Цепные передачи – описание, виды, плюсы и минусы — Статьи

19.10.2018 14

Широкое применение цепных передач в самых различных машинах и механизмах обусловлено набором предоставляемых ими характеристик. Главными достоинствами подобного способа передачи энергии выступает универсальность, простота и экономичность.

Под цепной передачей понимается передача вращательного движения, которая осуществляется между расположенными параллельно друг к другу валами при помощи бесконечной цепи, соединяющей размещенные на них звездочки. Как ременная, цепная передача относится к передачам с гибкой связью. Однако, она способна изгибаться исключительно в одной плоскости, поэтому может быть эффективно использована только для расположенных параллельно валов.

Особенности цепной передачи и ее отличия от ременной

Первое серьезное отличие двух самых широко распространенных видов передач – цепной и ременной – было указано выше. Оно заключается в возможности изгиба цепи только в одной плоскости и, как следствие, использование исключительно для валов, расположенных параллельно друг другу.

Другим немаловажным отличием выступает отсутствие в цепной передаче ключевого значения такого важного параметра, как угол обхвата цепью звездочки. В отличие от ременной передачи он не играет настолько серьезной роли в обеспечиваемых при передаче энергии характеристиках.

В качестве существенного фактора, являющегося плюсом цепной передачи, можно назвать отсутствие необходимости предварительно натягивать цепь, так как действие механизма обеспечивается зацеплением звеньев цепи с зубьями звездочек.

Важной особенностью цепной передачи выступает возможность эффективного использования практически для любых межосевых расстояний – как для малых, так и для больших. Она дополняется способностью передачи мощности от одного вала сразу нескольким. Кроме того, цепная передача может быть как понижающей, так и повышающей, что также является характерной отличительной чертой этого способа передачи энергии.

Классификация цепных передач

При классификации цепных передач применяется несколько признаков. Например, по функциональному назначению и способу использования в машиностроении и других отраслях промышленности различают три вида цепей:

• 
  грузовые. Основной целью использования этого типа выступает подвеска и перемещение различных грузов. В подобной ситуации механизм, как правило, является частью какого-либо грузоподъемного оборудования или устройства, а скорость перемещения, главным образом, по вертикали составляет не более 0,5 м/с;

• 
  тяговые. В этом случае цепь также используется для перемещения грузов, но с более высокой скоростью, достигающей 2-4 м/с. Это объясняется тем, что движение осуществляется в значительной степени по горизонтали с применением таких механизмов, как элеваторы, транспортеры, эскалаторы и т.д.;

• 
  приводные. Наиболее распространенный вариант цепей, обычно используемый с малым шагом, что позволяет снизить нагрузки и увеличить срок службы изделия. Целью его использования выступает передача энергии в крайне обширном интервале скоростей, причем показатель передаточного отношения является величиной постоянной.

Именно последний вид цепей применяется в цепных передачах. Более того, слово приводные при их описании часто опускается, а в большей части технической и справочной литературы понятия «приводная цепь» и «цепь в цепной передаче» в значительной степени тождественны.

Другими классифицирующим параметрами цепных передач выступают:

• 
  тип цепи – роликовые, зубчатые или втулочные;

• 
  число рядов – одно- и многорядные;

• 
  количество ведомых валов/звездочек – двух- и многозвенные;

• 
  расположение звездочек – горизонтальные, вертикальные или наклонные;

• 
  вариант регулировки степени провисания цепи – с натяжной звездочкой или специальным натяжным устройством;

• 
  конструкция – открытые и закрытые;

• 
  влияние на частоту вращения валов – повышающие и понижающие.

Достоинства цепной передачи

Большая часть преимуществ цепной передачи обычно рассматривается по сравнению с ременной. Это вполне логично, так именно эти два способа передачи вращательной энергии используются наиболее широко. Некоторые достоинства цепной передачи наглядно проявляются по отношению к зубчатой, которая также применяется на практике достаточно часто.

Основными плюсами использования цепной передачи выступают такие:

• 
  высокий уровень прочностных характеристик, который допускает намного более серьезные нагрузки. В результате при компактных размерах обеспечивается большая эффективность;

• 
  возможность использования в одном механизме сразу нескольких ведомых звездочек;

• 
  возможность передачи энергии на крайне серьезные расстояния, доходящие до 8 м;

• 
  относительно небольшой (по сравнению с ременной передачей – меньше в 2 раза) уровень радиальной нагрузки на валы;

• 
  высокая эффективность. КПД цепной передачи находится на уровне 90%-98%;

• 
  серьезная мощность передаваемой энергии, параметры которой достигают нескольких тысяч кВт;

• 
  впечатляющие показатели скорости движения цепи и значения передаточного числа, составляющие, соответственно, до 35 м/с и 10;

• 
  компактность механизма;

• 
  отсутствие такого негативного фактора, характерного для ременной передачи, как скольжение;

• 
  простая и удобная замена цепи, которая дополняется отсутствием необходимости серьезного начального натяжения.

Недостатки цепной передачи

Количество очевидных минусов рассматриваемого способа передачи энергии существенно меньше числа достоинств, перечисленных выше. Тем не менее, недостатки присутствуют и к их числу относятся:

• 
  достаточно высокая цена изготовления механизма и главной его расходной части – самой цепи;

• 
  отсутствие возможности применять передачу при реверсировании без ее полной остановки;

• 
  использование цепной передачи предусматривает практически обязательное применение картеров;

• 
  далеко не всегда конструкция механизма позволяет обеспечить удобную подачу смазки к шарнирам и звеньям цепи;

• 
  при небольшом количестве зубьев наблюдается непостоянство скорости движения цепи, что становится причиной колебания такого важного параметра как передаточное отношение;

• 
  высокий уровень шума, сопровождающего эксплуатацию устройства;

• 
  серьезные требования к правильному расположению валов;

• 
  необходимость в постоянном контроле над работой механизма и его обслуживании, отсутствие которых могут привести к быстрому износу.

