Цепные передачи, применение — Статьи

12.12.2018 2

Цепная передача отличается значительной нагрузочной способностью, небольшой чувствительностью к механическим воздействиям. Это возможно, благодаря особенностям ее устройства.

Цепная передача используется для того, чтобы передавать механическую энергию благодаря силам зацепления цепи. Это простая в эксплуатации, экономичная и универсальная в применении конструкция.

Область применения

Возможности цепных передач, используемых на сегодняшний день, достаточно велики. Они способны к передаче значительных мощностей (около 5 000 кВт) при довольно высокой скорости от 25 до 30 м/с.

Цепные передачи сегодня применяются в таких областях:

• при наличии строгих ограничений по размерам;
• при межосевых средних промежутках, когда зубчатым передачам нужны промежуточные ступени либо паразитные зубчатые колеса. При этом нет необходимости получить требуемое передаточное отношение;
• когда требуется работа без появления проскальзывания, поскольку оно мешает использованию клиноременной передачи.

Чаще всего цепные передачи, мощность которых не превышает 120 кВт, используются при окружной скорости не более 15 м/с.

Также повсеместное распространение получили цепные передачи в приспособлениях для транспортировки (они являются составляющей конвейеров, элеваторов, мотоциклов, велосипедов), во многих сферах машиностроения для горнорудной, нефтепромышленной, химической отрасли. Кроме того, применяются они в приводах сельхоз-оборудования, станков.

В машиностроительной отрасли используются не только цепные приводы, но и цепные устройства. Такое приспособление представляет собой цепную передачу с функционирующими элементами в различных машинах – элеваторах, экскаваторах и транспортерах.

Стандартный вид ответственной цепной передачи – конструкция, защищенная прочным корпусом, выполняющим функции масляной ванны.

Материалы цепей

Тот материал, из которого сделана цепь и вид ее термической обработки, играют главнейшую роль для возможности длительной эксплуатации.

Чаще всего материалом для изготовления пластин служат среднеуглеродистые, либо легированные закаливаемые стали. Затем они, исходя из сферы предполагаемого дальнейшего использования цепи, проходят закалку. Необходимая твердость, которая должна быть у этих элементов: от 40 до 50 HRCэ. Для изготовления валиков, призм, шарниров и втулок в основном используются цементируемые виды стали, которые затем закаляют до достижения ими твердости в пределах от 55 до 65 HRCэ.

Сегодня к цепным передачам применяются высокие требования, в связи с чем они все чаще изготавливаются из легированной стали. Для большей эффективности рабочие стороны шарниров подвергаются газовому цианированию, а диффузионное хромирование помогает во много раз усилить ресурс всей конструкции. Для набора пластинами, используемыми в роликовых цепях нужной усталостной прочности, края отверстий обжимаются. Также высокой результативности удается добиться дробеструйной обработкой.

Необходимая длительность функционирования цепных передач, которые устанавливаются в стационарные устройства, должна находиться в диапазоне 10000 -15000 часов.

Потери на трение. Конструирование передач

Функционирование цепных передач неизбежно сопровождается появлением потерь на трение:

1. в шарнирах
2. в опорах
3. между пластинами
4. между звездочкой и звеньями цепи

Первые два типа потерь можно назвать основными. Также к потерям на трение добавляются и потери, образующиеся от разбрызгивания масла, однако значительными их назвать нельзя.

Цепные передачи располагаются в устройствах таким образом, что цепь движется в определенной плоскости. Стоит отметить, что обе звездочки – как ведомая, так и ведущая, могут находиться в различном положении по высотке относительно друг друга. Лучшая конструкция цепной передачи – расположение, при котором ведущая звездочка относительно ведомой расположена в горизонтальной плоскости, но с небольшим углом наклона (менее 45°). Встречаются конструкции и с вертикально расположенными относительно друг друга элементами, но в таком случае необходимо усиленно регулировать натяжение цепи. В зависимости от особенностей оборудования, в котором используется цепная передача, ведущей может быть либо нижняя, либо верхняя ветвь.

