Понимание цепных передач: типы, функциональность и применение

В этой статье вы узнаете о различных типах цепных передач, их работе, преимуществах, недостатках, применении, и вы можете скачать PDF-файл этого поста в конце.

Цепная передача и типы:

Цепные передачи подходят для малых межосевых расстояний и могут использоваться в целом до 3 метров, но в специальных случаях даже до 8 метров. Цепные передачи передают мощность до 100 кВт и работают на периферийных скоростях до 15 м/с. Отношение скоростей может быть до 8:1.

Главный недостаток ременных и канатных передач заключается в том, что отношение скоростей не остается постоянным, а изменяется из-за скольжения. Поскольку цепные передачи — положительные передачи, скольжения нет, поэтому отношение скоростей останется постоянным.

Цепные передачи применяются для широкого спектра приложений передачи мощности, как в велосипедах, мотоциклах, прокатных станах, сельскохозяйственной технике, станках, конвейерах, угольных рубках и т.д. Цепная передача состоит из цепи и двух колец, называемых звездочками. Звездочки — это зубчатые колеса, на которые надета бесконечная цепь.

Типы цепей, используемые в передаче мощности

1. Роликовая цепь
2. Бесшумная цепь
3. Плистинчатая цепь (Leaf Chain)
4. Плоская верхняя цепь (Flat-top Chain)
5. Инженерная стальная цепь (Engineering Steel Chain)

Независимо от типов цепей, их стили классифицируются следующим образом.

1. Цепи с прямыми звеньями, имеющими чередующиеся «внешние» и «внутренние» звенья.
2. Цепи со смещенными звеньями, имеющими все звенья одинаковыми. К ним входят цепи с интегральными звеньями, такие как стержневые, плоские верхние и сварные стальные цепи.

Роликовые цепи — те, что обычно используются в велосипедах, мотоциклах, станках и т.д. Бесшумная цепь — это зубчатая цепь с обратными зубьями, которая широко используется для гладких и бесшумных операций на низких скоростях.

Типы цепей

С точки зрения промышленности, основные типы цепей следующие:

1. Роликовая цепь (Bush Roller Chain)

Этот тип цепей наиболее часто используется для передачи механической мощности на многих видах бытовых, промышленных и сельскохозяйственных машин, включая конвейеры, проволокопрокатные и трубопрокатные станки, печатные прессы, автомобили, мотоциклы и велосипеды.

Роликовая цепь состоит из серии коротких цилиндрических роликов, удерживаемых вместе боковыми звеньями. Она приводится в движение зубчатым колесом, называемым звездочкой. Это простое, надежное и эффективное для передачи мощности.

Эти цепи обычно меньше по диаметру, чем высота звеньев цепи. Звенья служат направляющими, когда цепь вступает в зацепление со звездочками.

Цепи также служат направляющими для поддержки материала, переносимого по путям или рельсам, как это характерно для конвейеров и некоторых ковшовых элеваторов. Роликовые цепи используются как для привода, так и для конвейерных применений.

• Наиболее часто используемая цепь для приводов — однозвенная стандартная роликовая цепь. Номинальные мощности этих цепей покрывают широкий диапазон нагрузочных требований привода.
• Многозвенные роликовые цепи используются для обеспечения увеличенной мощности без необходимости увеличения шага цепи или ее линейной скорости.

2. Бесшумная цепь (Silent Chain)

Бесшумная цепь, также называемая зубчатой цепью с обратными зубьями, состоит из ряда зубчатых плистинчатых звеньев, собранных на соединительных элементах таким образом, что обеспечивает свободный изгиб между каждым шагом.

Бесшумные цепи состоят из сложенных рядов плоских плистинчатых звеньев с зубчатыми контурами, предназначенными для зацепления зубьев звездочки способом, аналогичным тому, как зубчатый вал зацепляется с шестерней, как показано на рисунке. Звенья удерживаются вместе на каждом шарнире цепи одним или несколькими штифтами, которые также позволяют цепи изгибаться.

Бесшумные цепи от разных производителей обычно не могут быть соединены вместе. Стандартные бесшумные цепи используются в широком спектре промышленных приводов, где требуется компактный, высокоскоростной, гладкий, низкошумный привод.

Высокопроизводительные бесшумные цепи доступны в широком диапазоне размеров с шагами и в ширине и используются на очень высокоскоростных приводах, где требуются исключительная гладкость и тишина. Эти цепи обычно используются в промышленном оборудовании, где требуется высшая гладкость.

3. Плистинчатая цепь (Leaf Chain)

Плистинчатые цепи предназначены для подъема, а не для передачи мощности. Напряжения очень высоки, но скорости низкие. Обычно цепи работают прерывисто. Главные соображения в проектировании плистинчатых цепей — нагрузочные натяжения, износ шарниров и износ плистин и шкивов.