Сравнение недостатков и достоинств показывает, что при грамотном использовании цепная передача позволяет добиться высокого КПД при разумном уровне затрат. Главное при этом – грамотно воспользоваться очевидными преимуществами этого механизма, минимизировав его минусы.

Сборка ременных и цепных передач

Содержание страницы

• 1. Сборка ременных передач
• 2. Сборка цепных передач
  • 2.1. Технические требования, предъявляемые к сборке цепных передач

1. Сборка ременных передач

Ременная передача состоит из двух и более шкивов, охваченных гибкой связью в виде плоского ремня (рис. 1, а), клинового ремня (рис. 1, б), поликлинового ремня (рис. 1, в) и круглого ремня (рис. 1, г).

Рис. 1. Ременные передачи

Шкивы обычно изготовляются литыми из чугуна, стали или пластмасс.

Шкивы плоскоременных передач бывают со спицами, со сплошным диском, в котором могут быть сделаны отверстия для уменьшения массы шкива, цельными и разъемными.

При расположении шкива на конце вала применяют цельные шкивы, а при расположении между подшипниками – разъемные. Шкивы бывают одноступенчатые и многоступенчатые. На многоступенчатом шкиве имеется несколько ступеней различного диаметра.

Шкивы для клиноременной передачи по конструкции отличаются от гладких шкивов только наличием на ободе призматических канавок.

Рабочие неразъемные шкивы монтируются на валу с тугой или напряженной посадкой.

Если шкив устанавливается на выступающей из подшипника шейке вала, то она может быть конической (рис. 2, а) или цилиндрической (рис. 2, б) с призматической или клиновой шпонкой. На цилиндрическом валу с призматической шпонкой делают буртик (рис. 2, в) для фиксирования положения шкива, а чтобы шкив не сдвинулся во время работы, его дополнительно крепят гайкой (рис. 2, г). Если шкив крепится клиновой шпонкой (рис. 2, в), то дополнительного крепления делать не требуется.

Рис. 2. Схемы сборки шкивов на валах: а – на коническом конце вала; б – на цилиндрическом конце вала со шпонкой; 1 – вал; 2 – шпонка; 3 – стопорный винт; в – установка шкива с креплением клиновой шпонкой; г – посадка шкива на шлицевом валу

Установка шкива на клиновой шпонке применяется лишь в тихоходных и неответственных передачах, когда не требуется точной посадки, так как клиновая шпонка смещает ось ступицы, а при небольшой длине ее появляется перекос, что недопустимо в быстроходных тяжело нагруженных передачах. При использовании призматической шпонки смещение оси ступицы шкива значительно меньше и такие соединения являются более точными.

Если требуется весьма высокая точность, применяют шлицевые соединения (рис. 2, г). При таком виде соединения шкивы центрируются лучше, чем на шпонках, увеличивается прочность и меньше изнашивается место посадки.

Для посадки шкива на вал применяют винтовые приспособления, например стяжные скобы (рис. 3).

Рис. 3. Схема посадки шкива с помощью стяжной скобы

Разъемный хомутик 1 надевают на вал и упирают в его буртик. Затем между спицами шкива пропускают тяги 2, а к торцу ступицы шкива подкладывают планку 3, в которую упирается винт 4. Поворачивая винт и, слегка ударяя через подкладку в разных местах по наружной поверхности ступицы, постепенно надвигают шкив на вал. Удары устраняют заедание шкива на валу вследствие возможных перекосов.

Разъемные шкивы можно устанавливать в любом месте по длине вала. Сборка шкива заключается в соединении шпильками двух его половинок.

Проверка правильности посадки шкивов на вал сводится к проверке на биение (рис. 4). Биение шкивов вызывает быстрый износ подшипников, а у передач точных быстроходных металлорежущих станков способствует повышению вибраций, увеличивающих шероховатость поверхности обрабатываемых деталей. Причинами биения шкивов являются: изгиб вала, неправильная механическая обработка шкивов и неправильная посадка их на вал при сборке. Биение шкивов проверяют рейсмасом-чертилкой или индикатором. При проверке биения индикатором отсчет ведут по циферблату индикатора, а при проверке чертилкой величину биения определяют щупом.

Рис. 4. Схемы проверки собранного шкива на биение наружной поверхности и биение торца

Шкивы в сборе с валами, работающие с окружной скоростью 5≤υ≤35 м/с, проверяются на наличие дисбаланса при статической балансировке. Величина допускаемого дисбаланса приведена в табл. 1.

Таблица 1. Величина допускаемого дисбаланса

Шкивы быстроходных передач, при скорости υ≥35 м/с, необходимо подвергать динамической балансировке.

Шкивы быстроходных передач для лучшей балансировки обрабатывают шлифованием. В подобных случаях внутреннюю поверхность обода и наружную поверхность ступицы выполняют цилиндрической.

Параллельность валов проверяют с помощью стрелок 1 и отвеса 2 (рис. 5, а). На концах валов укреплены стрелки, концы которых соприкасаются со шнуром. При повороте валов на 180° стрелки должны вновь соприкоснуться со шнуром. Проверку выполняют также с помощью линейки – рис. 5, б, с помощью шнура – рис. 5, в (при натягивании шнура между ободами шкивов и шнуром должен быть одинаковый зазор).

Рис. 5. Схемы проверки взаимной параллельности валов: а – с помощью шнура с гирями; б – металлической линейкой; в – шнуром; 1 – стрелки; 2 – гиря; 3 – шкивы

Для компенсации непараллельности осей плоскоременных передач меньший шкив могут выполнить с выпуклой образующей по наружному диаметру.

После проверки шкива на биение надевают ремень. Для этого шкивы вращают вручную и сначала надевают ремень на ведущий шкив, затем – на ведомый. Для надевания пользуются крючками или наводками.

2. Сборка цепных передач

Цепная передача состоит из двух звездочек – ведущей и ведомой, сидящих на валах и соединенных бесконечной цепью.

