Voor- en nadelen van kettingoverbrenging. Tandwielen, hun typen: wrijving, riem, ketting, versnelling, worm

In dit geval bevat de ketting zelf talrijke bewegende schakels. Ze zijn met elkaar verbonden in de vorm van een gesloten cirkel.

Meestal worden het aantal tanden op het tandwiel en het aantal schakelelementen in de kettingen onderling bepaald. priemgetal. Hierdoor wordt de meest uniforme slijtage van het mechanisme als geheel gegarandeerd.

Voor- en nadelen van kettingoverbrenging

Naast kettingaandrijvingen zijn er ook riemaandrijvingen. In de meeste gevallen nemen ze echter hun toevlucht tot kettingen, omdat ze een aantal belangrijke voordelen hebben:

1. Geen slippen, zoals dat onder bepaalde omstandigheden bij riemaandrijvingen wel het geval is.
2. Een hoge mate van compactheid van het mechanisme kan worden bereikt.
3. De gemiddelde overbrengingsverhouding ligt op een constant niveau.
4. Door de afwezigheid van een fenomeen als voorspanning, zijn er geen secundaire belastingen op de belangrijkste componenten van het mechanisme.
5. Zelfs als de snelheid daalt, blijven de vermogenscijfers vrij hoog.
6. Kettingaandrijvingen zijn praktisch ongevoelig voor vochtigheid en temperatuurveranderingen.
7. Je kunt zo'n overbrenging snel aanpassen aan bijna elk mechanisme door een kettingschakel toe te voegen of te verwijderen.
8. Indien nodig kunt u met slechts één ketting het koppel op meerdere tandwielen tegelijk overbrengen.
9. Het is mogelijk om de overdracht van koppel over vrij lange afstanden te organiseren - tot 7 meter.
10. Kettingoverbrenging heeft een grote verhouding nuttige actie- ongeveer 98 procent.
11. Indien nodig kunnen defecte schakels, de ketting zelf of tandwielen snel worden vervangen.

Kettingaandrijvingen hebben echter ook bepaalde nadelen:

1. Bij langdurig intensief gebruik slijten de scharnieren in de kettingschakels, wat leidt tot rekken van de platen en een toename van de totale lengte van de ketting.
2. De overbrenging kan worden toegepast zonder dat de beweging tijdens de achterwaartse slag hoeft te worden gestopt.
3. De ketting in sommige soorten mechanismen is vrij moeilijk te smeren.
4. Het is mogelijk om de niet-uniformiteit van de overbrengingsverhouding en, als gevolg, de niet-uniformiteit van de snelheid waar te nemen. Vooral dit effect merkbaar als het tandwiel geen groot aantal tanden heeft.

Met al het bovenstaande moet zeker rekening worden gehouden bij het maken van een keuze tussen ketting- en riemtype tandwielen.

Wat zijn de kenmerken van kettingaandrijvingen?

Tussen de belangrijkste kenmerken bijna elke kettingoverbrenging zou moeten worden genoemd:

1. Chain pitch-indicator - deze parameter beïnvloedt de soepelheid en nauwkeurigheid van de slag. Met een afname van deze parameter nemen de indicatoren van nauwkeurigheid en soepelheid toe.
2. Het aantal tanden op de aangedreven en aangedreven tandwielen.
3. De stralen van de ingeschreven en omgeschreven cirkels van de sterren.
4. De verhouding van de radii van het aangedreven en aangedreven tandwiel. Dienovereenkomstig, hoe groter de diameter van het aandrijftandwiel ten opzichte van het aangedreven tandwiel, hoe gemakkelijker het zal zijn om de beweging over te brengen.
5. De afstand tussen de middelpunten van de cirkels van de sterren - dit bepaalt bijvoorbeeld de lengte van de ketting.

Met al deze punten moet ook rekening worden gehouden.

Waar is een kettingaandrijving van gemaakt?

Kettingoverbrengingen zijn qua ontwerp vrij eenvoudige mechanismen. Het is echter niet overbodig om te weten uit welke elementen ze bestaan.

Ster. Gewoonlijk zijn er structureel slechts twee tandwielen in kettingaandrijvingen (hoewel er opties zijn). Een van hen fungeert als een leider, en de tweede als een slaaf. De stabiliteit en efficiëntie van de werking van kettingoverbrengingen zal grotendeels afhangen van hun kwaliteit en productienauwkeurigheid: naleving van de afmetingen (tot een millimeter) die worden gebruikt bij de vervaardiging van het materiaal.

