Prevádzkový stav ozubeného kolesa. Výhody a nevýhody reťazového prevodu

Okrem toho samotná reťaz obsahuje množstvo pohyblivých článkov. Sú navzájom spojené vo forme uzavretého kruhu.

Typicky sa počet zubov na reťazovom kolese a počet článkových prvkov v reťaziach určuje vzájomne prvočíslo. Vďaka tomu je zabezpečené čo najrovnomernejšie opotrebovanie mechanizmu ako celku.

Výhody a nevýhody reťazového prevodu

Okrem reťazových pohonov existujú aj remeňové pohony. Vo väčšine prípadov sa však uchyľujú k reťazovým, pretože majú niekoľko dôležitých výhod:

  1. Žiadne preklzávanie, ako sa to stáva pri remeňových pohonoch za určitých podmienok.
  2. Dá sa poskytnúť vysoký stupeň kompaktnosť mechanizmu.
  3. Priemerný prevodový pomer je na konštantnej úrovni.
  4. V dôsledku absencie takého javu, ako je predpätie, nedochádza k sekundárnemu zaťaženiu kľúčových komponentov mechanizmu.
  5. Aj keď rýchlosť klesne, hodnoty výkonu zostávajú pomerne vysoké.
  6. Reťazové prevody sú prakticky necitlivé na vlhkosť a zmeny teploty.
  7. Takúto prevodovku môžete rýchlo prispôsobiť takmer akémukoľvek mechanizmu pridaním alebo odstránením článku reťaze.
  8. V prípade potreby môžete pomocou jednej reťaze preniesť krútiaci moment na niekoľko ozubených kolies naraz.
  9. Je možné organizovať prenos krútiaceho momentu na pomerne dlhé vzdialenosti - až 7 metrov.
  10. Reťazový prevod má vysokú účinnosť – približne 98 percent.
  11. V prípade potreby je možné chybné články, samotnú reťaz alebo ozubené kolesá rýchlo vymeniť.

Reťazové pohony však majú aj určité nevýhody:

  1. Pri dlhšom intenzívnom používaní sa pánty v článkoch reťaze opotrebúvajú, čo vedie k naťahovaniu doštičiek a zvýšeniu Celková dĺžka reťaze.
  2. Prevod je možné použiť bez potreby zastavenia pohybu počas spätného chodu.
  3. Reťaz v niektorých typoch mechanizmov je dosť ťažké namazať.
  4. Môžete pozorovať nerovnomernosť v prevodovom pomere a v dôsledku toho aj nerovnomernosť rýchlosti. Predovšetkým tento efekt viditeľné, ak hviezdička nemá Vysoké číslo zuby

Pri výbere medzi reťazovým a remeňovým typom prevodu treba určite brať do úvahy všetky vyššie uvedené skutočnosti.

Aké vlastnosti majú reťazové pohony?

Medzi najdôležitejšie vlastnosti takmer všetkých reťazových prevodov patria:

  1. Indikátor rozstupu reťaze - tento parameter ovplyvňuje plynulosť a presnosť pohybu. Pri znižovaní tento parameter zvyšuje sa presnosť a hladkosť.
  2. Počet zubov na hnacom a hnanom ozubenom kolese.
  3. Polomery vpísaných a opísaných kružníc hviezd.
  4. Pomer polomerov hnacieho a hnaného ozubeného kolesa. V súlade s tým, než väčší priemer hnacie ozubené koleso vo vzťahu k hnanému, tým ľahšie sa bude prenášať pohyb.
  5. Vzdialenosť medzi stredmi kruhov ozubených koliesok - od toho bude závisieť napríklad dĺžka reťaze.

Všetky tieto body je tiež potrebné vziať do úvahy.

Z čoho pozostáva reťazový pohon?

Reťazové pohony sú z hľadiska dizajnu pomerne jednoduché mechanizmy. Nebude však zbytočné vedieť, z ktorých prvkov pozostávajú.

Hviezda. Reťazové pohony sú zvyčajne navrhnuté len s dvoma ozubenými kolesami (hoci existujú možnosti). Jeden z nich pôsobí ako vodca a druhý ako otrok. Stabilita a účinnosť prevádzky reťazových prevodov bude do značnej miery závisieť od ich kvality a presnosti výroby: dodržiavanie rozmerov (až na milimeter) použitých pri výrobe materiálu.

Stojí za zmienku, že veľkosti a tvary ozubených kolies budú určené kvantitatívnymi charakteristikami reťazí (a nie naopak, ako si niektorí ľudia myslia), počtom prevodových pomerov a počtom zubov na najmenšom hnacom ozubenom kolese. v mechanizme. Parametrické a iné charakteristiky reťazových kolies určuje GOST 13576 - 81. Charakteristiky reťazových kolies pre valčekové a puzdrové reťaze určuje GOST 591 - 69.

Ozubené kolesá musia byť vyrobené z dostatočne pevných a opotrebovaných materiálov, ktoré môžu dlho byť prevádzkované pri výraznom mechanickom zaťažení vrátane otrasov. Takýmto materiálom môžu byť podľa GOST ocele triedy 40, 45, 40X a iné typy so stupňom kalenia HRC 50 - 60. Reťazové kolesá, ktoré nie sú určené pre vysokorýchlostné mechanizmy, môžu byť vyrobené z modifikovaných typov liatinových tried SCh 15, SCh 20.

Dnes nájdete ozubené kolieska s hrotmi zubov z rôzne druhy plast. Takéto výrobky sa vyznačujú zníženým stupňom opotrebovania a tichou prevádzkou.

Ďalšou súčasťou reťazových pohonov je samozrejme reťaz. Reťaze sa vyrábajú na priemyselných výrobných linkách. Ich parametre sú prísne regulované príslušnými normami. Dnes môže priemysel ponúknuť také typy reťazí, ako sú:

  1. Náklad - určený na zdvíhanie a spúšťanie nákladov a na ich zavesenie. Takéto reťaze sa zvyčajne používajú na rôzne druhy vysokozdvižné vozíky.
  2. Trakcia - slúžia na pohyb tovaru a používajú sa v dopravných zariadeniach.
  3. Pohon - slúži na prenos mechanickej energie z jedného ozubeného kolesa na druhé. Nápadným príkladom využitia takéhoto prevodu je najviac bežný bicykel a iné typy vozidiel.

