Классификация цепей, применяемых в машиностроении

 

По назначению цепи делятся на 3 вида:

1) грузовые цепи – служат для подвески, подъёма и опускания грузов (применяются преимущественно в грузоподъёмных механизмах);

2) тяговые цепи – служат для перемещения грузов в транспортирующих машинах;

3) приводные цепи – служат для передачи механической энергии от одного вала к другому.

Грузовые цепи работают при малых скоростях (до 0,25 м/с) и больших нагрузках. Они выполняются круглозвенными или простыми пластинчатыми.

Тяговые цепи работают при средних скоростях (до 2…4 м/с). Они выполнены преимущественно из пластин простой формы и осей со втулками или без втулок. Тяговые цепи отличаются большими массами, так как они имеют значительную длину и наматывания на звёздочки, габариты которых не жёстко ограничены.

Приводные цепи работают при значительных скоростях и выполняются с малыми шагами для уменьшения динамических нагрузок и с износоустойчивыми шарнирами для обеспечения необходимой долговечности. Существует 3 типа приводных цепей, они стандартизованы и изготавливаются на специальных заводах:

1. Роликовые цепи (рисунок 26) – состоят из втулок, установленных на пластины. На втулку установлены валики. Валик и втулка образуют шарнирные соединения. υ£15 м/с.

Рисунок 26 - Роликовая цепь.

А – наружное звено; Б – внутреннее звено.

1, 2 – пластины; 3 – валик; 4 – втулка; 5 – ролик.

 

2. Втулочные цепи – по конструкции аналогичны роликовым, но не имеют роликов, что удешевляет стоимость, уменьшает массу, но увеличивают износ. v£1 м/с.

3. Зубчатые цепи – состоят из набора пластин зубообразной формы шарнирно соединённых между собой. υ£25 м/с.

Звёздочки – по конструкции отличаются от зубчатых колёс лишь профилем зубьев: звёздочки имеют ограниченное число зубьев (для втулочных цепей z₂£120, для зубчатых z₂£140).

 

Основные характеристики цепных передач

 

Шаг цепи p – является исходной характеристикой, с увеличением шага повышается нагрузочная способность цепи, но при этом возрастают динамические нагрузки и шум при работе, поэтому при повышенных скоростях рекомендуется применять цепи с малым шагом.

Скорость цепи υ – характеристика не постоянная, а средняя скорость движения цепи.

,

где υ – средняя скорость, м/с;

n – частота вращения, об/мин;

ω – угловая скорость, рад/с;

p – шаг цепи, мм.

Передаточное число u.

.

Рекомендуется u£4, допускается u£7.

Число зубьев звёздочек z.

Минимальное число зубьев ведущей звёздочки для роликовых цепей:

.

Число зубьев ведомой звёздочки:

.

Межосевое расстояние a.

.

 

Длина цепи L.

,

 

где L_p – число звеньев цепи (длина цепи в шагах) (округляется до целого чётного числа звеньев).

.

 

 

Тема 3.12. Валы, оси, шпоночные и зубчатые соединения.

.

Валы и оси

Зубчатые колёса, шкивы, звёздочки устанавливают на валах и осях.

Вал предназначен для поддержания сидящих на нём деталей и для передачи вращающего момента.

Ось предназначена только для поддержания сидящих на ней деталей. В машинах оси могут быть неподвижными, несущими на себе свободно вращающиеся детали, например ось блока (рисунок 28), и подвижными, вращающимися вместе с установленными на них деталями, например вагонная ось (рисунок 29).

 

Рисунок 28 - Ось блока.

 

Рисунок 29 - Вагонная ось.

 

1) По форме валы делятся на:

§ прямые;

§

в курсе «Детали машин» не рассматриваются

гибкие;

§ коленчатые.

2) Прямые валы могут быть:

§ гладкими;

§ ступенчатыми.

3) По типу сечения валы бывают:

§ полые;

§ сплошные.

 

Шпоночные соединения. Шпоночные соединения осуществляются с помощью шпонок, которые устанавливаются в пазах вала и ступицы детали. Шпоночные пазы на валах получают фрезерованием, а в ступицах – протягиванием.

Достоинства («+»)

Недостатки («-»)

27) Простота сборки и разборки; 28) Надёжность в эксплуатации; 29) Компактность и простота конструкции;

30) Ослабление вала и ступицы шпоночными пазами; 31) Наличие значительной концентрации напряжений в зоне шпоночного паза, что снижает сопротивление усталости вала; 32) Необходимость удлинения ступиц колёс при передаче больших моментов; 33) Высокие требования к точности выполнения шпоночных пазов; 34) Трудность обеспечения взаимозаменяемости, т. е. Необходимость ручной пригонки или подбора шпонки по пазу.

Шпоночные соединения широко применяют во всех отраслях машиностроения при малых нагрузках, возможности размещения длинных ступиц, необходимости лёгкой сборки и разборки. По мере роста нагрузок применение шпонок сокращается.Шпоночные соединения делятся на две группы: ненапряжённые и напряжённые. Ненапряжённые соединения осуществляются призматическими и сегментными шпонками, которые не вызывают деформации ступицы и вала при сборке. Напряжённые соединения осуществляются клиновыми и тангенциальными шпонками, которые вызывают деформацию вала и ступицы при сборке.

Шлицевые соединения. Шлицевое соединение условно можно рассматривать как многошпоночное, у которого шпонки, называемые шлицами (зубьями), выполнены как одно целое с валом и входят в соответствующие пазы ступицы детали.