Het is vermeldenswaard dat de grootte en vorm van de tandwielen worden bepaald door de kwantitatieve kenmerken van de kettingen (en niet omgekeerd, zoals sommige mensen denken), het aantal overbrengingsverhoudingen, het aantal tanden op het kleinste aandrijftandwiel in het mechanisme. Parametrische en andere kenmerken van tandwielen worden bepaald door GOST 13576 - 81. De kenmerken van tandwielen voor kettingen van rol- en mouwvariëteiten worden bepaald door GOST 591 - 69.

Tandwielen moeten zijn gemaakt van voldoende sterke en slijtvaste materialen die lange tijd kunnen worden gebruikt onder aanzienlijke mechanische belastingen, ook van schokkende aard. Volgens GOST kunnen staalsoorten 40, 45, 40X en andere soorten met een hardingsgraad HRC 50 - 60 als een dergelijk materiaal fungeren. Tandwielen die niet bedoeld zijn voor hogesnelheidsmechanismen kunnen worden gemaakt van gemodificeerde soorten gietijzersoorten SCH15, SCH20.

Tegenwoordig vind je tandwielen met tandpunten gemaakt van verschillende soorten plastic. Dergelijke producten kenmerken zich door een verminderde mate van slijtage en stille werking.

Een ander onderdeel van kettingaandrijvingen is natuurlijk de ketting. Kettingen worden geproduceerd in industriële productielijnen. Hun parameters worden strikt gereguleerd door de relevante normen. Tegenwoordig kan de industrie ketens aanbieden zoals:

1. Lading - bedoeld voor het heffen en laten zakken van lasten en om ze op te hangen. Deze kettingen worden meestal gebruikt voor: ander soort heftrucks.
2. Tractie - ze dienen om goederen te verplaatsen en worden gebruikt bij het transporteren van apparaten.
3. Aandrijving - wordt gebruikt om mechanische energie van het ene tandwiel naar het andere over te dragen. Een sprekend voorbeeld van het gebruik van een dergelijke transmissie is de meest gewone fiets en andere soorten voertuigen.

De belangrijkste elementen van een standaardketting zijn weergegeven in onderstaande figuur.

Circuitclassificatie

Aangezien aandrijfkettingen de meest voorkomende variëteit zijn, is het logisch om in meer detail te bekijken welke variëteiten er zijn.

Rollenkettingen (item III in de afbeelding) bevatten binnen- en buitenschakels. Die vormen, afwisselend met elkaar, seriële verbindingen die ten opzichte van elkaar mobiel zijn. Elke schakel bevat twee platen die op axiaal- of glijlagers zijn geperst. Bussen worden op de as van de schakel geplaatst en vormen een draaibare verbinding. Om te voorkomen dat de slijtage van de tandwielen toeneemt, wordt meestal een rol op de bus geplaatst, die de glijdende wrijving moet vervangen door rollende wrijving.

De uiteinden van de ketting kunnen met elkaar worden verbonden:

1. Via verbindende schakels - met een oneven aantal schakels.
2. Via de overgangsschakel - met een even aantal schakels.

Als de transmissie lange tijd intensief moet werken, wordt een meerrijige rollenketting gebruikt. Hierdoor kunt u de grootte van elk tandwiel en zijn spoed verkleinen.

Rollenkettingen kunnen ook worden gemaakt met gebogen platen op elke schakel (positie IV in de afbeelding). Dit type wordt gebruikt als wordt verwacht dat de verbinding werkt onder omstandigheden met hoge schokbelastingen. Door de speciale vorm van de plaat wordt de slagkracht aanzienlijk gedempt.

Mouwkettingen (positie V) zijn structureel hetzelfde als rollenkettingen, maar hebben geen rollen. Hierdoor is de productie van dergelijke kettingen goedkoper en wordt hun gewicht verminderd. Maar dit draagt ​​ook bij aan een snellere slijtage van het gebit.