Hlavné prvky štandardného obvodu sú znázornené na obrázku nižšie.


Klasifikácia obvodov

Keďže hnacie reťaze sú najbežnejším typom, má zmysel sa bližšie pozrieť na to, aké typy reťazí existujú.

Valčekové reťaze (pozícia III na obrázku) zahŕňajú vnútorné a vonkajšie články. Tie, ktoré sa navzájom striedajú, tvoria voči sebe mobilné sériové pripojenia. Každý článok obsahuje dve dosky nalisované na axiálne alebo puzdrové podpery. Puzdrá sú umiestnené na osiach článkov a tvoria kĺbový spoj. Aby sa predišlo zvýšenému opotrebovaniu ozubených kolies, zvyčajne sa na puzdro nasadí valček, ktorý by mal nahradiť klzné trenie valivým trením.

Konce reťaze môžu byť navzájom spojené:

  1. Pomocou spojovacích článkov - s nepárnym počtom článkov.
  2. Cez prechodový odkaz - s párnym počtom odkazov.

Ak musí prevodovka pracovať v intenzívnom režime dlhší čas, použije sa viacradová valčeková reťaz. To vám umožní zmenšiť veľkosť každého ozubeného kolesa a jeho rozstup.

Valčekové reťaze môžu byť vyrobené aj so zakrivenými doskami na každom článku (pozícia IV na obrázku). Tento typ sa používa, ak sa predpokladá, že spojenie bude použité v podmienkach vysokého rázového zaťaženia. Vďaka špeciálnemu tvaru dosky je sila nárazu výrazne tlmená.

Puzdrové reťaze (pozícia V) sa konštrukčne nelíšia od valčekových reťazí, ale nemajú valčeky. Vďaka tomu sa výroba takýchto reťazí zlacňuje a znižuje sa ich hmotnosť. Ale aj to prispieva k rýchlejšiemu opotrebovaniu zubov.

Tiché ozubené reťaze (pozícia VI na obrázku) obsahujú špeciálne doštičky vybavené zubami. Samotné platne majú kĺbové spojenie. Vďaka tejto konštrukcii je možné zabezpečiť nízku hlučnosť mechanizmu, ako aj plynulý chod. V tomto prípade sú zuby umiestnené pod uhlom 60 stupňov. Tieto typy reťazí sa používajú v mechanizmoch s vysokými prevádzkovými rýchlosťami. Platnička by preto mala byť vyrobená z kalenej ocele s tvrdosťou H RC 40 - 45. Za nevýhodu takýchto reťazí možno považovať ich relatívne vysokú cenu, ako aj potrebu špeciálnej starostlivosti.

Háčikové reťaze (pozícia VII). Zahŕňajú články špeciálneho tvaru bez akýchkoľvek ďalších prvkov.

Puzdro-čapové reťaze (pozícia VIII na obrázku) - v nich sú články spojené pomocou čapov. Tento typ reťaze sa používa najviac rôznych oblastiach poľnohospodárstvo a strojárstvo.

Pretože sa každá reťaz pri intenzívnej práci časom natiahne, jej napnutie by sa malo pravidelne upravovať. To sa dosiahne pohybom jedného alebo dvoch ozubených kolies naraz, v závislosti od konštrukčných prvkov nastavovacieho mechanizmu. Spravidla umožňuje nastavenie, ak je reťaz natiahnutá len o jeden alebo dva články. Ak je stupeň natiahnutia väčší, potom sa reťaz jednoducho vymení za novú.

Nezabudnite na včasné premazanie akejkoľvek reťaze. Trvanie jeho práce bude priamo závisieť od toho. Ak rýchlosť pohybu reťaze nie je príliš vysoká - až 4 metre za sekundu, potom je povolené mazanie pomocou bežného ručného mazača. Pri rýchlostiach do 10 metrov za sekundu sa používa kvapkadlo.

Pre hlbšie premazanie je reťaz ponorená do nádoby naplnenej olejom. Stupeň ponorenia reťaze by nemal presiahnuť šírku každej dosky.

Ak sa musíte vysporiadať s výkonnými vysokorýchlostnými mechanizmami, potom sa používa obehové mazanie pomocou čerpadiel.

Pri výbere jedného alebo druhého spôsobu mazania sa musíte spoľahnúť dizajnové prvky každý konkrétny typ mechanizmu, ako aj charakter straty energie počas trenia. Straty trením vznikajú trením kĺbových kĺbov, dosiek o seba, medzi zubami a prvkami reťaze a v nosných konštrukčných prvkoch. Okrem toho dochádza k stratám v dôsledku striekania lubrikant. Je pravda, že sú významné iba vtedy, ak sa mazanie vykonáva ponorením reťazí do mazív a pri prevádzke pri rýchlostiach blízkych maximálnym povoleným rýchlostiam.


Oblasti použitia reťazového prevodu

Je pozoruhodné, že tento typ prenos je ľudstvu známy už pomerne dlho. Autor: najmenej, teoreticky. Štúdia diel slávneho vynálezcu a umelca Leonarda da Vinciho ukázala, že premýšľal o rôzne možnosti použitie reťazových pohonov vo všetkých druhoch mechanizmov. Na obrázkoch môžete vidieť prototypy moderných bicyklov a mnoho ďalších dnes známych mechanizmov. Je pravda, že nie je isté, či by mohol veľký Leonardo uviesť svoje nápady do praxe. Vtedajší priemysel neumožňoval výrobu mechanizmov s požadovaným stupňom presnosti.

Prvýkrát v praxi bolo možné tento typ prevodovky použiť až v roku 1832. Stojí za zmienku, že vzhľad moderného bicykla, ako aj jeho technické a prevádzkové vlastnosti boli do značnej miery ovplyvnené skutočnosťou, že v roku 1876 prišiel vynálezca Lawson s myšlienkou použiť reťazový pohon. Dovtedy boli kolesá poháňané buď priamo cez pedále, alebo sa jazdec musel odtláčať od zeme nohami.

Tento typ ozubeného kolesa v rôznych modifikáciách sa dnes používa mimoriadne široko rôznych odboroch mechanická štruktúra. Doprava, priemyselné strojové vybavenie, poľnohospodárske jednotky - uveďte všetky bez výnimky mechanizmy, v ktorých sa používajú odrody reťazový prevod, nezdá sa to možné.

