Расчет звездочки цепной передачи по шагу цепи

Люди начали использовать зубчатые передачи еще в античности. Идея передавать момент вращения не при непосредственном контакте двух зубчатых колес, а на большое расстояние с помощью бесконечной цепи принадлежит гениальному художнику и изобретателю Леонардо да Винчи. На практике такие приводы были реализованы в начале 19 века. Чтобы механизм работал эффективно, необходим точный расчет всех ее элементов, а прежде всего- звездочек.

Размеры венца звездочек

При конструировании звездочки цепных передач учитывают, что она должна выполнять ряд основных функций:

• передавать момент вращения с ведущего вала на ведомый;
• захватывать и высвобождать звенья цепи без рывков и ударов;
• удерживать механизм в плоскости вращения.

Для этого ее форма и размеры должны строго соответствовать результатам расчета.

Согласно рекомендациям ГОСТ 591-69, регламентирующего звездочки к приводным роликовым и втулочным цепям при проектировании исходят из следующих начальных параметров:

• шаг цепи t;
• количество зубцов z;
• диаметр окружности зацепления d1;

Основные размеры, определяющие геометрическую форму изделия, это:

• диаметр делительной окружности D дел;
• диаметр окружности выступов D выст;
• радиус впадин r;

Расчет параметров звездочки цепной передачи по заданному шагу цепи осуществляется в следующей последовательности:

1. Оси шарниров звеньев во время зацепления с зубцами цепного привода располагаются на делительной окружности, расчет диаметра проводят по формуле:
2. Расчет окружности выступов:
3. Расчет радиуса впадин (в мм) r = 0,5025 * d1 + 0,05.
4. Расчет диаметра окружности впадин D впад = D дел — 2 * r.

При построении чертежа звездочки для цепной передачи D выст рассчитывают с точностью до 0,1 миллиметра, другие параметры-с точностью до 0,01 мм.

Звездочки под втулку

Данные звездочки фиксируются на валу посредством переходной втулки типа «тапербуш». Втулка крепится к зведочке с помощью трех винтов, фиксацию узла на валу обеспечивает шпоночное соединение. В ассортименте представлены звездочки TBS 08В-1, 10В-1 и12А-1 для приводных цепей ПР.

Цепная звездочка представляет собой металлическое колесо с зубьями, которые используются для зацепления роликов приводной цепи. Число зубьев – один из основных параметров звездочек. Кроме того, в зависимости от количества рядов зубьев различают однорядные и многорядные приводные звездочки. Подобное оборудование используется в сельскохозяйственных и промышленных машинах, в строительных механизмах, гусеничном транспорте и т.д.

Предлагаемые нами звездочки для цепей типа ПР производятся из конструкционной углеродистой стали марки 45 с твердостью до 42 HRC. Это один из наиболее распространенных материалов для ответственных деталей приводных механизмов, требующих повышенной прочности.

В «Техприводе» Вы можете купить цепные звездочки российского производства. Демократичная цена — наше главное преимущество. По вопросам приобретения продукции обращайтесь к нашим специалистам.

Классификация передач. Приводные роликовые цепи различают (рис. 77): однорядные нормальные (ПР), однорядные длиннозвенные облегченные (ПРД), однорядные усиленные (ПРУ), двух (2ПР)-, трех (ЗПР)-и четырехрядные (4ПР) и с изогнутыми пластинками (ПРИ).

Рис.77. Виды приводных цепей: а – втулочная однорядная, б – роликовая однорядная, в – роликовая двухрядная, г – роликовая с изогнутыми пластинами, д – зубчатая, е – фасонозвенная крючковая, ж – фасонозвенная штыревая.

Назначение. Цепные передачи относится к механическим передачам зацепления с гибкой связью и применяют для передачи вращательного вращения между валами расположенным на значительных расстояниях и при необходимости обеспечить постоянное передаточное отношение. Цепная передача состоит из расположенных соосно на некотором расстоянии друг от друга звездочек, и охватывающей их цепи. Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. В связи с вытягиванием цепей по меpe их износа натяжное устройство цепных передач должно регулировать натяжение цепи. Это регулирование, по аналогии с ременными передачами, осуществляют либо перемещением вала одной из звездочек, либо с помощью регулирующих звездочек или роликов.

Читать также: Как разрезать огнеупорное стекло

Преимущества. Благодаря зацеплению отсутствует скольжение тягового органа. Возможность передачи движения между валами на большие расстояния (до 8М). Меньшие габариты, чем у ременных передач, особенно по ширине. Меньшие нагрузки на опоры валов передачи. Возможность передачи вращения одной цепью нескольким валам. Больший КПД.

