4.4. Цепные передачи

Цепной передачей называют передачу зацеплением с помощью цепи. Передача обычно состоит из двух звездочек 1 и 2, соединенных между собой цепью (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Схема цепной передачи

В зависимости от назначения цепи делят на три группы: грузовые, тяговые и приводные.

Достоинство цепной передачи: высокий КПД (0.96 – 0.98), отсутствие проскальзывания цепи, меньшие чем в ременных передачах нагрузки на валы.

Недостатки: шум, необходимость применения натяжных устройств.

В качестве приводных цепей используют роликовые и зубчатые цепи. Наиболее распространены роликовые цепи (рис. 4.13).

Рис.4.13. Роликовая цепь: 1 – внутреннее звено; 2 – внешнее звено; 3 – втулка; 4 – ось; 5- ролик

Основным геометрическим параметром цепи является шаг t.

Передаточное отношение цепной передачи

. (4.15)

Так как звенья цепи на звездочках имеют переменную скорость, то в качестве расчетной принимают среднюю скорость цепи

. (4.16)

При работе цепной передачи более нагруженной является ведущая ветвь, полное натяжение которой

; (4.17)

где - окружное усилие;

-натяжение от воздействия центробежных сил;

q – вес 1 м. цепи;

-натяжение от провисания цепи; A-межцентровое расстояние; - коэффициент, зависящий от угла наклона линии центров.

Давление на валы

, (4.18)

где - коэффициент, учитывающий провисание цепи;

- коэффициент, учитывающий влияние характера нагрузки.

Для обеспечения износостойкости и сопротивляемости ударным нагрузкам, детали цепей и звездочки изготавливают из термически обработанных углеродистых и легированных сталей.

Контрольные вопросы.

1. Достоинства и недостатки цепной передачи?

2. Основные типы цепей?

4.5. Фрикционные механизмы

Фрикционной передачей называют механизм, в котором движение одного жесткого звена преобразуется в движение другого жесткого звена за счет сил трения.

Во фрикционных передачах вращательное движение ведущего звена преобразуется или во вращательное или в поступательное движение ведомого звена. Передачи могут иметь как постоянное передаточное отношение (рис.4.14), так и переменное (рис.4.15).В последнем случае передача называется вариатором.

Рис.4.14. Схема фрикционного механизма: 1- ведущий каток; 2 – ведомый каток; 3 – неподвижная опора; 4 – подвижная опора

Достоинства передач: простота конструкции, плавность и бесшумность работы, возможность бесступенчатого регулирования угловых скоростей.

Рис.4.15. Схема вариатора: 1 – ведущий каток; 2- ведомый диск

Недостатки: большое давление на валы и опоры, необходимость регулировки силы прижатия катков, сравнительно высокий износ.

Фрикционные механизмы характеризуется передаточным отношением. С учетом коэффициента проскальзывания можно записать для передачи

; (4.19)

для вариатора

;

; (4.20)

где и - соответственно диаметры ведущего и ведомого катков;

R_max, R_min и R₁ - соответственно радиусы диска и ведущего колеса.

Для надежной работы фрикционных передач требуются соблюдения условий:

, (4.21)

где - полярная окружная сила;

- момент сопротивления;

- коэффициент сцепления ( для силовых передач и для передач приборов).

Необходимое усилие прижатия катков

, (4.22)

где -коэффициент трения скольжения.

В зоне контакта катков возникают контактные напряжения ,которые зависят от условия прижатия катков. Из условия контактной прочности получим:

, (4.23)

где - допустимые контактные напряжения;

- удельная нагрузка;

b – ширина катков;

-приведенная кривизна;

;

- приведенный модуль упругости;

и - модули упругости материала первого и второго катков.

Обычно один из катков изготавливают из качественной стали (40,50,ШХ15 и т.д.), а другой из серого чугуна, текстолита, фибры и других пластмасс.

Контрольные вопросы.

1.Какая передача называется фрикционной?

2. Что такое вариатор?

3. Преимущества и недостатки фрикционных механизмов?