Stille getande kettingen (in de afbeelding, positie VI) bevatten speciale platen die zijn uitgerust met tanden. De platen zelf zijn scharnierend. Met dit ontwerp is het mogelijk om laag niveau geluid van het mechanisme, evenals een vlotte rit. In dit geval staan ​​de tanden in een hoek van 60 graden. Dergelijke soorten kettingen worden gebruikt in mechanismen met: hoge snelheid werk. Daarom moet de plaat zijn gemaakt van gehard staal met een hardheid van H RC 40 - 45. Het nadeel van dergelijke kettingen kan worden beschouwd als hun relatief hoge kosten, evenals de noodzaak van speciale zorg.

Haakkettingen (item VII). In hun samenstelling bevatten ze links van een speciale vorm zonder enige aanvullende elementen.

Bush-pin-kettingen (positie VIII in de afbeelding) - daarin zijn de schakels verbonden met pinnen. Dit soort kettingen wordt gebruikt in verschillende gebieden van landbouw en techniek.

Aangezien elke ketting tijdens intensief werk na verloop van tijd zal uitrekken, moet de spanning regelmatig worden aangepast. Dit wordt bereikt door één of twee tandwielen tegelijk te verplaatsen, afhankelijk van de ontwerpkenmerken van het verstelmechanisme. Het maakt het in de regel mogelijk om afstelling uit te voeren als de ketting slechts met één of twee schakels wordt uitgerekt. Als de mate van rek groter is, wordt de ketting gewoon vervangen door een nieuwe.

Vergeet de tijdige smering van een ketting niet. Hiervan hangt direct af van de duur van zijn werk. Als de kettingsnelheid niet te hoog is - tot 4 meter per seconde, is smering toegestaan ​​met een conventionele handmatige oliespuit. Bij snelheden tot 10 meter per seconde wordt een druppelaar smeermiddel gebruikt.

Voor een diepere smering wordt de ketting ondergedompeld in een bak gevuld met olie. De mate van onderdompeling van de ketting mag de breedte van elke plaat niet overschrijden.

Als u te maken heeft met krachtige hogesnelheidsmechanismen, wordt circulatiestraalsmering met behulp van pompen gebruikt.

Bij het kiezen van een of andere smeermethode, is het noodzakelijk om te vertrouwen op de ontwerpkenmerken van elk specifiek type mechanisme, evenals op de aard van energieverliezen tijdens wrijving. Wrijvingsverliezen treden op door wrijving van scharnierverbindingen, platen met elkaar, tussen tanden en kettingelementen, evenals in ondersteunende elementen ontwerpen. Daarnaast zijn er verliezen door opspattend smeermiddel. Toegegeven, ze zijn alleen significant als de smering wordt uitgevoerd door de kettingen onder te dompelen in smeermiddelen en bij snelheden die dicht bij de maximaal toegestane snelheid liggen.

Toepassingsgebieden van kettingoverbrenging

Het is opmerkelijk dat dit type overdracht al lang bekend is bij de mensheid. In theorie althans. Een studie van de werken van de beroemde uitvinder en kunstenaar Leonardo da Vinci toonde aan dat hij nadacht over verschillende opties gebruik van kettingaandrijvingen in verschillende mechanismen. In de tekeningen ziet u de prototypes van moderne fietsen en vele andere mechanismen die tegenwoordig bekend zijn. Het is waar dat het niet zeker is of de grote Leonardo zijn ideeën in de praktijk heeft kunnen brengen. De industrie van die tijd stond de vervaardiging van mechanismen met de vereiste mate van nauwkeurigheid niet toe.

Voor het eerst in de praktijk was het pas in 1832 mogelijk om dit type transmissie te gebruiken. Het is vermeldenswaard dat het uiterlijk van een moderne fiets, evenals de technische en operationele kenmerken, grotendeels werden beïnvloed door het feit dat in 1876 het bij de uitvinder Lawson opkwam om een ​​kettingaandrijving te gebruiken. Tot dat moment werden de wielen ofwel rechtstreeks via de pedalen aangedreven, ofwel moest de berijder zich met zijn voeten van de grond afzetten.

Dit type versnelling in verschillende modificaties wordt tegenwoordig extreem veel gebruikt in verschillende gebieden van de machinebouw. Transport, industriële werktuigmachines, landbouweenheden - het is niet mogelijk om zonder uitzondering alle mechanismen op te sommen waarin soorten kettingoverbrenging hun toepassing vinden.