Цепная передача состоит из установленных на валы звездочек, связанных между собой цепью. По конструкции цепи бывают втулочно-роликовые (рис. 6, а) и зубчатые (рис. 6, б). Втулочно-роликовые цепи применяются для передач с малым числом оборотов, а зубчатые – с большим числом оборотов. Роликовые цепи допускают наибольшую скорость до 18 м/с, пластинчатые – до 30 м/с.

Рис. 6. Цепная передача: а – с втулочно-роликовой цепью; б – с пластинчатой цепью

Сборка цепной передачи состоит из установки и закрепления звездочек на валах, надевании цепи и регулировании. Звездочки на валах устанавливают так же, как и зубчатые колеса. После закрепления звездочки на валу ее следует проверить на радиальное и торцовое биение (табл. 1).

Таблица 1. Допустимое биение звездочек для втулочно-роликовых цепей, мм

Для правильной работы цепной передачи оси звездочек должны быть параллельны. Параллельность осей звездочек проверяют линейкой, уровнем или другими средствами (рис. 7, а). При сборке проверяют также относительное смещение звездочек в плоскости их осей (табл. 2).

Таблица 2. Допустимое относительное смещение звездочек в плоскости их осей, мм

Допускается незначительный перекос (рис. 7, а) или смещение параллельно плоскости линейки (рис. 7, б), обеспечивающие плавное сбегание и набегание цепи.

Рис. 7. Схема проверки правильности установки звездочек: а – при перекосе; б – при параллельном смещении оси

Длину цепи выбирают в зависимости от расстояния между центрами звездочек.

Цепи не должны быть чрезмерно натянуты, но и не должны иметь большого провисания. Шаг цепи должен строго соответствовать шагу звездочки или зубчатого колеса, иначе звенья цепи будут набегать на зубья звездочек, а это вызовет поломку звездочки или обрыв цепи.

Валы, на которых расположены звездочки, должны быть параллельны между собой; средние линии звездочек должны лежать в одной плоскости.

Концы отрезка цепи соединяют при помощи соединительных или переходных звеньев. Для втулочно-роликовой цепи соединительное звено представляет собой два валика, скрепленных пластинками (рис. 8, а).

Рис. 8. Соединительные звенья цепи

Таким звеном можно соединить только цепь, имеющую четное число звеньев. Для соединения концов цепи одну пластину снимают, валики вставляют в отверстия втулок конечных звеньев, затем устанавливают снятую пластину и зашплинтовывают валики. Если требуется собрать цепь с нечетным числом шагов, то вводится переходное звено (рис. 8, б). По такой же схеме собираются другие типы цепей.

При монтаже на звездочках для стягивания цепи применяют специальные стяжки (рис. 9).

Рис. 9. Приспособления для соединения звеньев втулочно-роликовой и зубчатой цепи

Установленная на звездочки цепь должна иметь некоторое провисание. Для горизонтальных цепных передач минимальная стрела провисания (в мм):

fmin = 11, 4√A3 ;

максимально допустимая стрела провисания:

2.1. Технические требования, предъявляемые к сборке цепных передач

Оси валов, на которых расположены звездочки, должны быть взаимно параллельны (допустимое отклонение 0,1 мм на длине 1000 мм).

Звездочки не должны быть смещены одна относительно другой в плоскости движения цепи. Допустимое смещение звездочек составляет 1-2 мм на каждые 1000 мм.

Пластины цепи должны быть параллельны между собой. Цепи не должны быть чрезмерно натянутыми, но и не должны иметь большого провисания.

Шаг цепи должен строго соответствовать шагу звездочки, иначе звенья цепи будут набегать на зубья звездочки, а это вызовет поломку зубьев или обрыв цепи.

Передачи должны работать плавно, без рывков. Допустимое биение оговаривается в технических условиях.

Пригонка и посадка звездочек на валы и выверка их производятся так же, как и у зубчатых колес.

Цепь против ременного привода велосипеда: плюсы и минусы

Ременные приводы на велосипедах становятся все более популярными. Особенно среди велотуристов и пассажиров. В этом руководстве описываются плюсы и минусы велосипедов с цепным и ременным приводом, чтобы помочь вам решить, какая система привода лучше всего подходит для вашего стиля езды.

Что такое велосипед с ременным приводом?

Велосипед с ременным приводом использует нейлоновый зубчатый синхронный ремень, армированный кордом из углеродного волокна, для привода заднего колеса. Ремень используется вместо традиционной велосипедной цепи. Ремни сочетаются с прочными звездочками из нержавеющей стали и звездочками из сплава. В результате получается невероятно прочная, чистая и долговечная система привода, требующая минимального обслуживания. Это та же ременная технология, которая используется в мотоциклах с ременным приводом и двигателях автогонок.

Велосипеды с ременным приводом очень популярны среди пассажиров из-за их неприхотливости в обслуживании и чистоте. Велотуристы и байкпакеры переходят на ременные передачи из-за больших интервалов технического обслуживания.

Изображение: «Одиночные скорости и ременный привод Spot Brand», Ричард Мейсонер, лицензия CC BY-SA 2.0