Uchyľujú sa k nemu aj vtedy, keď sú medzinápravové vzdialenosti dostatočne veľké. V týchto prípadoch je použitie remeňového prevodu nepraktické a nie je možné použiť prevody z dôvodu značnej komplikácie konštrukcie a zvýšenia hmotnosti mechanizmu. Nezabudnite na treciu silu, ktorá sa zvyšuje priamo úmerne s počtom prevodových stupňov v mechanizme. V prípade reťazových pohonov, ako už bolo uvedené, existuje valivá trecia sila, ktorá je niekoľkonásobná menšiu silu klzné trenie.

Tento typ prevodu nájdete aj v technológii, ktorá využíva reťaz ako priamy pracovný prvok a nie ako hnací prvok. Patria sem napríklad jednotky na odstraňovanie snehu, zdvíhacie a stieracie mechanizmy a podobne.

Spravidla sa používajú reťazové pohony otvorený typ, ktoré sa v prípade potreby premazávajú ručne. V takýchto štruktúrach buď neexistuje žiadna ochrana proti vlhkosti a prachu, alebo je prítomná na minimálnej úrovni, ako v prípade bicykla.

Typicky sa určité typy reťazových prevodov používajú, ak je potrebné prenášať výkony do 120 kilowattov pri vonkajších rýchlostiach nepresahujúcich 15 metrov za sekundu.

Trochu o hviezdach

Účinnosť a životnosť celého reťazového mechanizmu bude do značnej miery závisieť od toho, ako boli ozubené kolesá v mechanizme vyrobené. To platí pre dodržanie všetkých presných rozmerov a materiálov výroby.

Počet zubov je jednou z najdôležitejších charakteristík každého ozubeného kolesa.

Napínacie ozubené koleso sa používa tam, kde je potrebné zabrániť pôsobeniu uvoľnenia reťaze. Zvyčajne sa inštaluje na poháňané časti mechanizmov.

Hlavné parametrické charakteristiky reťazových kolies sú opísané v príslušných odsekoch GOST 13576-81.

Reťazové prevody sú skutočne vysoko účinným a zároveň ekonomickým typom mechanizmu. Používajú sa v mnohých oblastiach dopravy a strojárstva.

Typy reťazových prevodov

Dnes sa môžete stretnúť s rôznymi klasifikáciami tohto typu prenosu. Všetko závisí od toho, aké konkrétne kritériá sa používajú na klasifikáciu:

  1. Podľa účelu môžu byť prevodovky trakčné, hnacie alebo nákladné.
  2. Zložité alebo jednoduché - ak sú klasifikované podľa celkový počet ozubené kolesá v mechanizme. Komplexné mechanizmy sú zvyčajne klasifikované ako tie, ktoré obsahujú viac ako dve ozubené kolesá.
  3. Tiež prenosy môžu byť master a slave.
  4. Ak klasifikujeme prevody na základe smeru otáčania, potom môžu byť priame a spätné.
  5. Podľa princípu usporiadania sú uzavreté, umiestnené horizontálne alebo vertikálne.
  6. Tiež môžu byť ozubené kolesá vycentrované rôzne. V tomto prípade je obvyklé rozlišovať medzi horizontálne umiestnenými a vertikálne umiestnenými ozubenými kolesami, ako aj pod určitým uhlom.
  7. Nízke a vysoké prevody - podľa rýchlosti.
  8. Otvorte a uzavretý typ prevodovky - podľa toho, či sú umiestnené v prachotesných krytoch alebo nie. Uzavreté prevody môžu byť umiestnené aj vo vnútri mechanizmu, ktorého kryt ich chráni pred prenikaním prachu a vlhkosti.
  9. Nakoniec, podľa spôsobu zavádzania maziva, prevodovky môžu byť manuálne, olejové a obehové. Ich špecifiká už boli spomenuté trochu vyššie.

Každý z týchto typov sa používa v určitých oblastiach techniky.

Najjednoduchší reťazový pohon (obr. 3) pozostáva z dvoch reťazových kolies (1 a 2), z ktorých každé je pripevnené na vlastnom hriadeli, z ktorých menšie je najčastejšie pohon, a reťaze 3, ktorá ich obklopuje, tvorenej mnohými tuhými článkami, ktoré sa môžu otáčať voči sebe navzájom priateľom.

Našli sa reťazové pohony široké uplatnenie v strojoch na všeobecné priemyselné použitie.

Reťazové pohony sú široko používané v rôznych zdvíhacích (napríklad viackorčekových výťahoch) a prepravných zariadeniach. Použitie reťazových pohonov v týchto prípadoch zjednodušuje konštrukciu komponentov stroja, zvyšuje ich spoľahlivosť a produktivitu. Tieto zariadenia používajú obvody širokej škály konštrukčných typov.

Reťazové prevody sa používajú aj na redukciu (zníženie rýchlosti počas prevodu) rotačný pohyb, a na jeho znásobenie (zvýšenie rýchlosti).

Výhody reťazových pohonov: 1. Možnosť prenosu pohybu na dosť veľké vzdialenosti (až 8 m). 2. Schopnosť prenášať pohyb jednou reťazou na niekoľko hriadeľov. 3. Žiadny sklz, a teda stabilita prevodového pomeru so zníženým bočným zaťažením hriadeľov a ich podpier. 4. Relatívne vysoká účinnosť (0,96...0,98 pri dostatočnom mazaní).

Nevýhody reťazových pohonov: 1. Zvýšená aktivita hluku a vibrácií počas prevádzky v dôsledku pulzovania rýchlosti reťaze az toho vyplývajúceho dynamického zaťaženia. 2. Intenzívne opotrebovanie závesov reťaze v dôsledku nárazovej interakcie s dutinou ozubeného kolesa, klzného trenia v samotnom závese a ťažkostí s mazaním. 3. Natiahnutie reťaze (zväčšenie rozstupu medzi závesmi) v dôsledku opotrebovania závesov a predĺženia dosiek. 4. Relatívne vysoké náklady.

Klasifikácia:

Obvody podľa ich účelu možno rozdeliť na:

1. ťažné reťaze určené na pohyb bremien po vodorovnom alebo naklonenom povrchu;

2. nosné reťaze určené na zdvíhanie bremien;

3. hnacie reťaze určené na prenos pohybu, najčastejšie rotačného, ​​v reťazových pohonoch.