Er wordt ook gebruik van gemaakt als de centrumafstanden groot genoeg zijn. In deze gevallen is het gebruik van een riemtransmissie onpraktisch en kunnen tandwielen niet worden gebruikt vanwege een aanzienlijke complicatie van het ontwerp en een toename van de massa van het mechanisme. Vergeet de wrijvingskracht niet, die evenredig toeneemt met het aantal versnellingen in het mechanisme. Bij kettingaandrijvingen is er, zoals reeds opgemerkt, een rollende wrijvingskracht, die meerdere malen kleiner is dan de glijdende wrijvingskracht.

Je kunt dit type versnelling ook vinden in technologie die de ketting gebruikt als een direct werkend element, en niet als een aandrijfelement. Deze omvatten bijvoorbeeld sneeuwruimers, lift- en schrapermechanismen, evenals soortgelijke.

In de regel nemen ze hun toevlucht tot kettingaandrijvingen van het open type, die indien nodig handmatig worden gesmeerd. In dergelijke ontwerpen wordt ofwel helemaal geen vocht-stofbescherming uitgevoerd, ofwel is deze minimaal aanwezig, zoals bij een fiets het geval is.

Meestal worden bepaalde soorten kettingaandrijvingen gebruikt als het nodig is om vermogen tot 120 kilowatt over te dragen bij externe snelheden van niet meer dan 15 meter per seconde.

Een beetje over sterren

Efficiëntie en uptime kettingmechanisme zal grotendeels afhangen van hoe de tandwielen in het mechanisme zijn gemaakt. Dit geldt zowel voor de naleving van alle exacte afmetingen als voor de fabricagematerialen.

Het aantal tanden is een van de belangrijkste kenmerken van elk tandwiel.

Het spantandwiel wordt gebruikt waar het effect van kettingspeling moet worden voorkomen. Meestal wordt het geïnstalleerd op de aangedreven delen van de mechanismen.

De belangrijkste parametrische kenmerken van tandwielen worden beschreven in de relevante paragrafen van GOST 13576-81.

Kettingoverbrengingen zijn een zeer efficiënt en bovendien economisch mechanisme. Ze worden gebruikt in veel gebieden van transport en machinebouw.

Soorten kettingoverbrenging

Tegenwoordig kunt u verschillende classificaties van dit type transmissie tegenkomen. Het hangt allemaal af van wat voor soort classificatie wordt uitgevoerd:

1. Volgens hun doel zijn transmissies tractie, aandrijving en ook vracht.
2. Complex of eenvoudig - als we classificeren volgens het totale aantal sterren in het mechanisme. Het is gebruikelijk om naar complexe mechanismen te verwijzen naar die mechanismen, die meer dan twee sterren omvatten.
3. Transmissies kunnen ook master en slave zijn.
4. Als we tandwielen classificeren op basis van de draairichting, dan kunnen ze direct en omgekeerd zijn.
5. Volgens het locatieprincipe zijn ze gesloten, horizontaal of verticaal geplaatst.
6. Ook kunnen de sterren anders worden gecentreerd. In dit geval is het gebruikelijk om onderscheid te maken tussen horizontale en verticale tandwielen, evenals onder een bepaalde hoek.
7. Lage en hoge versnellingen - afhankelijk van de snelheid.
8. Open en gesloten type transmissie - afhankelijk van of ze in stofkappen zijn geplaatst of niet. Tandwielen van een gesloten type kunnen ook in het mechanisme worden geplaatst, waarvan de behuizing ze beschermt tegen het binnendringen van stof en vocht.
9. Ten slotte, volgens de methode om het smeermiddel aan te brengen, kunnen de tandwielen handmatig, olie en circulatie zijn. Hun specificiteit is hierboven al genoemd.

Elk van deze typen wordt gebruikt in bepaalde technologische gebieden.

Lezing 10 KETTINGVERSNELLINGEN

Plan l e c t i o n

1. Algemene informatie.

2. Aandrijfkettingen.

3. Kenmerken van de werking van kettingaandrijvingen.

4. Sterretjes.

5. Krachten in de takken van de keten.

6. De aard en oorzaken van storingen in de kettingaandrijving.

7. Berekening van de overbrenging door een rol(mof)ketting.

1. Algemene informatie

Kettingoverbrenging (Fig. 10.1) wordt geclassificeerd als tandwieloverbrenging met een flexibele verbinding. De beweging wordt overgebracht door een scharnierende ketting 1, die de aandrijvende 2 en aangedreven 3 tandwielen bedekt en met hun tanden ingrijpt.