Натяжение цепей

Обычно у цепных передач существует возможность отрегулировать их натяжение, поскольку со временем цепь удлиняется и начинает провисать. Особенно высоким первичное натяжение должно быть при вертикальной конструкции цепной передачи. При горизонтальной либо наклонных конструкций цепь натягивается под воздействием собственной силы тяжести, но нужно следить, чтобы ее провисание находилось в пределах допустимых отклонений.

Регулировать натяжение цепи можно с помощью приспособлений, схожих с теми, которые используются при натяжении ремней. Это помогает устранить растягивание цепи, не превышающее двух звеньев. Если цепь растянута сильнее, проводится удаление лишних звеньев. Стоит отметить, что если шаг цепи возрос из-за изношенных шарниров, натяжение не решит эту проблему.

Оптимально, когда местонахождение регулирующих звездочек и роликов совпадает с участками максимального провисания ведомой ветви в цепной передаче. В ряде случаев возможна установка их на ведущую ветвь, желательно – на внутреннюю поверхность. Так, они смогут функционировать в качестве оттяжных. Движение регулирующих роликов и звездочек в цепных передачах такое же, как у ременных передач. Перемещение происходит с помощью винта, пружины, либо груза. Чаще всего используются такая конструкция звездочки, в которой есть эксцентрическая ось, а ее, в свою очередь, поджимает пружина в виде спирали.

Есть данные, свидетельствующие, что вполне успешно используются цепные передачи с роликовыми цепями улучшенного качества в картерах закрытого типа, при условии нормального смазывания с зафиксированными осями звездочек. При этом не требуется использование дополнительных натяжных устройств.

31. Цепные передачи: применение, достоинства, недостатки

Цепную
передачу относят к передачам
зацеплением с гибкой связью. Она
состоит из ведущей и ведомой звездочек,
огибаемых цепью Достоинства
цепных передач.
1. По сравнению с зубча- тыми передачами
цепные передачи могут передавать
движение между валами при значительных
межосевых расстояниях (до 5 м).

2.
По сравнению с ременными передачами:
более компактны, могут передавать
большие мощности, требуют значительно
меньшей силы предварительного
натяжения, обеспечивают постоянство
передаточного числа (отсутствуют
скольжение и буксование).

3.
Могут передавать движение одной
цепью нескольким звездочкам. Недостатки.
1. Значительный шум при работе
вследствие удара звена цепи о зуб
звездочки при входе в зацепление,
особенно при малых числах зубьев и
большом шаге (этот недостаток ограничивает
применение цепных передач при больших
скоростях).

2.
Сравнительно быстрое изнашивание
шарниров цепи; необходимость применения
системы смазывания.

3.
Удлинение цепи из-за износа шарниров и
сход ее со звездочек, что требует
применения натяжных устройств.

Применение.
Цепные передачи применяют в станках,
промышленных роботах, транспортных,
сельскохозяйственных и других машинах
для передачи движения между
параллельными валами на значительные
расстояния, когда применение зубчатых
передач нецелесообразно, а ременных
невозможно. Наибольшее применение
получили цепные передачи мощностью до
120 кВт при окружных скоростях до 15
м/с.

