Область применения цепных передач

Современные цепные передачи могут передавать большие мощности (до 5 тыс. кВт) при сравнительно высоких скоростях (до 25 - 30 м/с). Цепные передачи применяют:

1. При средних межосевых расстояниях, при которых зубчатые передачи требуют промежуточных ступеней или паразитных зубчатых колес, не вызываемых необходимостью получения нужного передаточного отношения;

2. При жестких требованиях к габаритам

3. При необходимости работы без проскальзывания (препятствующего применению клиноременных передач).

Цепные передачи широко распространены в транспортирующих устройствах (конвейерах, элеваторах, мотоциклах, велосипедах), в приводах станков и сельскохозяйственных машин, в химическом, горнорудном и нефтепромысловом машиностроении.

Кроме цепных приводов, в машиностроении применяют цепные устройства, т.е. цепные передачи с рабочими органами (ковшами, скребками) в транспортерах, элеваторах, экскаваторах и других машинах.

Ответственные цепные передачи выполняют закрытыми, заключенными в жесткий корпус, который служит масляной ванной.

Кинематика и динамика цепной передачи

Цепные передачи характеризуются пульсацией скорости цепи. Рассмотрим звездочку цепной передачи (рис.9). Пусть зуб А находится в зацеплении шарниром, а зубу В предстоит зацепиться с шарниром. Скорость шарнира A, равную , разложим на составляющие:

- перпендикулярно цепи   

- вдоль ветви цепи .

Угол  меняется в интервале  до , что соответствует моментам входа в зацепление шарниров A и B. Угол  определяется числом зубьев звездочки .

Рис.9. Схема кинематического взаимодействия шарниров цепи и

И зубьев ведущей звездочки

Скорости V₁ и V₂ - периодические функции времени (рис.10).

Скорость V₁ вызывает удары шарниров о зубья звездочки. Эти удары вызывают шум в передаче, разрушение шарниров и звездочек, раскалывание роликов цепи. Чем выше частота вращения звездочки и шаг цепи, тем сильнее удары.

Кроме того, скоростьV₁  вызывает поперечные колебания ветвей цепи. Особенно опасны эти колебания при попадании ветви в резонанс.

Рис.10. График изменения скорости звездочки

Скорость V₂ вызывает пульсацию передаточного отношения, дополнительные динамические нагрузки в передаче.

Все эти отрицательные свойства цепных передач проявляются тем сильнее, чем меньше число зубьев малой звездочки.

Силы в цепной передаче

Упрощенная схема передачи сил в цепной передаче аналогична, силовой схеме в ременной передаче (рис.11).

Рис.11. Силы в цепной передаче

Ведущая ветвь цепи при работе передачи нагружена силой  состоящей из:

· F_t, - полезная (окружная) сила ;

· F₀ – сила предварительного натяжения цепи ,

где  - коэффициент провисания цепи;

 - межосевое расстояние;     м/сек²;

 - погонная масса цепи, выбирается по справочной литературе;

·  - натяжение от динамических сил при движении замкнутого контура цепи .