Kettingoverbrengingen voeren zowel dalend als stijgend uit.

Voordelen van kettingaandrijvingen:

In vergelijking met tandwielen kunnen kettingaandrijvingen beweging tussen assen op aanzienlijke hartafstanden overbrengen

in vergelijking met riemaandrijvingen zijn kettingaandrijvingen compacter, brengen ze meer kracht over, kunnen ze worden gebruikt in een groot aantal hartafstanden, hebben ze aanzienlijk minder voorspankracht nodig, bieden ze een constante overbrengingsverhouding (geen slippen en slippen) en hebben ze een hoog rendement;

kan de beweging van één ketting overbrengen op meerdere aangedreven tandwielen.

Nadelen van kettingaandrijvingen:

aanzienlijk geluid tijdens bedrijf als gevolg van de impact van de kettingschakel op de tand van het tandwiel bij het aangrijpen, vooral bij een klein aantal tanden en een grote steek, wat het gebruik van kettingaandrijvingen bij hoge snelheden beperkt;

relatief snelle slijtage van de kettingscharnieren (toename van de kettingsteek), het gebruik van een smeersysteem en installatie in gesloten gevallen;

verlenging van de ketting door slijtage van de scharnieren en het loskomen van de tandwielen, wat het gebruik van spanners vereist;

ongelijkmatige rotatie van tandwielen; de behoefte aan zeer nauwkeurige transmissiemontage.

Kettingoverbrengingen worden gebruikt in werktuigmachines, motorfietsen, fietsen, industriële robots, boorapparatuur, wegenbouw, landbouw, drukkerijen en andere machines om beweging tussen parallelle assen over lange afstanden over te brengen, wanneer het gebruik van tandwielen onpraktisch is, en het gebruik van riem rijden is onmogelijk. Kettingoverbrengingen met een vermogen tot 120 kW bij omtreksnelheden tot 15 m/s hebben de grootste toepassing gekregen.

2. Aandrijfkettingen

Het belangrijkste element van de kettingoverbrenging - de aandrijfketting bestaat uit afzonderlijke schakels die door scharnieren zijn verbonden. Aandrijfkettingen worden gebruikt om mechanische energie van de ene as naar de andere over te brengen.

De belangrijkste soorten gestandaardiseerde aandrijfkettingen zijn rol-, huls- en getande kettingen.

Aandrijfkettingen voor rollen. De norm voorziet in de volgende typen rollenkettingen: aandrijfrollenkettingen (PR, Fig. 10.2), lichte serie (PRL), long-link (PRD), twee-, drie- en vierrijig (2PR, 3PR, 4PR ).

Schakels van rollenkettingen (Fig. 10.3) bestaan ​​uit twee rijen buitenste 1 en binnenste 2 platen. De assen 3 worden in de buitenplaten gedrukt, door bussen 4 geleid, die op hun beurt in de binnenplaten worden gedrukt. De bussen zijn voorgemonteerd met vrij roterende geharde rollen5. De uiteinden van de assen zijn na montage geklonken tot koppen die voorkomen dat de platen eraf vallen. Bij relatieve rotatie van de schakels roteert de as in de huls en vormt een glijdend scharnier. De ketting is met het tandwiel in aangrijping gebracht door een rol, die, draaiend op de bus, over de tandwieltand rolt. Dit ontwerp egaliseert de tanddruk op de huls en vermindert de slijtage van zowel de huls als de tand.

De platen zijn omlijnd met een contour die lijkt op het cijfer 8 en zorgen voor een gelijke sterkte van de plaat in alle secties.

Pitch P-ketting is de belangrijkste parameter van de kettingoverbrenging. Hoe meer stap, hoe hoger het draagvermogen van de ketting.

De steekcirkel van de tandwielen gaat door de middelpunten van de scharnieren

d = P /,

waarbij Z het aantal tandwieltanden is.

Pitch P voor tandwielen wordt gemeten langs de koorde van de scheidingscirkel.

Rollenkettingen worden veel gebruikt. Ze worden gebruikt bij snelheden van 15-30 m/s.