Профессионалы с ременным приводом

• Меньше обслуживания — Это основная причина перехода. Ременные приводы практически не требуют технического обслуживания. Их не нужно периодически смазывать или регулировать. Все, что им нужно, это быстро почистить, если они запеклись грязью. Они просто продолжают работать.
• Ременные передачи служат дольше, чем цепные — Правильно обслуживаемый ременный привод может служить в 3-5 раз дольше, чем цепной привод. Некоторые гонщики проехали 20 000 миль (около 30 000 км) на одном ремне. Большинство цепей служат только 3000-5000 миль.
• Очиститель- Ременные приводы не требуют смазки. Это означает, что вам не нужно пачкать руки, чтобы очистить и смазать их маслом. Поскольку ремни не покрыты смазкой, они не так легко забиваются грязью или песком. Сказав это, некоторые велосипедисты предпочитают наносить на ремень немного силиконовой смазки. Эта смазка может продлить срок службы ремня и сделать его работу более плавной, но, как правило, в этом нет необходимости.
• Тише- Ременные приводы работают почти бесшумно. Это позволяет вам слышать птиц, машины, ветер и все, что происходит вокруг вас. Цепи издают механический шум. Особенно при переключении передач переключателем.
• Зажигалка- Ремень весит всего около 87 граммов. Стандартная велосипедная цепь весит около 300 граммов. Также меньше снаряжения, которое вам нужно нести. Например, в поездке с ременным приводом вам не нужно носить с собой прерыватель цепи, дополнительные звенья, смазку для цепи, обезжириватель или очиститель цепи. Это значительно сокращает вес и объем вашего набора инструментов. При этом втулки с внутренним зацеплением тяжелее переключателей. Учитывая все это, вы сэкономите около 100 граммов, перейдя на ременной привод.
• Механически проще- Сам ремень не имеет движущихся частей. Изготавливаются в одну петлю. Здесь нет штифтов, роликов или пластин, которые могут растягиваться или изнашиваться, как в велосипедной цепи. Конечно, вам придется использовать внутреннюю зубчатую ступицу, если вы хотите шестерни с ременным приводом. Это добавляет больше сложности, чем переключатели.
• Меньшая потеря эффективности с течением времени — Ременные приводы не растягиваются и не изнашиваются, как цепи. Со временем они намного лучше держат форму. Зубчатое колесо и передняя звезда также изнашиваются с той же скоростью, что и ремень. Это означает, что трансмиссия остается эффективной в течение всего срока службы ремня. Цепи, с другой стороны, имеют тенденцию растягиваться и изнашиваться. Они также изнашиваются с разной скоростью, чем кассета и звезды. По мере износа эти детали становятся менее эффективными.
• Трансмиссия всегда прямая- Наиболее эффективная трансмиссия — это прямая линия между передней и задней звездочками. При ременном приводе трансмиссия всегда прямая, потому что ремень никогда не перемещается между зубьями. Все переключение происходит в ступице или коробке передач. Цепь часто проходит под углом. Это происходит, когда вы бежите к верхнему или нижнему пределу своего диапазона передач с настройкой переключателя. Это неэффективно и тратит энергию. Конечно, если вы используете ступицу с внутренней передачей или коробку передач Pinion с цепью, трансмиссия также будет прямой.
• Не подвержен коррозии — Ремни изготовлены из современных синтетических материалов, включая нейлон и углеродное волокно. Эти материалы не ржавеют. Это свойство делает ременные передачи отличным выбором для областей, где коррозия является обычным явлением, например, вблизи океана.
• Ремни более эффективны, чем цепи при более высокой выходной мощности- Если вы особенно сильный гонщик, вы можете заметить повышение эффективности при выходной мощности свыше 212 Вт. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этой отличной статьей об эффективности ременных приводов от Cycling About.
• Ременные приводы — современные и высококачественные- Если вы относитесь к тому типу велосипедистов, которым нравится использовать новейшее и самое передовое спортивное оборудование, ременные приводы предлагают это.

Изображение: «Многоскоростная задняя втулка с внутренним зацеплением и ременным приводом», автор: AndrewDressel, лицензия CC BY-SA 3.0 коробка передач или односкоростная — Ременные приводы несовместимы с переключателями, поскольку ремень не может двигаться под углом. Он должен проходить по прямой. Это ограничивает ваши варианты трансмиссии.

Рама должна быть совместимой. Велосипедные рамы, совместимые с ременным приводом, должны иметь разрез где-то в заднем треугольнике, чтобы можно было установить ремень. Это необходимо, потому что ремень представляет собой одну непрерывную петлю. Его нельзя разделить на части, чтобы установить как цепь. Еще одним соображением при выборе рамы, совместимой с ременным приводом, является жесткость. Если рама прогибается слишком сильно, ремень будет проскальзывать под нагрузкой. Ваша рама также нуждается в натяжителе ремня. Они бывают трех видов: эксцентриковая нижняя скоба (EBB), скользящие дропауты или горизонтальные дропауты. Я расскажу больше о рамах, совместимых с ремнями, позже в этом руководстве.

Ременные приводы стоят больше, чем цепные — Новый ремень будет стоить вам 80-100 долларов. Новые передняя и задняя звездочки будут стоить около 60-80 долларов каждая. Кроме того, вам понадобится внутренняя шестерня. Это может стоить от нескольких сотен до более 1000 долларов за высококлассный вариант, такой как Rohloff. Вы можете купить совершенно новый групсет переключателя по цене замены ремня и звездочек. Конечно, ременная передача служит гораздо дольше, чем цепная. Если учесть это, затраты намного ближе.

Ремни менее эффективны при низком потреблении мощности- Если вы просто ездите на велосипеде нерегулярно, вы будете сжигать больше энергии при езде на велосипеде с ременным приводом, чем на цепном.

Вы не можете легко изменить передаточное число, установив новую переднюю звезду или заднюю шестерню- Длина ремня задана. Они не регулируются. Если вы хотите изменить передаточное число, вам необходимо купить новый ремень подходящей длины.