Недостатки. Повышенный шум и вибрации вследствие удара звеньев цепи по звездочкам, которые повышаются с увеличением ее скорости. Увеличение шага цепи в процессе эксплуатации в связи с ее износом. Необходимость устройств для натяжения цепей. Отсутствие жидкостного трения в шарнирах увеличивает их износ поэтому необходима смазка периодическая или постоянная. Скорость цепи неравномерна, особенно при малых числах зубьев звездочек, что создает дополнительные динамические нагрузки и колебания передаточного числа.

Сферы применения. Цепные передачи применяют в транспортных, сельскохозяйственных, строительно-дорожных, горных и нефтяных машинах, а также в металлорежущих станках.

По мощности передачи применяются при 100КВт, (в некоторых передачах до 3000КВТ), по окружной скорости – 15М/с, по передаточным числам 7, КПД цепных передач 0,94…0,97.

Геометрический расчет. Центры шарниров цепи при зацеплении с зубьями звездочки располагаются на делительной окружности звездочек, который определяется

, (13.1)

Где Р – Шаг цепи; – Число зубьев звездочки.

Для приводных цепей зубья звездочек определяют все размеры зубьев, а также диаметр вершин И впадин зубьев этих звездочек (рис. 78).

Минимальное межосевое расстояние Атіп Цепной передачи принимают в зависимости от передаточного числа И Передачи и условия, что угол обхвата цепью меньшей звездочки составляет не менее 120°, т. е. при И Расчет цепной передачи – 3.3 out of 5 based on 11 votes

Конструкция ступицы и диска звездочек цепных передач

Ступица и диск звездочки чаще всего отливаются или фрезеруются в качестве единой детали. Ступица служит для крепления изделия на ведущем или ведомом валу механизма. Она должна обеспечивать надежную фиксацию, исключающую осевые и радиальные биения детали на валу. Поэтому к качеству внутренней поверхности предъявляются высокие требования. Крепление осуществляется с помощью:

• шлица для скоростных и высоконагруженных цепных приводов;
• шпонки для тихоходных цепных приводов.

Диаметр ступицы должен удовлетворять двум требованиям:

• обеспечивать прочность конструкции;
• не утяжелять ее сверх необходимого.

Для чугунных деталей его обычно выбирают равным 1,65 от диаметра вала, для стальных коэффициент расчета снижается до 1,55.

Длина ступицы определяется характером фиксации на валу- шпонкой или шлицем и обычно расчет делают в диапазоне 1,2-1,5 от диаметра вала.

Для звездочек малых размеров ширина диска выбирается равной ширине зубца. Для изделий больших размеров, особенно высоконагруженных, ширину увеличивают до 5%, в зависимости от радиуса закругления основания зубца.

Рассчитанные размеры округляются до ближайшего числа из стандартного ряда размеров.

Звездочки со ступицей

Одно-, двух- и трехрядные звездочки для приводных цепей со ступицей под расточку. Также возможна поставка приводных звездочек с отверстием заданного диаметра в соответствии с эскизом заказчика. Данный элемент цепной передачи может быть соединен с валом различными способами (с помощью шпонки, переходной втулки и проч.) В зависимости от рядности, шага цепи и наружного диаметра звездочки количество зубьев варьируется от 8 до 125.

Читать также: Трансформатор своими руками в домашних условиях

Материалы звездочек цепных передач

Изделия подвергаются большим ударным нагрузкам, поэтому для их изготовления применяют стальные сплавы:

• со средним содержанием углерода и с легирующими добавками, закаляемые до твердости 45-55 ед.;
• подвергаемые цементированию на глубину 1-1,5 мм и последующему закаливанию до 55-60 ед.

Для малошумных цепных приводов применяют такие материалы, как текстолит, полиамидные и полиформальдегидные пластмассы. Они амортизируют удары звеньев роликовой цепи, снижают шумы и вибрацию и продлевает срок службы цепей. Это происходит за счет снижения динамических нагрузок на звенья. Такие детали менее прочны, чем стальные, поэтому цепные приводы с ними ограничены по передаваемой мощности. Точный расчет передачи углового положения зубчатой цепью проводится при проектировании механизмов систем управления, в том числе для летательных аппаратов.

