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.
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.
Параметры выбора звездочек
Приведенная выше информация определяет то, что звездочка цепной передачи характеризуется довольно большим количеством различных свойств, которые должны учитываться при выборе наиболее подходящего варианта исполнения. Рекомендациями по выбору назовем следующее:
- Наружный диаметр. Этот параметр определяет то, какой длины устанавливается приводная цепь и какое усилие может передаваться. Показатель наружного диаметра варьирует в достаточно большом диапазоне. Кроме этого, слишком большой диаметр не позволяет проводить установку в конкретном случае. При различных диаметрах звездочки проводится понижение или повышение количества передаваемых оборотов.
- Оптимальное передаточное отношение. Довольно большое распространение получило понятие передаточного отношения звездочки. Это значение определяет то, сколько зубьев ведущего элемента приходится на зубья ведомого. Для определения подобного показателя применяются специальные формулы.
- Диаметр внутреннего посадочного отверстия также имеет значение. Этот показатель во многом зависит от наружного диаметра, также варьирует в достаточно большом диапазоне
- При выборе рекомендуется уделять внимание и размерам шпоночной выемки.
Тип применяемого материала при изготовлении изделия может оказывать влияние на эксплуатационные характеристики. В большинстве случаев применяется углеродистая сталь, которая обладает достаточной прочностью и износоустойчивостью - В последнее время большое распространение получили изделия из легированных сплавов, так как они более устойчивы к воздействию повышенной влажности. В большинстве случаев проводится термическая обработка для существенного повышения эксплуатационных характеристик.
Форма зуба в большинстве случаев стандартная. По этому признаку выбирается изделие крайне редко.
В продаже встречается просто огромное количество различных вариантов исполнения звездочек для приводных цепей. При выборе проводится визуальный осмотр, в ходе которого выявляют:
- Отсутствие дефектов. Есть вероятность того, что при производстве были допущены ошибки, которые становятся причиной появления трещин, выемок и других дефектов. Они могут негативно отразиться на прочности и других эксплуатационных характеристиках.
- Точность геометрической формы. Этот момент проверить достаточно сложно, так как даже отклонение в несколько миллиметров может стать причиной возникновения биения и других проблем. Визуально подобный дефект практически не выявить.
- Неравномерность оттенка металла указывает на то, что термическая или другая обработка была проведена с нарушениями. Именно поэтому рекомендуется отдавать предпочтение вариантам исполнения с однородным цветом.
В целом можно сказать, что заусенцы и другие дефекты указывают на низкое качество детали
Именно поэтому следует уделять внимание другим приводным звездочкам, которые на вид выглядят идеально. Основные параметры звездочек во многом определяют эксплуатационные характеристики механизма
РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЬЕВ ЗВЕЗДОЧЕК НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ
Построение профиля инструмента для нарезания зубьев одноходовых звездочек с геометрической характеристикой зацепления λ £2,2
Основные расчетные зависимости
для нарезания зубьев звездочек типов 2 и 3 стандартными дисковыми фрезами
| Наименование параметра |
Обозначение | Расчетная формула |
| Смещение оси заготовки относительно торца фрезы |
b | b = 0,5[dд · sin (j + g – ρ) – Dц] |
| Угол смещения центров впадин | ρ | |
| Глубина врезания фрезы | hy | b = 0,5[De – dд · cos (j + g – ρ) + Dц] |
| Ширина дисковой фрезы |
В | В £ 0,5Dц |
| Половина углового шага звездочки |
j | |
| Диаметр делительной окружности |
dд | |
| Диаметр наружной окружности |
De | |
| Диаметр окружности впадин |
Di | |
| Диаметр элемента зацепления цепей |
Dц | |
| Смещение центров дуг впадин |
e | |
| Половина угла заострения зуба |
g |
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ
Предельные отклонения
основных размеров звездочек
| Наименование параметров |
Тип звездочки | Предельные отклонения для степеней точности, мм | |
| 1 | 2 | ||
| Разность шагов |
1, 2 | δtz = 0,01 √t · z | δtz = 0,025 √t · z |
| 3 | |||
| Диаметр окружности впадин |
1, 2 | δDi = -0,032 √t · z | δDi = -0,080 √t · z |
| 3 | |||
| Радиальное биение окружности впадин и осевое биение зубчатого венца |
1, 2, 3 | δz = 0,001Di + 0,1, но не более 1,2 | δz = 0,005Di, но не более 2,0 |
Параметры и режимы ускоренных стендовых испытаний цепей на надежность
Установлены следующие группы испытаний цепей:
- А – для цепей, работающих преимущественно в передачах мотоциклов, мотороллеров, в масляной ванне или при периодической смазке;
- Б – для цепей, работающих преимущественно в открытых тихоходных передачах при периодической смазке (передачи сельскохозяйственных и им подобных машин);
- В – для цепей, работающих в приводах машин общепромышленного назначения в условиях периодической смазки;
- Г – для цепей, работающих преимущественно в быстроходных передачах в масляной ванне.
Расчетную нагрузку для многорядных цепей типов 2ПР, 3ПР и 4ПР, определяют путем умножения расчетной нагрузки для соответствующих однорядных цепей на коэффициент, равный:
- 1,8 – для двухрядной цепи;
- 2,5 – для трехрядной цепи;
- 3,0 – для четырехрядной цепи.
Продолжительность испытания согласно таблицам В.1, В.2 указана с учетом времени периода приработки.
Для многорядных цепей типов 2ПР, 3ПР и 4ПР нормы средней наработки до отказа и установленной безотказной наработки определяют умножением средней наработки до отказа и установленной безотказной наработки для соответствующих однорядных цепей на коэффициент, равный соответственно 0,8; 0,6; 0,5.
Изготовление звездочек на заказ: требования и условия
Довольно широкий ассортимент определяет то, что есть возможность выбрать подходящее изделие для конкретного механизма. Если требуется звездочка цепной передачи с нестандартными параметрами, то приходится заказывать изделие в фирмах, которые предоставляют соответствующие услуги.
К особенностям отнесем следующее:
- Самостоятельно изготовить подобную деталь не получится, так как для этого требуется специальное оборудование.
- При заказе услуг нужно указать основные параметры, по которым будет проводится производство. Примером можно назвать число зубьев, наружный диаметр, диаметр посадочного отверстия, твердость поверхности зуба и другие моменты.
- Производство предусматривает применение специального оборудования, как правило, фрезеровальных станков. Именно поэтому стоимость приводного элемента, который производится под заказ, существенно повышается.
- В зависимости от типа применяемого оборудования зависит точность изготовления и качество получаемой поверхности.
Самостоятельно провести изготовление звездочек можно только при наличии специального фрезеровального оборудования. В домашних условиях оно встречается крайне редко. Стоимость изделия, получаемого на заказ, зависит от точности, типа применяемого материала, размеров изделия и некоторых других параметров.
В заключение отметим, что качественные приводные звездочки могут прослужить в течение длительного периода. Именно поэтому не рекомендуется экономить на приобретении этого элемента различных механизмов.