Chain Drive Pros

• Цепи совместимы с любой рамой велосипеда. Цепи являются стандартной системой привода велосипеда. Каждая рама предназначена для работы с ними. Вам не нужны какие-либо специальные функции, такие как разрез в раме, система натяжения или дополнительная жесткость.
• Дешевле- Новая цепь стоит около 10-20 долларов. Новая кассета стоит 20-40 долларов. Цепочка стоит 20-80 долларов. Вы можете заменить все три ремня дешевле, чем один углеродный ремень. Переключатели также намного дешевле, чем ступицы с внутренним зацеплением. Если у вас ограниченный бюджет, цепной привод — самый дешевый вариант.
• Цепи совместимы с переключателями. Переключатели — самая простая, дешевая и наиболее распространенная велосипедная система передач. Если вы хотите использовать переключатель, вы должны использовать цепной привод.
• Запасные части легче найти- В каждом веломагазине продаются цепи, муфты свободного хода, кассеты и звездочки. Если у вас порвется цепь или износится звездочка, вы легко найдете замену практически в любом месте. Даже в отдаленных уголках мира. Есть исключение. Если вы решили использовать современный 9, 10, 11 или 12 скоростей, найти запчасти может быть сложно. Многие велосипедные магазины в развивающихся странах еще не продают запчасти для этих систем. Цепочки гораздо более узкие и несовместимы с более крупными цепями. Если вы выбираете цепной привод, чтобы упростить поиск запчастей, лучшим выбором будет 6, 7 или 8 скоростей. Они доступны везде.
• Цепи более эффективны при низком потреблении энергии- При обычной езде на велосипеде вы будете сжигать немного меньше энергии, используя цепной привод.
• Каретка и подшипники задней ступицы служат дольше- Цепи работают с меньшим натяжением, чем ремни. Это снижает нагрузку на подшипники, поэтому они не изнашиваются так быстро.
• Цепи легко отрегулировать- Если вы решите перейти на цепочку другого размера, вы можете легко отрегулировать длину своей цепи, чтобы она соответствовала новой. Вам не нужно покупать новую цепь. Длина ремней устанавливается при покупке. Доступно определенное количество длин.
• Цепи легко обслуживать и заменять. Каждый велосипедный механик знает, как настроить цепной привод и обслуживать его. Ременная передача немного более современна и сложна. Для правильной настройки требуется больше знаний.
• Вы можете починить цепь в полевых условиях, если она порвется- Велосипедные цепи редко выходят из строя катастрофически. Если цепь порвется или погнется, вы почти всегда можете удалить несколько звеньев и дойти до ближайшего веломагазина. Возможно, вам придется бежать с одной скоростью, если вы делаете это, но, по крайней мере, вы можете ездить. Конечно, вам понадобится цепной инструмент, чтобы сделать этот ремонт.
• Цепи совместимы с полной подвеской- У большинства велосипедов с полной подвеской эффективная длина нижних перьев изменяется по мере движения подвески. Задний переключатель может компенсировать это изменение, изменив длину цепи. Это достигается за счет пружин в переключателе, которые удерживают цепь в нужном натяжении. Это невозможно с ременными приводами.
• Цепи стандартные — T Роликовая цепь используется с 1880-х годов. Это означает, что велосипеды используют цепные приводы уже более 100 лет. Технология проверена и проверена.

Минусы цепного привода

• Дополнительное обслуживание- Чтобы ваша цепь работала без сбоев, вы должны содержать ее в чистоте. Это включает в себя очистку от смазки и грязи, а затем нанесение новой смазки. Это где-то 10-15 минут работы. Обычному велосипедисту придется чистить и смазывать велосипедную цепь примерно раз в месяц. Если вы в туре, вам, возможно, придется чистить цепь каждые пару дней. Ремни практически не требуют технического обслуживания.
• Цепные приводы не служат долго- Средняя велосипедная цепь служит около 3000-5000 миль, если за ней правильно ухаживать. Каждый раз, когда вы меняете цепь, вам, вероятно, придется заменить кассету. Ременные приводы могут прослужить от 10 000 до 20 000 миль, прежде чем их потребуется заменить. Один из способов продлить срок службы вашей цепной трансмиссии — менять цепи каждые 500 миль или около того. У некоторых гонщиков есть 4 цепи, между которыми они вращаются. Идея заключается в том, что ваша кассета будет изнашиваться более равномерно и прослужит дольше. После износа цепей и вашей кассеты вы все заменяете. Таким образом, вы можете проехать 10 000 миль от вашей цепной трансмиссии. Конечно, вы по-прежнему используете несколько цепочек.
• Цепи со временем теряют эффективность- По мере износа цепи имеют тенденцию «растягиваться». Это растяжение на самом деле является потерей материала цепи из-за износа. Когда цепи изнашиваются, они ослабевают. Это снижает натяжение и может привести к проскальзыванию. Зубцы также могут изнашиваться до такой степени, что цепь не подходит правильно. Это может создать дополнительное трение, которое приводит к неэффективности. Недостаточная чистка и смазка цепи также снижает эффективность. Это стоит вам энергии. Ремни сохраняют свою форму и изнашиваются гораздо медленнее. Они также изнашиваются с той же скоростью, что и винтики. Это означает, что они сохраняют свою эффективность дольше.
• Dirtier- Цепи требуют частой очистки и смазки. Это грязная работа. Имея дело с цепью, вы в конечном итоге испачкаете руки и снаряжение.
• Тяжелее- Цепь весит более чем в три раза больше, чем ремень. Например, средняя велосипедная цепь с 9 скоростями весит около 300 граммов. Ремень Gates Carbon Drive весит около 87 граммов. Когда вы путешествуете, вам также понадобится цепной инструмент, смазка, запасные звенья и что-то для чистки. Может быть, даже целую запасную цепь. Это добавляет значительный вес. С ременным приводом все, что вам нужно, это запасной ремень.
• Цепные приводы громче- Металлическая цепь, движущаяся по металлическим зубьям, издает некоторый шум. Переключение передач также производит небольшой шум. Шум усиливается, если цепь загрязнена, изношена или не отрегулирована. Ременные передачи практически бесшумны. Кроме того, идеально очищенная и отрегулированная цепь работает очень тихо.
• Коррозия цепей- Поскольку цепи сделаны из металла, они склонны ржаветь. Это особенно распространено, если вы едете рядом с океаном или зимой в районе, где дороги покрыты солью. Ремни, изготовленные из синтетических материалов, не ржавеют.
• Цепи более сложны с точки зрения механики. Цепи имеют много движущихся частей. Каждое звено имеет штифты, внешние пластины, внутренние пластины и ролики. Если часть погнута или заклеена, это может помешать вашей цепи работать должным образом. Ремни — это просто один непрерывный кусок материала. Сказав это, если вы используете переключатели, ваша система привода менее сложна, чем если бы вы использовали ступицу с внутренней передачей.
• Трансмиссия не всегда прямая- Когда вы используете переключатель, цепь большую часть времени движется под углом. Особенно, когда вы едете на пределе своего диапазона передач. Работа вашей цепи под углом неэффективна, потому что угол создает большее трение в системе привода. Конечно, это не проблема, если вы используете ступицу с внутренней передачей или работаете с одной скоростью, потому что ваша цепь всегда будет прямой.