Приводная
цепь — главный элемент цепной передачи
— состоит из соединенных шарнирами
отдельных звеньев. Помимо приводных
бывают тяговые и грузовые цепи,
которые здесь не рассматриваются.
Основные типы стандартизованных
приводных цепей: роликовые, втулочные
и зубчатые. Роликовые приводные цепи.
Состоят из двух рядов наружных и
внутренних пластин (рис. 14. 2). В наружные
пла стины запрессованы оси, пропущенные
через втулки, запрессованные, в свою
очередь, во внутренние пластины. На
втулки предварительно свободно надеты
закаленные ролики. При относительном
повороте звеньев ось проворачивается
во втулке, образуя шарнир скольжения.
Зацепление цепи со звездочкой происходит
через ролик, который, поворачиваясь
на втулке, перекатывается по зубу
звездочки. Такая конструкция позволяет
выравнять давление зуба на втулку и
уменьшить изнашивание как втулки,
так и зуба. Роликовые цепи имеют
широкое распространение. Их применяют
при скоростях v ≤ 15 м/с. Втулочные
приводные цепи по конструкции подобны
роликовым, но не имеют роликов, что
удешевляет цепь, уменьшает ее массу,
но существенно увеличивает износ
втулок цепи и зубьев звездочек.
Втулочные цепи применяют в неответственных
передачах при v ≤ 1 м/с. Втулочные и
роликовые цепи изготовляют однорядными
(рис. 14.2) и многорядными (рис. 14.3) с числом
рядов 2, 3 и 4. Многорядная цепь с меньшим
шагом позволяет заменить однорядную с
большим шагом и тем самым уменьшить
диаметры звездочек, снизить динамические
нагрузки в передаче. Концы осей
расклепывают, поэтому звенья цепи
неразъемны. Зубчатые приводные цепи
состоят из звеньев, составленных из
набора пластин и шарнирно соединенных
между собой (рис. 14.4). Каждая пластина
имеет по два зуба и впадину между ними
для размещения зуба звездочки. Число
пластин определяет ширина цепи В,
которая зависит от передаваемой мощности.
Рабочими гранями являются плоскости
пластин, расположенные под углом 60°.
Этими гранями каждое звено цепи
вклинивается между двумя зубьями
звездочки, имеющими трапециевидный
профиль (см. рис. 14.7). Благодаря этому
зубчатые цепи работают более плавно,
с малым шумом, лучше воспринимают
ударную нагрузку и допускают более
высокие скорости. Однако по сравнению
с другими зубчатые цепи тяжелее и
дороже. Их применяют при скоростях
v ≤ 35 м/с. Для устранения бокового
спадания цепи со звездочек применяют
направляющие пластины 1 ( см. рис. 14.
4), расположенные в середине или по
бокам цепи.

Цепные передачи: типы, применение, преимущества

• Цепной привод — тип трансмиссии, в которой используется цепь для передачи мощности от одного компонента к другому. Они часто используются в приложениях с высокой мощностью, таких как промышленные и коммерческие установки, из-за их способности выдерживать большой крутящий момент.

Цепные приводы

• часто используются в мотоциклах, автомобилях и велосипедах.
• Цепной привод часто считается более надежным и эффективным, чем другие типы приводных механизмов, такие как ременный привод или зубчатая передача. Цепной привод также относительно прост в обслуживании и ремонте.

Существует три различных типа цепных приводов:

• Подъемно-транспортный цепной привод 
• Цепной привод конвейера
• Цепная передача мощности

Подъемно-транспортный цепной привод:

• Подъемно-транспортный цепной привод представляет собой тип системы передачи энергии, в которой цепи и звездочки передают мощность от двигателя к нагрузке. Этот тип привода широко используется в погрузочно-разгрузочных устройствах, таких как краны и лифты, где требуется высокая мощность и надежность.
• Подъемно-тяговый цепной привод состоит из бесконечного замкнутого контура, ведомой звездочки и натяжной цепи, надетой на несколько роликов. Ведомая звездочка может быть как роликовой, так и зубчатой, но она должна соответствовать шагу цепи. Чаще всего в системе этого типа для передачи мощности между двигателем и нагрузкой используется зубчатый ремень, а не клиновые ремни.
• Одним из преимуществ подъемно-транспортного цепного привода является его способность выдерживать высокие радиальные нагрузки. Цепи и звездочки могут равномерно распределять порошок по большой площади, что делает их идеальными для приложений, где на груз воздействуют большие силы. Они также устойчивы к износу, что делает их хорошим вариантом для приложений, требующих частых пусков и остановок. Наконец, подъемно-транспортный цепной привод может работать на высоких скоростях, потому что он не должен быть таким же жестким, как другие типы систем передачи мощности.