Для цепных приводов с низкой скоростью хода (не более 2 метров в секунду) и малыми динамическими нагрузками применяют также чугун. Термообработкой твердость изделий доводят до 350-430 единиц по HB. В тяжелых условиях эксплуатации, в сельхозмашинах и дорожных механизмах, используют упрочненные чугуны с пониженным коэффициентом трения.

Для снижения динамических нагрузок, уровней шума и вибрации в высокоскоростных цепных передачах применяют также специальные покрытия- как наплавка металлов, так и напыление тефлонового слоя.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: stankiexpert.ru

Чертеж звездочки цепной передачи с размерами

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ЗВЕЗДОЧЕК ПРИВОДНЫХ РОЛИКОВЫХ И ВТУЛОЧНЫХ ЦЕПЕЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система конструкторской документации

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ЗВЕЗДОЧЕК ПРИВОДНЫХ РОЛИКОВЫХ И ВТУЛОЧНЫХ ЦЕПЕЙ

Unified system for design documentation. Rules for making working drawings of sprocket wheels for roller and sleeve-type chains

Дата введения 01.01.71

2. Рабочие чертежи звездочек приводных роликовых и втулочных цепей должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации и настоящего стандарта.

ширину зуба звездочки;

ширину венца (для многорядной звездочки);

радиус закругления зуба (в осевой плоскости);

расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений (в осевой плоскости);

диаметр обода (наибольший);

радиус закругления у границы обода (при необходимости);

диаметр окружности выступов;

шероховатость поверхности профиля зубьев, торцовых поверхностей зубьев, поверхности выступов и шероховатость поверхностей закругления зубьев (в осевой плоскости).

первая часть — основные данные (для изготовления);

Расчет звездочки цепной передачи

До широкого распространения станков с ЧПУ зубья звездочек цепных передач нарезали чаще всего на обычных фрезерных станках дисковыми фрезами в делительных головках или – реже — червячными фрезами на зубофрезерных станках. Но для полного соответствия профиля зуба.

. при обработке дисковой фрезой теоретическому профилю необходимо для каждого числа зубьев звездочки изготовить «свою» фрезу. Производство огромной номенклатуры дорогостоящих фрез экономически нецелесообразно, и для цепи одного типоразмера стали делать 5 фрез, как некий компромисс между точностью получаемого профиля и стоимостью.

Фреза №1 – для z=7 и 8

Фреза №2 – для z=9…11

Фреза №3 – для z=12…17

Фреза №4 – для z=18…35

Фреза №5 – для z>35

Сегодня на станках плазменной, лазерной, электроэрозионной, гидроабразивной резки с ЧПУ, фрезерных с ЧПУ можно изготавливать без специального дорогостоящего инструмента звездочки цепных передач с профилями зубьев точно соответствующими теории. Это, безусловно, положительно сказывается на износостойкости и цепи и зубьев при эксплуатации передачи.

При создании управляющей программы для изготовления профилей зубьев звездочки цепной передачи в большинстве случаев необходимо получить или сделать dxf-файл с чертежом контура детали в натуральную величину (в масштабе 1:1).

Современные CAD-программы для конструкторов-механиков решают эту задачу за «пару кликов мышью». Представленный далее геометрический расчет звездочки цепной передачи в Excel покажет – «как они это делают» и поможет сделать чертеж тем, у кого нет этих дорогостоящих CAD-программ.

Расчет в Excel профиля звездочки.

Расчет звездочки цепной передачи выполняется по формулам Таблицы 1 и Таблицы 2 ГОСТ 591-69. Расчет некоторых дублирующих размеров я не стал выполнять, а оставшиеся, необходимые для прорисовки профиля параметры, расположил в таблице в порядке выполнения построений.

Программа в MS Excel:

Исходных данных — всего два, по ним автоматически определяются все расчетные параметры. Пользователь вводит число зубьев звездочки и выбирает из выпадающего списка цепь по ГОСТ 13568-97, все остальное происходит автоматически!

Проектировочный расчет в Excel роликовой цепной передачи, определяющий исходные данные для рассматриваемой программы, в подробном изложении найдете здесь.

Формулы в программе, как было замечено выше, расположены не в логической последовательности выполнения вычислений, а в порядке потребности в значениях размеров для выполнения геометрических построений.