Дополнительные плюсы и минусы велоспорта. Плоские стержни

Несколько моментов, которые следует учитывать при выборе велосипедной рамы, совместимой с ременным приводом

Чтобы установить ременный привод, ваша рама должна быть совместима. Несколько лет назад такие кадры были довольно редки. В наши дни, с ростом популярности ременных приводов, производители внедряют все больше и больше рам, совместимых с ремнями. Ниже я опишу три требования, которым должна соответствовать ваша рама для использования ременного привода.

Разделители рамы с ременным приводом

Чтобы установить ременный привод, рама должна быть разделена где-то в заднем треугольнике. Это необходимо, поскольку ремень представляет собой цельный кусок материала без разрывов, в отличие от цепи. Это разделение может быть в перьях, нижних перьях или дропаутах. В наши дни большинство разделителей кадров интегрированы в дропаут.

До того, как ременные приводы стали обычным явлением, люди модифицировали свою раму с помощью сплиттера, чтобы можно было модернизировать ее без замены всей рамы. Это включало разрезание заднего треугольника и соединение его болтами. Внутри трубы будет установлен какой-то стержень для дополнительной прочности. Прочтите эту статью от Green Bird, чтобы посмотреть фотографии самодельных разветвителей рамок.

Проблема модификации рамы заключается в возможной потере жесткости заднего треугольника. Это проблема, потому что ремни должны работать с гораздо более высоким натяжением, чем цепи, чтобы предотвратить проскальзывание. Когда вы модифицируете раму, нет гарантии, что она будет достаточно жесткой, чтобы удерживать ремень на месте. Если рама прогибается слишком сильно, ремень проскальзывает.

Если вы влюблены в свою раму и хотите рискнуть, есть сборщики рам, которые могут внести изменения. Имейте в виду, что это будет довольно дорогая модификация.

Лучший вариант — перейти на специальную раму с ременным приводом. Таким образом, вы точно знаете, что система будет работать так, как вы ожидаете. В наши дни оправы, совместимые с ремнями, являются обычным явлением.

Если вы хотите переоборудовать ременный привод, но не хотите модифицировать раму, существует компания Veer Cycle, которая производит ремни с разъемом. Я не уверен, как они сравниваются по прочности со стандартными приводами без разъемного ремня, такими как от Gates. Напишите ниже, если у вас есть опыт работы с ними. Мне было бы интересно услышать, как они работают.

Натяжители ремня

Чтобы использовать ременную трансмиссию, вы должны иметь возможность регулировать натяжение ремня. Существует три различных варианта натяжения ремня. У каждого есть свои преимущества и недостатки.

1. Эксцентриковая каретка (EBB)

Эксцентриковая каретка — это устройство, которое устанавливается в корпус каретки вашей рамы. Он позволяет вам отрегулировать шатуны вперед и назад примерно на 14 мм, чтобы отрегулировать натяжение ремня.

Дополнительным преимуществом является то, что эксцентриковые каретки позволяют регулировать систему шатунов вверх и вниз. Поднятие шатунов дает вам больший дорожный просвет на бездорожье. Опускание шатунов предпочтительнее для езды по шоссе. Существует два типа эксцентриковой каретки.

1. Первый стиль работает как адаптер. Вы втягиваете блок EBB в корпус каретки, а затем устанавливаете в него каретку с резьбой. Чтобы отрегулировать EBB, вы ослабляете пару болтов, а затем поворачиваете весь блок в корпусе нижнего кронштейна вашей рамы. Затем вы снова затягиваете болты, чтобы установить устройство на желаемое натяжение и высоту.
2. Второй тип эксцентриковой каретки объединяет все в одном блоке. В том числе и подшипники. Вы просто вкручиваете блок в корпус нижнего кронштейна, а затем устанавливаете интегрированный шпиндельный шатун. Вы регулируете устройство, ослабляя пару болтов, поворачивая устройство, а затем снова затягивая болты с надлежащим натяжением.

Основным преимуществом использования эксцентриковой каретки является то, что она подходит практически для любой рамы. Они также помогают сохранить жесткость заднего треугольника, потому что дропауты не изменились. Они также позволяют снять заднее колесо без повторной регулировки натяжения ремня.

Самый большой недостаток эксцентриковых кареток заключается в том, что они могут немного скрипеть. Они не кажутся такими прочными, как стандартная нижняя скоба. Другая проблема заключается в том, что они требуют небольшого обслуживания. Причина в том, что внутрь может попасть вода и мусор. Это нужно периодически убирать.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этим превосходным руководством по эксцентриковым нижним кронштейнам.

2. Скользящие дропауты

Скользящие дропауты позволяют самому дропауту двигаться вперед и назад. Они допускают регулировку примерно на 20 мм. Чтобы отрегулировать натяжение ремня, вы просто поворачиваете болт, который двигает часть дропаута, удерживающего колесо вперед и назад. В большинстве конструкций используется пара стопорных гаек по бокам дропаута, чтобы зафиксировать его на месте, как только ваш ремень будет установлен на правильное натяжение.

Преимущество скользящих дропаутов в том, что их конструкция позволяет снимать заднее колесо без повторной регулировки натяжения ремня. Колесо вставляется и выдвигается без какой-либо регулировки положения дропаута. Это значительно упрощает ремонт квартиры. Когда вы заменяете колесо в дропауте, натяжение остается прежним. Раздвижные дропауты также очень просты в использовании.

Единственная проблема со скользящими дропаутами заключается в том, что некоторые конструкции со временем теряют натяжение. Это особенно часто встречается на рамах нижнего уровня. Когда это происходит, приходится заново натягивать ремень.

3. Горизонтальные дропауты

Эта конструкция похожа на скользящие дропауты. Разница в том, что колесо скользит в дропауте, а не является частью самого дропаута. Это наименее распространенная конструкция натяжения ремня. На самом деле это не дает никаких преимуществ по сравнению с другими конструкциями натяжения ремня.