• Цепной привод конвейера — это тип ременного привода, в котором для передачи мощности от двигателя к колесам используются цепи вместо ремней. Конвейерные цепные приводы часто используются в промышленности, где необходимо быстро и эффективно перемещать тяжелые грузы.
• Существует несколько преимуществ использования цепного привода конвейера по сравнению с традиционным ременным приводом.
• Во-первых, цепи долговечнее ремней и могут выдерживать большие нагрузки.
• Во-вторых, у цепей меньше шансов проскальзывать, чем у ремней, что делает их лучшим выбором для приложений, где важна точность. Наконец, цепи обычно дешевле в обслуживании и ремонте, чем ремни.

Цепной привод конвейера

• — более надежный и эффективный способ перемещения тяжелых грузов. Конвейерные цепные приводы могут быть встроены в различные типы конвейеров, включая ленточные конвейеры, роликовые конвейеры и скользящие конвейеры.

Конвейерные цепи

• разработаны с учетом их функции внутри машины. Существует три основных категории применения, которые включают цепи «передачи мощности», «конвейерные» цепи и «натяжные» цепи. Конвейерные цепи являются наиболее распространенным типом цепей, используемых в промышленности

Преимущества цепного привода конвейера:

• Цепи более долговечны, чем ремни, и могут выдерживать большие нагрузки
• Цепи проскальзывают с меньшей вероятностью, чем ремни, что делает их лучшим выбором для приложений, где важна точность
• Цепи обычно дешевле в обслуживании и ремонте, чем ремни

Недостатки цепного привода конвейера:

• Для конвейерных цепей требуется больше места, чем для ремней
• Конвейерные цепи более шумные, чем ремни
• Конвейерные цепи тяжелее ремней, что затрудняет обращение с ними и их установку

Цепной привод с передачей мощности:

Цепной привод с передачей мощности — это тип механической трансмиссии, в которой используются цепи и звездочки для передачи мощности от одного вала к другому. Это универсальная система трансмиссии, которая может использоваться в различных областях, включая машины, транспортные средства и ветряные турбины.

Работа цепной передачи мощности:

Цепной привод передачи мощности состоит из двух звездочек, называемых ведущей звездочкой и ведомой звездочкой. Ведущая звездочка прикреплена к источнику энергии, а ведомая звездочка прикреплена к нагрузке. Цепь наматывается на две звездочки, а металлические зубья на звездочках входят в зацепление со звеньями цепи для передачи мощности.

Преимущества цепного привода с силовой передачей?

Цепные приводы очень эффективны и могут передавать мощность на большие расстояния. Они также относительно недороги в производстве и обслуживании. Кроме того, цепные приводы прочны и долговечны, что делает их идеальными для использования в суровых условиях.

Цепные приводы, передающие мощность, подразделяются на три типа:

• Цепь с блоками или втулками
• Втулочная роликовая цепь
• Бесшумная цепь

Цепи с блочными или втулочными роликами, цепи с роликовыми втулками и бесшумные цепи — это различные типы цепей, используемых в силовой передаче.

Блочная или втулочная цепь:

• Блочная или втулочная цепь — это разновидность цепи передачи мощности, в которой для изменения направления используется сменный блок звеньев.
• Блочная или втулочная цепь имеет нейлоновые втулки с обеих сторон соединительных звеньев для несущих целей.
• Цепь с блоками или втулками не имеет делительной окружности, поэтому размер цепи с блоками или втулками определяется размером ее соединительных звеньев.
• Цепь с блоками или втулками не имеет делительной окружности, поэтому размер цепи с блоками или втулками определяется размером ее соединительных звеньев. Профиль блочной или втулочной цепи может быть плоским, круглым или двутавровым.
• Блочная или втулочная цепь может использоваться для передачи мощности с постоянной скоростью и для возвратно-поступательного движения кранов, экскаваторов и т. д.
• Блочные или втулочные цепи состоят из ряда металлических пластин, называемых блоками, установленных на роликовой цепи, которая покрыта другим рядом металлических пластин, называемых втулками (или втулками, в случае бесшумной цепи).