Najpoužívanejšie hnacie reťaze sú valčekové, puzdrové a ozubené reťaze. Tieto tri typy reťazí sú štandardizované.

8. Ozubené kolesá, schémy, účel, výhody, nevýhody, klasifikácia.

Výbava- trojčlánkový mechanizmus, vrátane dvoch pohyblivých článkov, ktoré spolu pôsobia prostredníctvom kinematického páru vyššieho prevodu a tvoria nižšie (rotačné alebo translačné) kinematické páry s tretím pevným článkom

Ryža. 1. Typy ozubených kolies

Menší prevod zapojený do záberu sa zvyčajne nazýva výbava, viac - ozubené koleso, prevodový článok, ktorý vykonáva lineárny pohyb, sa nazýva ozubená tyč (obr. 1, j).

Ryža. 2. Schéma ozubeného kolesa a jeho parametre

Úlohou ozubeného prevodu je prenášať pohyb (najčastejšie rotačný) s transformáciou parametrov a niekedy aj jeho typu (prevod hrebeňom a pastorkom). Rotačné prevody sú v technike najrozšírenejšie (obr. 5). Vyznačujú sa prenášaným výkonom z mikrowattov (quartzový mechanizmus náramkové hodinky) až do desiatok tisíc kilowattov (veľké guľové mlyny, drviče, pece) pri obvodových rýchlostiach do 150 m/s.

Výhody prevodov:

1. Vysoká spoľahlivosť prevádzky v širokom rozsahu zaťažení a rýchlostí.

2. Skvelý zdroj.

3. Malé rozmery.

4 Vysoká účinnosť.

5. Relatívne nízke zaťaženie hriadeľov a ložísk.

6. Stálosť prevodového pomeru.

7. Jednoduchá údržba.

Nevýhody ozubených kolies:

1. Ťažkosti pri výrobe a opravách (vyžaduje vysoko presné špecializované vybavenie).

2. Čo sa týka vysoký stupeň hluk, najmä pri vysokých rýchlostiach.

3. Iracionálne použitie zubov - zvyčajne nie viac ako dva zuby každého zo zaberajúcich kolies sú súčasne zapojené do činnosti prevodovky.

Klasifikácia prevodovky:

1. Podľa prevodového pomeru:

1.1. s prevodovým pomerom u >1 – redukcia (reduktory - väčšina prevodov);

1.2. s prevodovým pomerom u<1 – мультиплицирующие (мультипликаторы).

2. Podľa vzájomnej polohy hriadeľov:

2.1. s paralelnými hriadeľmi - čelné ozubené kolesá

2.2. s pretínajúcimi sa osami hriadeľov - kužeľové kolesá

(kužeľové kolesá s uhlom 90 stupňov medzi osami hriadeľa sa nazývajú ortogonálne);

2.3. s pretínajúcimi sa osami hriadeľa - závitovka, skrutka (obr. 5, i), hypoidná;

2.4. s prevodom pohybu – hrebeň a pastorok

3. Podľa umiestnenia zubov vzhľadom na tvoriacu čiaru povrchu kolesa:

3.1. rovné zuby - pozdĺžna os zuba je rovnobežná s tvoriacou čiarou povrchu kolesa;

3.2. špirálovitá - pozdĺžna os zuba smeruje pod uhlom k tvoriacej priamke povrchu kolesa;

3.3. chevron - zub je vyrobený vo forme dvoch špirálových kolies s opačným sklonom osí zubov;

3.4. s kruhovým zubom - os zuba je vytvorená v kruhu vzhľadom na tvoriacu čiaru povrchu kolesa.

4. Podľa tvaru spojovacích článkov:

4.1. s vonkajším ozubením - zuby sú nasmerované svojimi vrcholmi preč od osi otáčania kolesa;

4.2. s vnútorným ozubením - zuby jedného zo zaberajúcich kolies smerujú svojimi vrcholmi k osi otáčania kolesa;

4.3. hrebeňové ozubenie - jedno z kolies je nahradené priamym ozubeným hrebeňom;

4.4. s neokrúhlymi kolesami.

5. Podľa tvaru profilu pracovného zuba:

5.1. evolventa - pracovný profil zuba je načrtnutý pozdĺž evolventy kruhu (čiara opísaná bodom priamky, ktorá sa valí bez posúvania po kruhu);

5.2. cykloidný - pracovný profil zuba je načrtnutý pozdĺž kruhovej cykloidy (čiara opísaná bodom na kruhu, ktorý sa valí bez posúvania pozdĺž iného kruhu);

5.3. lampáš (druh cykloidného) - zuby jedného z kolies, ktoré zaberajú, sú nahradené valcovými čapmi - lampami;

5.4. s kruhovým profilom zubov (ozubenie Novikov) – profily pracovných zubov sú tvorené kruhovými oblúkmi takmer rovnakých polomerov.

6. Podľa relatívnej pohyblivosti geometrických osí ozubených kolies:

6.1. s pevnými osami kolies - obyčajné prevody (obr. 5);

6.2. s pohyblivými osami niektorých kolies - planétové prevody.

7. Podľa tuhosti ozubeného venca kolies, ktoré zaberajú:

7.1. s kolesami nemenného tvaru (s pevnou korunou);

7.2. vrátane kolies s korunkou meniaceho sa tvaru (flexibilná).

8. Podľa obvodovej (tangenciálnej) rýchlosti zubov:

8.1. nízka rýchlosť (Vз< 3 м/с);

8.2. stredná rýchlosť (3< Vз < 15 м/с);

8.3. vysoká rýchlosť (Vз > 15 m/s).

9. Podľa návrhu:

9.1. otvorené (bez rámu);

9.2. uzavreté (puzdre).

Najpoužívanejšie sú redukčné prevody rotačného pohybu, a to aj vo viacúčelových pásových a kolesových vozidlách (prevodovky, rozvodovky, pohony rôzne zariadenia). Preto sa ďalšia prezentácia, pokiaľ nie je výslovne uvedená, týka len prenosov rotačného pohybu.

§ 1. VŠEOBECNÉ INFORMÁCIE

Reťazový pohon pozostáva z hnacieho a hnaného ozubeného kolesa a reťaze, ktorá obklopuje ozubené kolesá a zaberá do ich zubov. Používajú sa aj reťazové pohony s niekoľkými poháňanými ozubenými kolesami. Okrem uvedených hlavných prvkov zahŕňajú reťazové prevody napínacie zariadenia, mazacie zariadenia a kryty.