Плистинчатая цепь не зацепляется со звездочками, потому что они предназначены для работы на шкивах, поэтому нет предусмотрения для их зацепления со звездочкой. Плистинчатые цепи часто должны поднимать очень большие нагрузки, и поэтому им нужна высокая предел текучести, и они не получают постоянного удлинения при подъеме больших нагрузок. Наиболее распространенное применение плистинчатой цепи, вероятно, на вилочных погрузчиках.

4. Плоская верхняя цепь (Flat-top Chain)

Плоские верхние цепи широко используются на конвейерах, в основном на специальном типе ламельного конвейера.

Плоская верхняя цепь состоит из:

• Ряда стальных верхних плистин с петлеобразными втулками, свернутыми по каждой стороне.
• Штифты вставляются через втулки для образования шарнира. Они действуют как балки и подшипники.
• Штифты удерживаются прессовкой или загораживанием в втулках одной верхней плистины и свободны для артикуляции в втулках следующего звена.
• Соединительный штифт обычно либо кернится, либо расширяется на одном конце для удержания штифта в одной втулке верхней плистины.
• Таким образом формируется непрерывная длина плоской верхней цепи.
• Плоская верхняя цепь предназначена только для транспортировки.

5. Инженерная стальная цепь (Engineering Steel Chain)

Инженерные стальные цепи были впервые разработаны в 1880-х годах для сложных конвейерных применений. Большинство инженерных стальных цепей используются в конвейерах, ковшовых элеваторах и натяжных связях.

Только несколько используются в приводах. Главные проектные соображения для этих цепей — нагрузочные натяжения, несколько типов износа, смазка и окружающая среда.

Износ — самый важный параметр при проектировании инженерной стальной цепи. Износ шарнира, износ ролика и втулки, износ боковины и пути — все это вызывает большое беспокойство для конвейерных цепей.

Цепь, используемая в велосипеде

Большинство велосипедных цепей сделаны из обычной углеродистой или легированной стали, но некоторые никелированы для предотвращения ржавчины или просто для стиля.

Цепная передача была главной особенностью, которая изменила безопасный велосипед, введенный в 1885 году, с его двумя колесами одинакового размера, от типа «high wheeler» велосипеда. Популярность цепно-приводного безопасного велосипеда остается основной особенностью дизайна велосипеда до сих пор.

Велосипедная цепь имеет очень высокую эффективность, потому что она переносит точку давления дальше от оси, кладя меньше напряжения на подшипники, тем самым уменьшая трение во внутреннем колесе. Более высокое натяжение цепи оказалось более эффективным.

Цепные передачи в автомобилях

Система цепной передачи передает мощность от дифференциала к задней оси в транспортном средстве.

В ранние дни автомобиля цепные передачи были очень популярной системой передачи мощности. Она приобрела известность как альтернатива системе Панар с ее жестким приводом Хотккиса, карданным валом и универсальными шарнирами.

Цепные передачи проще в проектировании, чем карданные валы и универсальные шарниры.

Благодаря меньшей неподрессоренной массе на задних колесах, это позволяет подвеске реагировать на неровности более эффективно. Таким образом, транспортное средство будет иметь более гладкую езду.

Преимущества и недостатки цепных передач

Преимущества

1. Они положительные нескальзывающие передачи.
2. Эффективность очень высока (до 99%).
3. Они могут использоваться для валов, которые находятся на малых, а также больших межосевых расстояниях до 3 м.
4. Они позволяют высокое отношение скоростей до 8:1 в одну ступень.
5. Они могут передавать большую мощность, чем ременные передачи.
6. Поскольку звездочки легче шкивов, они создают меньше напряжения на валах по сравнению с ременными передачами.
7. В отличие от ременных передач они могут работать в неблагоприятных температурных и атмосферных условиях.
8. Они занимают меньше места и более компактны, чем ременные передачи.
9. Обслуживание низкое.

Недостатки

1. Ведущий и ведомый вал должны быть точно выровнены так, чтобы их оси были точно параллельны.
2. Требует больше смазки.
3. Высокая начальная стоимость.
4. Удлинение цепи делает невозможным для операции иметь периодические реверсы.
5. Колебания скорости более выражены.

---

Это всё, спасибо за чтение. Мы обсудили все типы цепей, которые я знаю, эта статья еще не закончена, но все равно, если у вас есть вопросы по этой теме, вы можете спросить в комментариях. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь с друзьями.

Подпишитесь на наш информационный бюллетень, чтобы получать последнюю информацию об инженерных темах.