Bush-aandrijfkettingen(Fig. 10.4) zijn qua ontwerp vergelijkbaar met die met rollen, maar hebben geen rollen, wat de productiekosten van de ketting verlaagt, het gewicht vermindert, maar de slijtage van de kettingbussen en tandwieltanden aanzienlijk verhoogt. Mouwkettingen worden gebruikt in niet-kritieke versnellingen met snelheden van 15-35 m/s.

Mouw- en rolkettingen worden gemaakt met een rij en meerdere rijen met het aantal rijen van 2-4 of meer. Een ketting met meerdere rijen met een kleinere steek P stelt u in staat om een ​​ketting met één rij te vervangen door een grotere steek en daardoor de diameters van de tandwielen te verkleinen en de dynamische belastingen in de transmissie te verminderen. Kettingen met meerdere rijen kunnen met aanzienlijk hogere kettingsnelheden werken. Het draagvermogen van de ketting neemt bijna recht evenredig toe met het aantal rijen.

De verbinding van de uiteinden van de ketting met een even aantal schakels wordt gemaakt door een verbindende schakel, met een oneven aantal - door een overgangsschakel, die minder sterk is dan de hoofdschakel. Daarom worden kettingen met een even aantal schakels gebruikt.

Getande aandrijfkettingen(Fig. 10.5) bestaan ​​uit schakels bestaande uit een set platen die scharnierend met elkaar zijn verbonden. Elke plaat heeft twee tanden en een holte ertussen om de tandwieltand op te nemen.

Het aantal platen bepaalt de kettingbreedte, die weer afhankelijk is van het over te dragen vermogen. De werkvlakken zijn de vlakken van de platen onder een hoek van 60º. Met deze vlakken is elke kettingschakel ingeklemd tussen twee tandwieltanden met een trapeziumvormig profiel. Hierdoor lopen getande kettingen soepel, geruisloos, absorberen ze schokbelastingen beter en maken ze snelheden van 25-40 m/s mogelijk.

Om het zijdelings vallen van de ketting van de tandwielen te elimineren, worden geleidingsplaten gebruikt, die zich in het midden of aan de zijkanten van de ketting bevinden. De steekdiameter van het tandwiel voor getande kettingen is groter dan de buitendiameter.

De relatieve rotatie van de schakels wordt verzorgd door glijdende of rollende verbindingen.

Het rolscharnier ((Fig. 10.5)) bestaat uit twee prisma's1 en2 met cilindrische werkvlakken en een lengte gelijk aan de breedte van de ketting. Prisma's rusten op flats. Prisma1 is bevestigd in de becijferde groef van plaat B, prisma 2 - in plaat A. De prisma's, wanneer de schakels draaien, rollen over elkaar en zorgen voor een schoon rollen. Kettingen met rollende gewrichten zijn duurder, maar hebben lage wrijvingsverliezen.

schuifscharnier bestaat uit een as, twee voeringen die zijn bevestigd in de gefigureerde groeven van de platen A en B. Wanneer de platen worden geroteerd, schuift het inzetstuk langs de as en draait het in de groef van de plaat. Met inserts kunt u het contactoppervlak met 1,5 keer vergroten. Door het scharnier kan de plaat onder een hoek worden gedraaid

maximaal Meestal max = 30°.

In vergelijking met andere zijn tandkettingen zwaarder, moeilijker te vervaardigen en duurder.

Op dit moment worden voornamelijk rollen- en buskettingoverbrengingen gebruikt.

Materiaal ketting. Kettingen moeten duurzaam en sterk zijn. Kettingplaten zijn gemaakt van staalsoorten 50, 40X en andere, gehard tot een hardheid van 40-50 HRC, assen, bussen, rollen en prisma's zijn gemaakt van gehard staal van de soorten 20, 15X en andere, gehard tot een hardheid van 52-65 HRC. Door de hardheid van de onderdelen te vergroten, kan de slijtvastheid van de kettingen worden vergroot.

Optimale afstand tussen transmissiecentrum ontleend aan de toestand van de kettingduurzaamheid (Fig. 10.6):

een = (30-50)P ,

waarbij P de kettingsteek is.

Wanneer de as van de kettingaandrijving, met de deelcirkels d 1 en d 2, onder een hoek naar de horizon wordt gekanteld, zakt de aangedreven tak door met de waarde f.

3. Kenmerken van de werking van kettingaandrijvingen:

Variabiliteit van de momentane waarde van de overbrengingsverhouding.