Reťaz sa skladá z článkov spojených pántami, ktoré zaisťujú pohyblivosť alebo "pružnosť" reťaze.

Reťazové prevody je možné vykonávať v širokom rozsahu parametrov.

Reťazové pohony sú široko používané v poľnohospodárskych a zdvíhacích strojoch, ropných vrtných zariadeniach, motocykloch, bicykloch a autách.

Okrem reťazových pohonov sa v strojárstve používajú reťazové zariadenia, t.j. reťazové pohony s pracovnými časťami (lopaty, stierače) v dopravníkoch, výťahoch, rýpadlách a iných strojoch.

Medzi výhody reťazových pohonov patria: 1) možnosť použitia v značnom rozsahu stredových vzdialeností; 2) menšie rozmery ako remeňové pohony; 3) žiadne skĺznutie; 4) vysoká účinnosť; 5) malé sily pôsobiace na hriadele, pretože nie je potrebné veľké počiatočné napätie; 6) schopnosť ľahko vymeniť reťaz; 7) schopnosť preniesť pohyb na niekoľko ozubených kolies.

Reťazové pohony zároveň nie sú bez nevýhod: 1) fungujú pri absencii tekutého trenia v kĺboch ​​a následne s ich nevyhnutným opotrebením, ktoré je významné v dôsledku zlého mazania a vnikania prachu a nečistôt; opotrebenie pántov vedie k zvýšeniu rozstupu článkov a dĺžky reťaze, čo si vyžaduje použitie napínacích zariadení; 2) vyžadujú vyššiu presnosť uloženia hriadeľa ako pohony s klinovým remeňom a zložitejšiu údržbu - mazanie, nastavovanie; 3) prevodovky vyžadujú inštaláciu na kľukové skrine; 4) otáčky reťaze, najmä pri malom počte zubov ozubeného kolesa, nie sú konštantné, čo spôsobuje kolísanie prevodového pomeru, hoci tieto kolísanie je malé (pozri § 7).

Reťaze používané v strojárstve sú rozdelené do dvoch skupín podľa charakteru práce, ktorú vykonávajú: pohon a trakcia. Reťaze sú štandardizované a vyrábané v špecializovaných továrňach. Iba uvoľnenie hnacie reťaze v ZSSR presahuje 80 miliónov m ročne. Ročne je nimi vybavených viac ako 8 miliónov áut.

Ako hnacie reťaze sa používajú valčekové, puzdrové a ozubené reťaze. Vyznačujú sa malými krokmi (na zníženie dynamického zaťaženia) a závesmi odolnými proti opotrebovaniu (na zaistenie trvanlivosti).

Hlavná geometrické charakteristiky reťaze sú rozstup a šírka, hlavnou výkonovou charakteristikou je medzné zaťaženie, stanovené experimentálne. V súlade s medzinárodné normy reťaze sa používajú s rozstupmi, ktoré sú násobky 25,4 mm (t.j. ~ 1 palec)

Nasledujúce hnacie valčekové a puzdrové reťaze sa vyrábajú v ZSSR v súlade s GOST 13568-75*:

PRL - jednoradový valec normálnej presnosti;

PR - vysoko presný valec;

PRD - valec s dlhým článkom;

PV - rukáv;

PRI - valec so zakrivenými doskami,

ako aj valčekové reťaze v súlade s GOST 21834-76* pre vrtné súpravy (vo vysokorýchlostných prevodoch).

Valčekové reťaze sú reťaze s článkami, z ktorých každý je vyrobený z dvoch plátov nalisovaných na valčeky (vonkajšie články) alebo puzdrá (vnútorné články). Puzdrá sú nasadené na hriadele protiľahlých článkov a tvoria pánty. Vonkajšie a vnútorné články reťaze sa striedajú.

Puzdrá zase nesú valčeky, ktoré zapadajú do vybrania medzi zubami na ozubených kolieskach a zaberajú s ozubenými kolieskami. Vďaka valčekom je klzné trenie medzi reťazou a ozubeným kolesom nahradené valivým trením, ktoré znižuje opotrebovanie zubov ozubeného kolesa. Dosky sú lemované obrysom pripomínajúcim číslo 8 a približujú dosky k telesám s rovnakou pevnosťou v ťahu.

Valčeky (osi) reťazí sú stupňovité alebo hladké.

Konce valčekov sú nitované, takže články reťaze sú jednodielne. Konce reťaze sú spojené spojovacími článkami s valčekmi zaistenými závlačkami alebo nitovaním. Ak je potrebné použiť reťaz s nepárnym počtom článkov, používajú sa špeciálne prechodové články, ktoré sú však slabšie ako hlavné;

Preto majú zvyčajne tendenciu používať reťaze s párnym počtom článkov.

Pre vysoké zaťaženia a rýchlosti sa používajú viacradové reťaze, aby sa zabránilo použitiu reťazí s veľkými rozstupmi, ktoré sú nepriaznivé z hľadiska dynamického zaťaženia. Sú tvorené rovnakými prvkami ako jednoradové, len ich okraje majú zväčšenú dĺžku. Prenášané výkony a deštruktívne zaťaženie viacradových obvodov sú takmer úmerné počtu radov.

Charakteristiky valčekových reťazí so zvýšenou presnosťou PR sú uvedené v tabuľke. 1. Valčekové reťaze normálnej presnosti PRL sú štandardizované v rozsahu rozstupu 15,875...50,8 a sú navrhnuté pre medzné zaťaženie, ktoré je o 10...30% menšie ako u kusových presných reťazí.

Valčekové reťaze s dlhými článkami PRD sú v porovnaní s konvenčnými valčekovými reťazami vyhotovené s dvojitým stúpaním. Preto sú ľahšie a lacnejšie ako bežné. Je vhodné ich používať pri nízkych rýchlostiach, najmä v poľnohospodárskej technike.

PV puzdrové reťaze sú dizajnovo identické s valčekovými reťazami, ale nemajú valčeky, čo znižuje cenu reťaze a znižuje rozmery a hmotnosť so zväčšenou oblasťou presahu závesu. Tieto reťaze sa vyrábajú so stúpaním iba 9 525 mm a používajú sa najmä v motocykloch a automobiloch (pohon vačkovým hriadeľom). Obvody vykazujú dostatočný výkon.