9. λ = t / d1

10. K =f( λ )

при λ ≤1,5 K =0,480

при 1,5 λ ≤1,6 K =0,532

при 1,6 λ ≤1,7 K =0,555

при 1,7 λ ≤1,8 K =0,575

при λ >1,8 K =0,565

Последнее значение K явно выбивается из логической цепи чисел, но соответствует ГОСТ 591-69. Ошибка в ГОСТе? Скорее всего — да. (Никто не удосужился за почти 50 лет ее исправить. ) Однако, ошибка не критическая. Во многих источниках K =0,5 вне зависимости от значения λ .

11. γ =180/ z

12. De = t *( K +1/tg ( γ ))

13. dд = t /sin( γ )

14 . Di = dд -2* r

15 . e /2=0,015* t

В точных кинематических реверсивных передачах следует назначить e =0.

16. r =0,5025* d1 +0,05

17. α =55-60/ z

18. r1 =0,8* d1 + r

19. β =18-56/ z

20. FG = d1 *(1,24*sin( φ ) — 0,8*sin( β ))

21. φ =17-64/ z

22. r2 = d1 *(1,24*cos ( φ )+0,8*cos ( β ) -1,3025) -0,05

23. bn =f ( b1 )

при n =1 bn =0,93* b1 -0,15

при n =2 и n =3 bn =0,90* b1 -0,15

ЗВЕЗДОЧКИ ПРИВОДНЫХ ЦЕПЕЙ

Справочник конструктора

полезный сайт для инженера-машиностроителя

СПРАВОЧНИК

ТОМ1
• Общетехнические сведения
• Материалы
• Шероховатость поверхности
• Допуски и посадки
• Конструктивные элементы
• Крепежные изделия
• Стандартные и нормализован- ные детали и узлы
• Защитные и защитно-декортив- ные покрытия металлов

ТОМ2
• Оси и валы
• Подшипники
• Муфты
• Зубчатые и червячные передачи
• Цепные передачи
• Ременные передачи
• Винтовые передачи и храповое зацепление
• Шариковые винтовые передачи
• Разъемные соединения

ТОМ3
• Пружины
• Уплотнительные устройства

МЕНЮ

• Главная
• Карта сайта
• Написать автору

Ремонт ступичного подшипника 21.10.2013

Вибродиагностика подшипников 21.10.2013

Замена подшипников дифференциала 21.10.2013

Разделы
• Допуски и посадки
• Подшипники
• Стальные канаты
• Чугуны
• Швеллеры

1 Для зубьев, образуемых без смещения центров дуг впадин, е

=0,

ГОСТ 591—69 устанавливает профиль зубьев звездочек для цепей с геометрической характеристикой λ≤

2
.
Диаметр окружности выступов
Dе
вычисляют с точностью до 0,1 мм; остальные линейные размеры — до 0,01 мм, а угловые — до 1΄. Для определения диаметров
d∂
и
Dе
следует пользоваться табл. 14.

12. Значения величин для расчета и построения профиля зубьев звездочек

Табличные значения d∂, Dе ,Di, Dc , Lx,
r2
,
х1, у1
в зависимости от z и типов цепей даны в приложении к ГОСТ 591—69.

Расчет и построение основных размеров зубьев и венцов однорядной, двухрядной и многорядной звездочки в поперечном сечении следует выполнять в соответствии с табл. 13.

13. Зубья и венец звездочки в поперечном сечении

14. Значение в зависимости от z

Размеры зубьев и венцов звездочек для приведены в табл. 16.

Допуски.

ГОСТ 591—69 устанавливает три группы точности размеров зубьев и венцов звездочек. Предельные отклонения размеров зубьев и венцов звездочек по группам точности должны соответствовать приведенным в табл. 15. Параметр шероховатости поверхности зубьев
Ra
следует принимать в зависимости от окружающей скорости до 8 м/с не более 6,3 мкм, свыше 8 м/с — не более 3,2 мкм. Предельные отклонения диаметра отверстия ступицы звездочки следует принимать не ниже Н8.

15. Предельные отклонения и допуски на размеры зубьев и венцов звездочек

16. Размеры зубьев и венцов звездочек

< th/center>

17. Пример выполнения чертежа венца звездочки для приводной однорядной цепи (ГОСТ 2.408—68 в ред. 1996 г.)

18. Расчет и построение профиля дисковой фрезы для нарезания звездочек с числом зубьев z ≥ 7

Профиль зуба звездочек, получаемый методом деления при нарезании дисковыми фрезами, полностью соответствует теоретическому (исходному) профилю только при расчетном числе зубьев z1

данной группы. Линейные размеры червячных и дисковых фрез вычисляют с точностью до 0,01 мм, а угловые — до 1
‘.