Блочные или втулочные цепи бывают двух типов, открытые и закрытые:

• Открытые блочные или втулочные цепи имеют съемные штифты, которые позволяют разбирать цепь для технического обслуживания.
• Закрытые блочные или втулочные цепи имеют штифты, которые прочно приварены к блокам и втулкам.

Втулочно-роликовая цепь:

• Втулочно-роликовая цепь представляет собой цепь передачи, в которой для передачи мощности используются штифты и ролики.

Роликовая цепь

• с втулкой имеет встроенную втулку между каждыми двумя соседними штифтами, что значительно снижает износ валов.

Silent Chain:

Silent Chain не использует какие-либо втулки или подшипники. Это самая жесткая роликовая цепь, но она имеет гораздо большее трение, чем цепь с втулкой.

Преимущества и недостатки цепных приводов:

Цепные приводы являются очень популярным средством передачи мощности. Они используются почти во всех машинах с вращающимися частями. Самым большим преимуществом цепных приводов является их способность передавать большое количество энергии с минимальным трением и без проскальзывания.

• Системы цепного привода могут быть спроектированы таким образом, чтобы они были почти идеально эффективными с очень низким коэффициентом трения.

Системы цепного привода

• очень надежны и мало изнашиваются.
• Большинство цепей изготовлены из металла, который является относительно прочным и имеет хорошие характеристики прочности к весу.

Цепи

• легко смазываются, но не требуют особого обслуживания (просты в обслуживании).

• Цепной привод может быть очень шумным.
• Цепи могут порваться или соскользнуть.
• Они дороже, чем некоторые другие приводные системы.

Цепи

• требуют определенного минимального диаметра, поэтому они не всегда подходят для использования в небольших машинах.
• Они могут быть опасны, если их не охранять должным образом.
• Цепи менее эффективны на высоких скоростях из-за трения.
• Их намного сложнее обслуживать, чем системы с приводом от вала, поскольку цепи не имеют большого провисания и могут соскочить со звездочек, если они не натянуты должным образом.
•  Разрыв цепи может привести к серьезному повреждению машины.
• Они тяжелее некоторых других систем привода.

• Цепные передачи часто используются для передачи мощности с одного вала на другой.

Цепные приводы

• используются в различных устройствах, включая машины, транспортные средства и ветряные турбины.

Цепные приводы

• особенно хорошо подходят для приложений с высокой мощностью.
• Они также относительно эффективны и долговечны, что делает их популярным выбором для многих промышленных и коммерческих приложений.
• Цепные приводы используются для привода всего, от небольших машин до больших транспортных средств.
• Кроме того, они могут быть адаптированы к широкому диапазону условий эксплуатации, что делает их универсальным выбором для самых разных применений.
• В целом, цепные приводы — отличный выбор для приложений, где важны мощность и долговечность.

Применение цепных приводов включает:

a) мотоциклы, велосипеды и самокаты

b) стоячие газовые самокаты c) насосы смазочного масла d) конвейерные ленты e) печатные станки f) садовые культиваторы g) сортировщики почты h) двигатель для небольших лодок i) двигатели для больших грузовиков j) многие другие применения.

Применение цепного привода — Renold plc

Приводные решения с цепями с перевернутыми зубьями – столь же разнообразны, как и их области применения!
Цепи с перевернутыми зубьями используются в самых разных областях и отраслях промышленности для работы по классическим схемам. Их технические характеристики также делают их идеальными для реверсивных приводов.

Спектр возможных применений цепи Renold с перевернутыми зубьями простирается от приводов с высокими скоростями или точным позиционированием до приводов с тангенциальным зацеплением и тяжелых нагрузок, до специальных версий, например, коррозионно-стойких вариантов для пищевой промышленности.