Valčekové reťaze so zakrivenými PRI doskami sú zostavené z rovnakých článkov podobne ako prechodový článok (pozri obr. 12.2, e). Vzhľadom na to, že sa dosky ohýbajú a majú teda zvýšenú poddajnosť, tieto reťaze sa používajú pri dynamickom zaťažení (nárazy, časté cúvanie a pod.).

Označenie valčekovej alebo puzdrovej reťaze označuje: typ, stúpanie, medzné zaťaženie a číslo GOST (napr. Reťaz PR-25.4-5670 GOST 13568 -75*). Pri viacradových reťaziach je počet radov uvedený na začiatku označenia.

Ozubené reťaze (tabuľka 2) sú reťaze s článkami vyrobenými zo sád dosiek. Každá vložka má dva zuby s dutinou medzi nimi na umiestnenie zuba ozubeného kolesa. Pracovné (vonkajšie) plochy zubov týchto doštičiek (plochy dotyku s reťazovými kolesami sú ohraničené rovinami a sú navzájom naklonené pod uhlom zaklinenia rovným 60°). S týmito povrchmi každý článok sedí na dvoch zuboch ozubeného kolesa. Zuby ozubeného kolesa majú lichobežníkový profil.

Dosky v článkoch sú od seba vzdialené na hrúbku jednej alebo dvoch dosiek protiľahlých článkov.

V súčasnosti sa vyrábajú hlavne reťaze s valivými spojmi, ktoré sú štandardizované (GOST 13552-81*).

Na vytvorenie závesov sa do otvorov článkov vkladajú hranoly s valcovými pracovnými plochami. Hranoly spočívajú na plochách. Špeciálnym profilovaním otvorov dosiek a zodpovedajúcich plôch hranolov je možné dosiahnuť takmer čisté odvaľovanie v závese. Existujú experimentálne a prevádzkové údaje, že životnosť ozubených reťazí s valivými kĺbmi je mnohonásobne vyššia ako životnosť reťazí s klznými kĺbmi.

Aby sa zabránilo bočnému skĺznutiu reťaze z ozubených kolies, sú k dispozícii vodiace dosky, ktoré sú obyčajné dosky, ale bez vybrania pre zuby ozubených kolies. Použite vnútorné alebo bočné vodiace dosky. Vnútorné vodiace dosky vyžadujú opracovanie zodpovedajúcej drážky do ozubených kolies. Poskytujú lepší smer, keď vysoké rýchlosti a majú svoje hlavné uplatnenie.

Výhodami ozubených reťazí v porovnaní s valčekovými reťazami je nižšia hlučnosť, zvýšená kinematická presnosť a prípustná rýchlosť, ako aj zvýšená spoľahlivosť spojená s viaclamelovou konštrukciou. Sú však ťažšie, náročnejšie na výrobu a drahšie. Preto majú obmedzené využitie a nahrádzajú sa valčekovými reťazami.

Trakčné reťaze sú rozdelené do troch hlavných typov: tanierové reťaze podľa GOST 588-81*; skladacie podľa GOST 589 85; okrúhly článok (normálna a zvýšená pevnosť), v tomto poradí, podľa GOST 2319-81.

Listové reťaze sa používajú na presun tovaru v akomkoľvek uhle k horizontálnej rovine v dopravných strojoch (dopravníky, výťahy, eskalátory atď.). Zvyčajne pozostávajú z dosiek jednoduchého tvaru a náprav s alebo bez puzdier; sú charakterizované

veľké schodíky, pretože na zaistenie dopravného pásu sa často používajú bočné dosky. Rýchlosť pohybu reťazí tohto typu zvyčajne nepresahuje 2...3 M/S.

Okrúhle spojovacie jednotky Používajú sa najmä na vešanie a zdvíhanie bremien.

Existujú špeciálne reťaze, ktoré prenášajú pohyb medzi ozubenými kolesami so vzájomne kolmými osami. Valčeky (osi) dvoch susedných článkov takejto reťaze sú navzájom kolmé.

§ 3. ZÁKLADNÉ PARAMETRE PREVODOV HNACÍCH REŤAZÍ

Výkon, na ktorý sa reťazové prevody používajú, sa pohybuje v rozmedzí od zlomkov až po stovky kilowattov, vo všeobecnom strojárstve zvyčajne do 100 kW. Stredové vzdialenosti reťazových pohonov dosahujú 8 m.

Rýchlosti a rýchlosti otáčania reťazového kolesa sú obmedzené veľkosťou nárazovej sily generovanej medzi zubom ozubeného kolesa a kĺbom reťaze, opotrebovaním a hlukom prevodu. Najvyššie odporúčané a maximálne rýchlosti otáčania ozubeného kolesa sú uvedené v tabuľke. 3. Rýchlosti reťaze zvyčajne nepresahujú 15 m/s, avšak pri prevodoch s reťazami a ozubenými kolesami Vysoká kvalita pri efektívnymi spôsobmi mazanie dosahuje 35 m/s.

Priemerná rýchlosť reťaze, m/s,

V=znP/(60*1000)

kde z je počet zubov ozubeného kolesa; P rýchlosť jeho otáčania, min-1; R-

Reťazový pohon je prevod, v ktorom sa energia medzi niekoľkými paralelnými hriadeľmi vyrába spojkou pomocou pružnej reťaze a reťazových kolies. Skladá sa z reťaze a dvoch ozubených kolies. Jedno ozubené koleso je vedúce a druhé je poháňané. Reťazový prevod pracuje bez preklzovania a je vybavený napínacími a mazacími zariadeniami.

Reťazový pohon umožňuje v porovnaní s ozubeným prevodom prenášať pohyb medzi hriadeľmi vo väčšom rozsahu stredových vzdialeností. Účinnosť reťazového pohonu je 0,96...0,97. Má menší vplyv na hriadeľ, čím sa líši od remeňového pohonu. Jedna reťaz prenáša rýchlosť na niekoľko reťazových kolies pre reťazové pohony.

Druhy a rozsah použitia reťazových pohonov

Reťazové pohony sú rozdelené do niekoľkých kategórií, ktoré sa líšia dizajnové prvky a princíp funkčného konania. V závislosti od typu reťazí sa prevodové zariadenia delia na valčekové, puzdrové a ozubené. Podľa počtu radov reťazí na mechanizmoch dodávajúcich silu pre pohyb sú jednoradové a viacradové. V závislosti od počtu poháňaných prvkov reťazového kolesa existujú dvojčlánkové a viacčlánkové mechanizmy. Podľa umiestnenia reťazových kolies pre reťazové pohony sa zariadenia delia na horizontálne, šikmé a vertikálne.