De snelheid v van de ketting, de hoeksnelheid2 van het aangedreven tandwiel en de overbrengingsverhouding i =1/2 zijn variabel bij een constante hoeksnelheid1 van het aangedreven tandwiel.

De beweging van het scharnier van de schakel die het laatst met het aandrijftandwiel is verbonden, bepaalt de beweging van de ketting in een loopwerk. Elke schakel leidt de ketting terwijl het tandwiel één steek draait en vervolgens plaatsmaakt voor de volgende schakel.

Overweeg een kettingaandrijving met een horizontale aandrijftak. Het leidende scharnier op een klein tandwiel wordt op een bepaald moment over een hoek van 1 gedraaid ten opzichte van de verticale as. Perifere snelheid op de tand van het aandrijftandwiel v 1 \u003d 1 R 1, waarbij R 1 \u003d d 1 / 2 de straal van de kettingscharnieren is. De snelheid van de ketting v = v 1 cos1, waarbij 1 de wikkelhoek is van het leidende tandwiel ten opzichte van de loodlijn op de leidende tak. Aangezien wanneer het tandwiel wordt gedraaid, de hoek1 verandert in absolute waarde binnen (/ Z 1 - 0 - / Z 1), dan is de snelheid v van de ketting bij het draaien

de hoekstap varieert binnen (v min -v max -v min), waarbij v min \u003d 1 R 1 cos (/ Z 1 ) en v min \u003d 1 R 1. Momentane hoeksnelheid van aangedreven tandwiel

2 = v /(R 2 cos2),

waarbij hoek 2 op het aangedreven tandwiel varieert binnen (/Z 2 - 0 - /Z 2).

Onmiddellijke overdrachtsverhouding (rekening houdend met v = 1 R 1 cos1 )

			R2cosα2
			R 1 cosα1

De overbrengingsverhouding van de kettingaandrijving is variabel binnen de rotatie van het tandwiel met één tand. De inconsistentie van i veroorzaakt een ongelijke transmissieslag, dynamische belasting door de versnelling van de massa's die door de transmissie zijn verbonden, en transversale trillingen van de ketting. De uniformiteit van de beweging is hoe hoger, hoe groter het aantal tanden van de tandwielen (hoe lager de limieten voor het veranderen van hoeken1,2).

Gemiddelde overbrengingsverhouding De ketting legt de weg S = PZ af in één omwenteling van het tandwiel. Tijd, s, voor één omwenteling van het tandwiel: t = 2 /1 = 60/n . Daarom is de snelheid v, m/s, van de ketting

v \u003d S / t \u003d PZ 1 10–3 / (60 / n 1 ) \u003d PZ 2 10–3 / (60 / n 2),

waarbij P de kettingsteek is, mm; Z 1, n 1 en Z 2, n 2 zijn het aantal tanden en de rotatiesnelheid van respectievelijk de aangedreven en aangedreven tandwielen, rpm.

Uit de gelijkheid van de kettingsnelheden op de tandwielen volgt:

ik = n1 / n2 = Z2 / Z1 = R2 / R1 .

De gemiddelde overbrengingsverhouding i per omwenteling is constant. De maximaal toelaatbare waarde van de overbrengingsverhouding van de kettingaandrijving wordt beperkt door de boog van de ketting rond het kleine tandwiel en het aantal scharnieren dat zich op deze boog bevindt. Het wordt aanbevolen om de wikkelhoek minimaal 120° te nemen en het aantal scharnieren op de wikkelboog minimaal vijf. Aan deze voorwaarde kan worden voldaan voor alle interaxale afstanden als i< 3,5. Приi >7 middenafstand buiten bereik optimale waarden. Daarom meestal i 6.

Bij het aangrijpen de kettingschakels tegen de tanden van de tandwielen slaan.

De omtreksnelheid van de tandwieltand op het moment voorafgaand aan het ingrijpen van het kettingscharnier is v 1, en de verticale projectie van deze vector is v ". Aangezien het vorige scharnier nog steeds het leidende is, is de hele ketting, inclusief de aangrijpend scharnier, beweegt met snelheid v 1. Verticale projectie van de snelheidsvector v 1 betrokken bij de aangrijping

sterretjes.