Цепи с перевернутыми зубьями для высоких скоростей
Например, для станков, текстильных машин, упаковочных машин, машин для литья под давлением, в перемоточных или питающих барабанах, для испытательных стендов трансмиссии или других испытательных стендов

… для звездочек

• Низкая вибрация, плавный ход
• Высокая грузоподъемность
• Низкое предварительное натяжение
• Тихая работа

… для текстильных машин

• Высокая грузоподъемность
• Низкий износ благодаря удлинению
• Чрезвычайно плавная работа
• Высокая жесткость

… для сепараторов

• Вертикальное расположение на вертикальных валах
• Высокая жесткость
• Высокая грузоподъемность
• Низкий износ благодаря удлинению

… для динамометрических стендов

• Низкий износ благодаря удлинению
• Высокая эффективность
• Для использования с чрезвычайно переменными скоростями и нагрузками
• Без статического предварительного натяжения

Цепные приводы с перевернутыми зубьями для точного позиционирования
Например, в качестве устройств смены инструмента, станций переворота, токарных устройств, приводов подачи или поворотного привода при перемещении

. .. для устройств смены инструмента

• Гибкий монтаж благодаря драйверам
• Точные условия построения сетки
• Низкий износ благодаря удлинению
• Высокая жесткость

… для оборотных станций

• Минимальный люфт
• Низкий износ благодаря удлинению
• Высокая жесткость
• Точное построение сетки

… для поворотных приводов

• Роликовая опора, не требующая особого ухода
• Низкий износ благодаря удлинению
• Высокая жесткость
• Высокая повторяемость

… для специальных захватов

• Низкий износ благодаря удлинению
• Высокая жесткость
• Минимальный люфт
• Гибкие возможности дизайна

Цепи с перевернутыми зубьями для приводов с тангенциальным зацеплением
Например, в качестве поворотного привода с зубчатым венцом, роликового конвейера или роликового привода, барабана с зубчатым венцом или реечной передачи

. .. в качестве зубчатого венца в различных машинах

• Простая транспортировка/монтаж в свернутом состоянии
• Низкие затраты
• Интеграция с помощью винтов или сварки
• Специальные пластины с улучшенным поверхностным контактом

… для роликовых приводов в системах склеивания

• Меньше дисков
• Меньше промежуточных звездочек по сравнению с одинарными приводами
• Гибкое разделение мощности
• Тихая работа

… для форматно-раскроечных станков

• Меньше дисков
• Меньше промежуточных звездочек по сравнению с одинарными приводами
• Гибкое разделение мощности
• Точное создание сетки без зазоров

… в качестве сегментов зубчатых колец в поворотных устройствах

• Недорогое решение для сегмента
• Установка через наконечники для монтажа, включая натяжение цепи
• Точная работа с низким уровнем вибрации

Зубчатые цепи с перевернутыми зубьями для приводов при тяжелых нагрузках
Например, в качестве главного шпинделя в буровых центрах, привода аварийных насосных станций, главного шпинделя при отделке труб, цепей волочильного станка, привода для покрытия валков, снегоочистителей и проволочных чертежные машины

. .. для чугунолитейных вагонов

• Высокая эксплуатационная надежность
• Долгий срок службы
• Высокая грузоподъемность
• Поворотный и поворотный привод в одном устройстве

… для машин для отделки трубопроводов

• Передача высокой мощности
• Высокая эксплуатационная надежность
• Долгий срок службы
• Плавный ход

… для вальцешлифовальных станков

• Передача высокой мощности
• Компактные приводы (возможны малые диаметры звездочек при большой ширине)
• Высокая эксплуатационная надежность
• Долгий срок службы
• Большие передаточные числа

… для промывочных машин периодического действия

• Передача высокой мощности
• Высокая эксплуатационная надежность
• Долгий срок службы
• Реверсивный режим с несбалансированными нагрузками

Применение цепного привода с перевернутыми зубьями
Например, в качестве привода для транспортировки печатных плат, в линейном блочном погрузчике, в коррозионностойком исполнении для пищевой промышленности

.