Medzi negatívne vlastnosti prevodových mechanizmov patrí: trhavý pohyb, zvýšená hlučnosť pri pracovných procesoch, nutnosť starostlivo udržiavanej montáže a pravidelnej údržby podľa stanovených parametrov, neustále nastavovanie napnutia reťazového zariadenia a včasné mazanie mechanických spojov, rýchla náchylnosť na účinky pántov na tlmenie nárazov uchytenie reťaze, vysoká cena zariadenia, naťahovanie reťaze počas používania atď.

Reťazové pohony si získali veľkú obľubu v rôznych obrábacích strojoch, bicyklových a motocyklových zariadeniach, v strojoch na zdvíhanie bremien, navijakoch, vo vrtných súpravách, v jednotkách žeriavov a výlučne v poľnohospodárskych strojoch. Napríklad samohybný obilný kombajn S-4 má 18 reťazových pohonov, ktoré poháňajú jeho mnohé ovládacie mechanizmy. Mechanizmy reťazového prenosu sa rozšírili aj v podnikoch ľahkého priemyslu.

Hlavné parametre reťazových prevodov

Fungovanie zariadenia reťazového typu, ktoré mení prenosovú silu, závisí od charakteristík komponentov ozubeného kolesa: správnosti ich výroby, spevnenia povrchu zubov, kovu a kvality spracovania. Rozmery a tvary ozubených kolies sú vyrábané podľa hodnôt zvoleného reťazového a prevodového pomeru, ktorý určuje počet zubov menšieho hnacieho ozubeného kolesa. Prevodový pomer reťazového pohonu sa počas prevádzky mení a počíta sa podobne ako prevodový pomer valcového pohonu. Montáž reťazového pohonu je obmedzená na inštaláciu a zaistenie ozubených kolies na hriadeľoch, nasadenie reťaze a jej nastavenie.

Pri výpočte reťazového pohonu sa musíte zdržať tupé uhly medzi čiarou, ktorá sa zhoduje so stredmi hviezd a vodorovnou čiarou. Vedúca vetva je zvyčajne umiestnená na vrchu. Pri prevodoch s veľkými uhlami elevácie je potrebné nezabúdať napínacie zariadenia. Reťazové prevody, kvôli nevyhnutnému natiahnutiu článkov reťaze v dôsledku opotrebovania a kolapsu v pántoch, zvyčajne vyžadujú schopnosť regulovať ich napnutie.

Počiatočné napätie je dôležité iba pri vertikálnych prenosových akciách. Pri horizontálnych a šikmých prenosových procesoch je spojenie reťazového zariadenia s prvkami reťazového kolesa zaručené napätím gravitačnej sily konkrétneho článku reťaze a priehyb reťazového spojenia musí byť optimálny v rámci pôvodne uvedených hraníc.

Vyhliadka: tento článok bol čítaný 14944 krát

Pdf Vyberte jazyk... Ruština Ukrajinčina Angličtina

Krátka recenzia

Celý materiál sa po výbere jazyka stiahne vyššie


Reťazový prevod je založený na zábere reťaze a reťazových kolies.

Výhody a nevýhody

Princíp záberu a vysoká pevnosť oceľovej reťaze umožňuje poskytnúť väčšiu nosnosť reťazového pohonu v porovnaní s remeňovým pohonom. Absencia preklzovania a preklzu zaisťuje konštantný prevodový pomer (priemer na otáčku) a schopnosť pracovať pri krátkodobých preťaženiach.

Princíp prevodu nevyžaduje predpínanie reťaze, čo znižuje zaťaženie podpier. Reťazové pohony môžu pracovať s menšími stredovými vzdialenosťami a väčšími prevodovými pomermi a tiež prenášať výkon z jedného hnacieho hriadeľa na niekoľko poháňaných.

Hlavným dôvodom nevýhod reťazového prevodu je, že reťaz pozostáva z jednotlivých tuhých článkov umiestnených na reťazovom kolese nie v kruhu, ale v mnohouholníku. To spôsobuje opotrebovanie kĺbov reťaze, hluk a dodatočné dynamické zaťaženie. Reťazové pohony vyžadujú mazací systém.

Oblasť použitia:

  • pri výrazných medziosových vzdialenostiach, pri rýchlostiach menších ako 15-20 m/s, pri rýchlostiach do 35 m/s sa používajú lamelové reťaze (súprava dosiek s dvoma zubovitými výstupkami, princíp vnútorného ozubenia);
  • pri prenose z jedného hnacieho hriadeľa na niekoľko poháňaných;
  • keď prevody nie sú použiteľné a remeňové pohony sú nespoľahlivé.

V porovnaní s remeňovými pohonmi sú reťazové pohony hlučnejšie, v prevodovkách sa používajú pri nízkych otáčkach.

Hlavné charakteristiky reťazového prevodu

Moc
Moderné reťazové prevody môžu pracovať v pomerne širokom rozsahu: od zlomkov po niekoľko tisíc kilowattov. No pri vyšších výkonoch sa náklady na prevod zvyšujú, preto sú najčastejšie reťazové prevody do 100 kW.

Obvodová rýchlosť
So zvyšujúcou sa rýchlosťou a rýchlosťou otáčania sa zvyšuje opotrebovanie, dynamické zaťaženie a hluk.

Prevodový pomer:
Prevodový pomer reťazového pohonu je obmedzený na 6 kvôli zväčšeniu rozmerov.

Prevodovka KKD
Straty v reťazovom pohone pozostávajú zo strát trením v závesoch reťaze, na zuboch reťazového kolesa a v podperách hriadeľa. Pri mazaní ponorením do mazacieho kúpeľa sa berú do úvahy straty pri miešaní mazacieho oleja. Priemerná hodnota CCD

Stredová vzdialenosť a dĺžka reťaze
Minimálna hodnota osovej vzdialenosti je obmedzená minimálnou povolenou medzerou medzi ozubenými kolesami (30...50 mm). Pre zaistenie odolnosti, v závislosti od prevodového pomeru

Typy hnacích reťazí

  • Valček
  • Objímka
  • Zúbkované

Všetky reťaze sú štandardizované a vyrábané v špeciálnych továrňach.