Самым большим недостатком горизонтальных дропаутов является то, что вам придется заново регулировать натяжение ремня каждый раз, когда вы снимаете заднее колесо. Это становится довольно утомительно. По этой причине компания Gates, один из ведущих производителей ременных приводов, не рекомендует эту конструкцию для своих ременных приводов.

Жесткость рамы с ременным приводом

Чтобы ременный привод работал должным образом, рама должна иметь жесткий задний треугольник. Это особенно важно для мощных велосипедистов, тяжелых велосипедистов или тех, кто носит багаж. Причина, по которой жесткость заднего треугольника так важна, заключается в том, что ремни имеют тенденцию проскальзывать при изгибе рамы. Это происходит потому, что ремень теряет натяжение при изгибе рамы.

Если ваша рама недостаточно жесткая, вы можете увеличить натяжение ремня. Это снижает вероятность пропусков. К сожалению, чрезмерно натянутый ремень также снижает эффективность вашей системы привода.

Жесткие рамы, с другой стороны, позволяют двигать ленту с меньшим натяжением. Это устраняет пропуски и повышает эффективность. Покупая раму, обратите внимание на большие нижние перья и перья сиденья. Они помогают укрепить задний треугольник.

Одной из самых популярных систем ременного привода является карбоновый привод Gates. Если вы планируете использовать эту систему, подумайте о том, чтобы проверить список совместимых рам Гейтса. Они были протестированы и одобрены для использования с ременными приводами.

Ременные передачи и зубчатые передачи

Одним из самых больших недостатков перехода с цепной передачи на ременную является то, что вы ограничиваете себя внутренними зубчатыми ступицами, коробками передач на основе кривошипа, такими как у Pinion, или одной скоростью. Переключатели несовместимы, потому что ремень не может работать под углом. Ремень должен оставаться на месте и проходить по прямой линии между звездочкой и звездочкой.

Ремни (линии цепи)

Перед покупкой компонентов трансмиссии убедитесь, что они имеют одинаковую ременную линию. Как правило, положение задней шестерни задано и не может быть изменено. Шатуны обычно можно отрегулировать на несколько миллиметров ближе и дальше от рамы.

Например, если ваша втулка с внутренним зацеплением Rohloff имеет ширину пояса 54,7 мм, вам необходимо приобрести шатун с шириной ремня 54,7 мм. Вы, вероятно, можете уйти с разницей в 1 мм.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этим замечательным руководством по линиям цепи от Шелдона Брауна. В этом руководстве объясняется, как измерять линии цепи и вносить небольшие корректировки.

Примечание о ременном приводе со ступицей Rohloff

Эта комбинация является мечтой многих велосипедистов. Чтобы сохранить гарантию на втулку Rohloff, вам необходимо выполнить несколько условий:

1. Ваша рама должна быть достаточно жесткой. Производители велосипедных рам должны испытать свои рамы, чтобы доказать, что они достаточно прочны, чтобы выдерживать натяжение ременного привода. Для этого используется специализированное испытательное приспособление. Рамы, прошедшие тест, будут рекламироваться как «готовые к ременной передаче» или с другим эквивалентным рекламным термином. Кроме того, вы можете ознакомиться со списком одобренных рам Гейтса, ссылка на который приведена выше.
2. Необходимо использовать демпфер ремня- Это устройство предотвращает проскальзывание ремня на задней звездочке или соскальзывание с зубчатого колеса. Это может произойти, когда ремень недостаточно натянут или находится под особенно высокой нагрузкой. Амортизатор также помогает защитить ремень от повреждений при отрыве от зубчатого колеса. Rohloff требует использования демпфера на своих ступицах.

Ременная передача с редуктором-шестерней

Если вы не поклонник ступиц с внутренним зацеплением, шестерня предлагает уникальную альтернативу. Эти ступицы крепятся к шатунам на специально разработанных рамах. Эти редукторы предназначены для использования с ременной передачей. Они предлагают более широкий диапазон передач, чем большинство других приводных систем. Главные недостатки — стоимость и вес.

Натяжные ремни

Натяжение ремня зависит от нескольких факторов, в том числе от того, насколько сильно вы крутите педали, жесткости рамы и от того, используете ли вы ступицу с внутренней передачей или одну скорость. Чтобы правильно натянуть ремень, вам понадобится способ измерения натяжения. Для этого у вас есть два варианта:

1. Приложение для смартфона — Бесплатное приложение Gate для iPhone и Android измеряет натяжение ремня вашего велосипеда с помощью микрофона вашего телефона. Все, что вам нужно сделать, это указать размер вашей передней и задней звездочки, а также вашего ремня, затем поднесите телефон к ремню и несколько раз дерните его. Когда ремень вибрирует, он излучает звуковые волны. Ваш телефон измеряет частоту волн, чтобы определить натяжение ремня. Вы можете использовать эту информацию, чтобы натянуть или ослабить ремень до идеального натяжения. Вы можете получить приложение для Android здесь и приложение для iPhone здесь.
2. Измеритель натяжения ремня — Этот инструмент может дать вам более точные измерения, чем приложение для смартфона. Вы можете купить датчик натяжения Gates на Amazon.

Точное натяжение ремня зависит от типа натяжителя ремня, который используется на вашем велосипеде. Обычно все, что вам нужно, это шестигранный ключ и гаечный ключ. Для поворота эксцентриковых нижних кронштейнов иногда требуется какой-либо гаечный ключ. Размеры зависят от вашей установки.

Примечание по обращению с углеродными ремнями

Ремни немного более хрупкие, чем цепи. Если вы неправильно с ними обращаетесь, вы можете повредить внутреннее углеродное волокно. В этом случае ремень может порваться. Вы никогда не захотите обжимать, скручивать, переворачивать, сгибать назад, завязывать стяжку или использовать свой ремень в качестве гаечного ключа. При установке ремня установите переднюю звезду и заднюю шестерню так, чтобы они были близко друг к другу. Вы не хотите пытаться натянуть ремень на шестерни.

