Общие сведения. Цепная передача - это передача зацеплением с гибкой связью, осуществляемая между параллельными осями с помощью двух колёс (звёздочек) и охватывающей их цепи

Цепная передача - это передача зацеплением с гибкой связью, осуществляемая между параллельными осями с помощью двух колёс (звёздочек) и охватывающей их цепи (рис. 75). Цепь состоит из соединённых шарнирами отдельных звеньев, которые обеспечивают гибкость цепи. Цепные передачи широко используют в сельскохозяйственных и подъёмно - транспортных машинах, в механизмах мотоциклов и автомобилей.

а) б)

Рис. 75. Цепная передача:

а) - общий вид; б) - условное изображение;

1 - ведущая звёздочка; 2 - ведомая звёздочка; 3 - цепь

Так как цепные передачи сочетают в себе характерные черты зубчатых и ремённых передач, в сравнении с ними цепные передачи обладают следующими преимуществами:

- в сравнении с зубчатыми передачами возможность передавать движение между валами в широком диапазоне расстояний (до 8 м);

- в сравнении с ремёнными передачами более компактны, могут передавать бóльшие мощности (но мéньшие, чем зубчатые), вызывают мéньшие нагрузки на валы и опоры (примерно в два раза вследствие отсутствия предварительного натяжения цепи), отсутствуют скольжение и буксование, имеют постоянное передаточное отношение;

- высокий КПД (η = 0,95 … 0,99);

- возможность передачи вращения одной цепью нескольким звёздочкам.

Недостатки цепных передач обусловлены конструктивными особенностями цепи, состоящей из отдельных жёстких звеньев, расположенных на звёздочке не по окружности, а по многограннику. Вследствие этого происходит износ шарниров цепи, шум и дополнительные динамические нагрузки, сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи.

В цепных передачах используют приводные цепи, предназначенные для передачи механической энергии от ведущего звена механизма к ведомому. Основными приводных параметрами цепей являются геометрический шаг t и разрушающая нагрузка F _разр, устанавливаемая опытным путём. В зависимости от конструкции звеньев различают роликовые, втулочные и зубчатые цепи.

Приводные роликовые цепи применяют наиболее широко, так как они обеспечивают высокую работоспособность и плавность передачи при сравнительно невысокой стоимости. Роликовая цепь состоит из наружных 1 и внутренних 2 пластин, соединённых валиком 3 (рис. 76). Валик 3, запрессованный в наружную пластину 1, образует шарнир с втулкой 4. Особенностью конструкции роликовой цепи является наличие ролика 5, который при контакте со звёздочкой перекатывается по зубу, заменяя трение скольжения трением качения, что уменьшает износ зубьев звёздочек.

Роликовые цепи применяют при окружных скоростях до 20 м/c. При больших нагрузках и скоростях с целью уменьшения шага и диаметра звёздочек, применяют многорядные роликовые цепи.

Втулочные цепи по своей конструкции отличаются от роликовых отсутствием ролика, что приводит к уменьшению массы цепи и её удешевлению, но существенно увеличивает износ втулок цепи и зубьев звёздочек.

Рис. 76. Приводная роликовая цепь:

1 - внутренняя пластина; 2 - внешняя пластина; 3 - валик; 4 - втулка;

5 - ролик; 6 - зуб звёздочки; t - шаг; h – ширина внутренней пластины;

B _вн - расстояние между внутренними пластинами; d - диаметр валика;

d ₁ - диаметр ролика

Условное обозначение втулочных и роликовых цепей отражает: количество рядов цепи, тип цепи (ПР - приводная роликовая, ПВ - приводная втулочная), шаг, разрушающую нагрузку и номер ГОСТа. Например, условное обозначение роликовой двухрядной приводной цепи с шагом t = 19,05 мм и разрушающей нагрузкой F _разр = 31,8 кН:

Цепь 2 ПР – 19,05 – 3180 ГОСТ 13568 – 97.

Зубчатые цепи состоят из звеньев, составленных из набора пластин, шарнирно соединённых между собой (рис. 77). Рабочими являются грани основных пластин 2, наклонённые друг к другу под углом 60°. Этими гранями каждое звено цепи вклинивается между двумя зубьями звёздочки, имеющий трапециевидный профиль. Благодаря этому зубчатые цепи работают плавно, с малым шумом, лучше воспринимают ударную нагрузку и допускают высокие скорости. В сравнении с роликовыми зубчатые цепи более сложны в изготовлении, имеют бóльшую массу и дороже в производстве.

Рис. 77. Приводная зубчатая цепь:

t - шаг; В - ширина; 1 - направляющая пластина;

2 - основная пластина; 3 - ось

Особенностью зубчатых цепей является наличие направляющих пластин 1, которые служат для предотвращения бокового смещения цепи относительно звёздочки. Ось 3 обеспечивает поворот звеньев между собой и может быть выполнена в виде шарнира скольжения или качения (зубчатые цепи выполняют в основном с шарнирами качения). В настоящее время зубчатые цепи вытеснены более дешёвыми роликовыми, не уступающими зубчатым по кинематическим и шумовым характеристикам.