Hnacie reťazové kolesá

Ozubené kolesá sú ako ozubené kolesá. Rozstupová kružnica prechádza stredmi reťazových kĺbov.

Profil zubov valčekových a puzdrových reťazí môže byť konvexný, rovný a konkávny, pričom iba hlavná spodná časť profilu je konkávna, v hornej časti je tvar konvexný a v strednej časti je malý rovný prechod oddiele. Konkávny profil je najbežnejší.

Kvalitu profilu určuje uhol profilu, ktorý sa pri konkávnych a konvexných profiloch mení podľa výšky zuba. So zväčšovaním uhla profilu sa opotrebenie zubov a závesov znižuje, čo však vedie k zvýšeným nárazom závesov pri vstupe do záberu, ako aj k zvýšeniu napätia voľnobežnej vetvy reťaze.

Materiály

Reťaze a ozubené kolesá musia byť odolné voči opotrebovaniu a nárazovému zaťaženiu. Väčšina reťazí a ozubených kolies je vyrobená z uhlíkových a legovaných ocelí s ďalším tepelným spracovaním (zlepšenie, kalenie).

Reťazové kolesá sú spravidla vyrobené z ocelí 45, 40 Х atď., reťazové dosky - z ocelí 45, 50 atď., valčeky a valčeky - z ocelí 15, 20, 20 Х atď.

Časti závesov sú cementované, aby sa zvýšila odolnosť proti opotrebovaniu pri zachovaní rázovej pevnosti.

V budúcnosti sa plánuje výroba reťazových kolies z plastov, čím sa zníži dynamické zaťaženie a hlučnosť prevodovky.

Záberové sily

  • napínacie sily vedúcej a hnanej vetvy,
  • obvodová sila,
  • predpínacia sila,
  • odstredivá sila.

Kinematika a dynamika reťazových pohonov

Pohyb hnaného ozubeného kolesa je určený rýchlosťou V 2, ktorej periodické zmeny sú sprevádzané variabilitou prevodového pomeru a prídavnými dynamickými zaťaženiami. Rýchlosť V 1 je spojená s priečnymi vibráciami vetiev reťaze a nárazmi závesov reťaze na zuby reťazových kolies, čo spôsobuje dodatočné dynamické zaťaženie.

S poklesom počtu zubov z 1 sa zhoršujú dynamické vlastnosti prevodovky.

Nárazy spôsobujú hluk počas prevádzky prevodovky a sú jedným z dôvodov zlyhania obvodu. Aby sa obmedzili škodlivé účinky nárazov, boli vyvinuté odporúčania pre výber rozstupu reťaze v závislosti od prenosovej rýchlosti. Pri určitej rýchlosti otáčania môže nastať jav rezonancie kmitov obvodu.

Počas prevádzky dochádza k opotrebovaniu závesov reťaze v dôsledku zväčšenia medzier medzi valčekom a puzdrom, v dôsledku čoho je reťaz natiahnutá.

Životnosť reťaze závisí od stredovej vzdialenosti, počtu zubov malého ozubeného kolesa, tlaku v kĺbe, podmienok mazania, odolnosti materiálu reťaze proti opotrebovaniu a prípustného relatívneho opotrebovania.

So zvyšujúcou sa dĺžkou reťaze sa zvyšuje životnosť. S menším počtom zubov ozubených kolies sa dynamika zhoršuje. Zvýšenie počtu zubov vedie k zväčšeniu rozmerov, zmenšuje sa prípustná relatívna vôľa, ktorá je obmedzená možnosťou straty záberu reťaze s ozubeným kolesom, ako aj znížením pevnosti reťaze.

S nárastom počtu zubov z reťazového kolesa sa teda znižuje prípustné relatívne opotrebenie pántov a v dôsledku toho sa znižuje životnosť reťaze pred stratou záberu s reťazovým kolesom.

Maximálna životnosť pri zohľadnení pevnosti a záberovej schopnosti je zabezpečená výberom optimálneho počtu zubov ozubeného kolesa.

Výkonnostné kritériá reťazového prevodu

Hlavnou príčinou straty výkonu je opotrebovanie kĺbov reťaze. Hlavné konštrukčné kritérium pre odolnosť pántov proti opotrebovaniu

Životnosť reťaze závisí od:

  • na stredovej vzdialenosti (dĺžka reťaze sa zväčšuje a počet chodov reťaze za jednotku času klesá, t.j. počet závitov v každom reťazovom kĺbe klesá);
  • na počte zubov malého ozubeného kolesa (so zvyšovaním z1 klesá uhol natočenia v závesoch).

Spôsob praktického výpočtu reťazového prevodu je uvedený v.

reťazový pohon, reťaz, reťazové koleso, rozteč reťaze

Príklad výpočtu čelného ozubeného kolesa
Príklad výpočtu čelného ozubeného kolesa. Vykonal sa výber materiálu, výpočet dovolených napätí, výpočet pevnosti v kontakte a ohybe.


Príklad riešenia problému ohybu lúča
V príklade boli skonštruované diagramy priečnych síl a ohybových momentov, bol nájdený nebezpečný úsek a bol vybraný I-nosník. Úloha analyzovala konštrukciu diagramov pomocou diferenciálnych závislostí komparatívna analýza rôzne prierezy lúča.


Príklad riešenia problému krútenia hriadeľa
Úlohou je otestovať pevnosť oceľového hriadeľa pri danom priemere, materiáli a dovolenom namáhaní. Pri riešení sa zostrojujú diagramy krútiacich momentov, šmykových napätí a uhlov skrútenia. Vlastná hmotnosť hriadeľa sa neberie do úvahy


Príklad riešenia problému ťah-stlačenie tyče
Úlohou je otestovať pevnosť oceľovej tyče pri stanovených dovolených napätiach. Pri riešení sa zostrojujú diagramy pozdĺžnych síl, normálny stres a pohyby. Vlastná hmotnosť tyče sa neberie do úvahy


Aplikácia vety o zachovaní kinetickej energie
Príklad riešenia úlohy pomocou vety o zachovaní kinetickej energie mechanického systému



Určenie rýchlosti a zrýchlenia bodu pomocou daných pohybových rovníc
Príklad riešenia úlohy na určenie rýchlosti a zrýchlenia bodu pomocou daných pohybových rovníc