Если вы путешествуете и вам нужно носить с собой запасной ремень, аккуратно сложите его в три петли и постарайтесь хранить в таком месте, где он не будет раздавлен. Будьте осторожны при складывании и раскладывании, чтобы не повредить его.

Заключительные мысли: цепь против ременной передачи

Как видите, цепи и ремни имеют свои преимущества и недостатки. Обе системы надежны, долговечны и эффективны. Основные отличия заключаются в стоимости и объеме необходимого обслуживания. В конце концов, выбор сводится к личным предпочтениям и вашему стилю езды. Надеюсь, это руководство поможет вам определиться.

Как вы относитесь к дебатам о цепи и ременном приводе? Поделитесь своим опытом и советами в комментариях ниже!

Еще от Where The Road Forks

• Идеальный набор инструментов для упаковки велосипедов или велосипедных туров и список запасных частей
• Лучший складной велосипед для туризма: мой список плюсов и минусов
• Как носить ноутбук во время велотуризма или байкпакинга
• Как собрать недорогой велосипед для туринга или байкпакинга менее чем за 100 долларов
• 17 типов велосипедных рулей
• Стоит ли покупать втулки Dynamo? Плюсы и минусы
• Плюсы и минусы электрических велосипедов

Делиться заботой!

Ременная передача против.

Цепной привод

На каком этапе системный интегратор начинает решать, нужен ли ему ременный или цепной привод? Является ли процесс спецификации сложным или довольно простым?

Одна из первых вещей, которую должен решить проектировщик, это то, что цепной или ременный привод подходит для его проекта.

Для привода в системах ОВКВ целесообразно использовать ремни. Ремни используют трение и могут плавно работать на высоких скоростях. Многие системы движения воздуха зависят от большого объема воздушного потока, поэтому скорость 3600 об/мин лучше подходит для ремней. Тот факт, что ремни являются фрикционным приводом, означает, что в случае перегрузки ремни будут проскальзывать, что позволит избежать повреждения системы.

Цепи больше подходят для конвейерных трансмиссий или для создания крутящего момента. Конвейеры работают гораздо медленнее — менее 350 об/мин на приводе. Цепи можно использовать с широким выбором передаточных чисел звездочек, чтобы помочь разработчику достичь желаемой скорости. Потребность в крутящем моменте дает цепям преимущество из-за механических передаточных чисел и необходимости в положительном приводе.

Пожалуйста, объясните, как ширина ременного и цепного привода влияет на производительность и почему это так важно.

Ремни в качестве фрикционных приводов ограничены в выборе передаточного отношения, и для передачи более высокой мощности общий размер увеличивается из-за необходимости большей поверхности/трения. Зубчатые ремни просто не имеют выбора передаточного числа и ограничены в выборе межосевого расстояния. С другой стороны, цепи чрезвычайно универсальны для конструкции машин из-за возможности использовать практически любое межосевое расстояние и позволяют передавать более высокую мощность при меньших размерах корпуса.

Я видел футляры, изготовленные как для ремней, так и для цепей в чистой комнате, по стандарту FDA. Каковы другие последние технологические (пищевые) усовершенствования роликовых цепей? А ремни?

Роликовая цепь из нержавеющей стали 304 или 600 теперь может изготавливаться со сплошным роликом и цельной втулкой. Отсутствие шва ни на одной из круглых частей отлично подходит для дезинфекции или очистки без щелей, в которых бактерии могут прятаться и размножаться. Прочная втулка обеспечивает увеличенную опорную поверхность для распределения и распределения нагрузки на подшипник. Кроме того, при использовании сплошной втулки меньшее растяжение, чем при использовании разъемной втулки. Ремни плохо работают во влажной едкой среде, когда FDA требует промывки.

Для применения в чрезвычайно суровых условиях — почему сталь по-прежнему актуальна? Или это?

Если речь идет о тепле, то нержавеющая сталь является обязательным условием для передачи мощности и подъема конвейера. Если есть чрезвычайно абразивный элемент, цепи могут быть закалены, чтобы выжить в жестких условиях. Прекрасным примером может служить цемент и известняк. Из-за наличия различных легированных сталей, материалов и термообработки цепи могут выживать в более неблагоприятных условиях, чем любые другие транспортные средства, трансмиссии или подъемные устройства.

Есть ли какие-либо преимущества одного перед другим в отношении их использования с новейшими двигателями NEMA Premium? Или, например, системы двигателей переменного и постоянного тока?

Цепи чрезвычайно эффективны и будут работать практически в любых условиях.

Существуют ли приложения, в которых, в конце концов, любой из них одинаково приемлем как по производительности, так и по общей стоимости?

Цепь как привод с гибким межосевым расстоянием и практически бесконечным выбором передаточных отношений почти всегда будет дешевле из двух. Стоимость владения в большинстве приложений меньше для цепей, чем для ремней.

Имеются ли между ними какие-либо различия в производительности в отношении совместимости типов двигателей?

Оба обычно работают со скоростью 1800 об/мин, двигатели NEMA конструкции B – ответ «нет»!

Являются ли ремни и цепи одинаково бесшовными с точки зрения включения в систему? Ничего сложного?

Нет, не бесшовный. Одна из них обусловлена ​​конкретными требованиями применения – во многих случаях приложение просто требует/требует того, что может предложить технология ремней.

Как насчет простоты замены; когда один из них выходит из строя (ремень или цепь), требуется ли вызов службы поддержки?

Во многих случаях цепь очень легко заменить и снова соединить с помощью простого разъема.

Каковы некоторые будущие возможности применения углеродных синхронных ременных приводов?

По мере того, как производители ремней продолжают улучшать предложения по соотношению, материалам и межцентровому расстоянию, я считаю, что возможности промывки продуктов питания и напитков могут оказать значительное влияние.

Каковы возможности применения роликовых цепей?

Потребность в цепных приводах будет всегда. По мере совершенствования металлургии рынки для сетей будут расширяться.

Как видите, однозначного победителя в вопросе «цепной или ременный привод» не существует.