оси не отвечают таким требованиям, то их проверяют на жесткость.

Гибкие валы.

Для передачи движения между деталями, расположенными так, что жесткую связь нельзя осуществить (например, для при­вода вибраторов, механизированных инструментов и других ме­ханизмов), применяются гибкие валы (рис.1.16, е).

Эти валы изготавливают из нескольких слоев проволоки, плотно намотанных на сердечник, причем каждый слой имеет противоположное направление навивки. Направление навивки наружного слоя противоположно тому, которое должен иметь вал при работе, чтобы проволока не раскручивалась, а также, чтобы при вращении вала внутренние слои уплотнялись. Броня, покры­вающая гибкий вал, вместе с ним не вращается. Она обеспечивает заданное направление, защищает вал от повреждений, удержива­ет на нем консистенцию смазки и предохраняет рабочих от захва­та валом.