Rotatie van schakels onder belasting. Wanneer het tandwiel met één hoekstap wordt gedraaid, roteren de schakels die zijn verbonden door het leidende scharnier met

hoek. Rotatie in het scharnier treedt op wanneer de omtrekkracht wordt overgedragen en veroorzaakt slijtage. De rotatiehoek, die het pad van wrijving (slijtage) bepaalt, is hoe kleiner, hoe kleiner meer nummer tandwiel tanden.

4. Sterren

Tandwielen (Fig. 10.7) van kettingaandrijvingen volgens de norm zijn uitgevoerd met een slijtvast tandprofiel. Om de duurzaamheid van de kettingaandrijving te vergroten, wordt een zo groot mogelijk aantal tanden van het kleinere tandwiel genomen. Het nummer Z 1 van de tanden van een klein tandwiel voor rol- en mouwkettingen, leverde Z 1 min 13,

Z 1 \u003d 29 - 2i,

waarbij i de overbrengingsverhouding is.

Het minimaal toegestane aantal tanden van een klein tandwiel wordt genomen:

bij hoge snelheden Z 1 min = 19–23; bij gemiddeld –Z 1 min = 17-19; bij laag –Z 1 min = 13–15.

Met de slijtage van de scharnieren en de toename in verband met deze stap, heeft de ketting de neiging om langs het profiel van de tanden te stijgen, en hoe hoger, hoe groter het aantal tandwieltanden. Bij een groot aantal tanden, zelfs bij een weinig versleten ketting, springt de ketting als gevolg van radiaal slippen langs het profiel van de tanden van het aangedreven tandwiel. Daarom wordt het maximale aantal tanden van een groot tandwiel beperkt door: Z 2 90 voor een kokerketting; Z 2 120 voor een rollenketting. Het verdient de voorkeur om een ​​oneven aantal tandwielen te nemen, wat in combinatie met een even aantal kettingschakels bijdraagt ​​aan een meer gelijkmatige slijtage.

Materiaal tandwiel moet slijtvast zijn en goed bestand zijn tegen de werking van schokbelastingen. Sterren zijn gemaakt van staal.

kwaliteiten 45, 40X en andere met een hardheid tot een hardheid van 45-55 HRC of gehard staal met een hardheid van 15, 20X met een hardheid tot een hardheid van 55-60 HRC. Om het geluidsniveau en de dynamische belastingen in transmissies met lichtomstandigheden werken maken een tandwielrand van tandwielen van polymeer materialen: glasvezel en polyamiden.

5. Krachten in de takken van de keten

De leidende tak van de ketting tijdens de transmissie wordt belast met een kracht F 1, bestaande uit een nuttige (omtrek)kracht F t en een kracht F 2 van de spanning van de aangedreven tak van de ketting:

F1 = Ft + F2.

Omtrekkracht F t N overgedragen door de ketting:

Ft = 2 103 T/d,

waarbij d de spoeddiameter van het tandwiel is, mm.

De spankracht F 2 van de aangedreven tak van de ketting is de spankracht F 0 van zijn eigen zwaartekracht en de spankracht F c van de werking van middelpuntvliedende krachten:

F2 = F0 + Fc.

Spanning F 0 , N van de zwaartekracht met een horizontale of dichtbijgelegen positie van de lijn die de assen van de sterren verbindt:

F0 = qga2 / 8 f =1,2 qa2 / f,

waarbij q de massa is van 1 m van de ketting, kg / m; g \u003d 9,81 m / s2 is de versnelling van de vrije val; a is de hartafstand, m; f is de doorhangende giek van de aangedreven tak, m ( Afb. 10.6).

Met een verticale positie of er dichtbij, de lijn van de middelpunten van de sterren

F0 = qga.

Kettingspanning door middelpuntvliedende krachten, N,

Fc \u003d qv2,

waarbij v de snelheid van de ketting is, m/s.

De kracht F c werkt langs de gehele omtrek op de kettingschakels en veroorzaakt extra slijtage van de scharnieren. Kettingaandrijvingen worden getest op sterkte volgens de waarden van de breekkracht gegeven in de norm, en de spankracht van de leidende tak, die wordt berekend rekening houdend met extra dynamische belasting door de ongelijkmatige beweging van de ketting, het aangedreven tandwiel en de massa bracht het. De spanning van de aangedreven tak van de ketting F 2 is gelijk aan de grootste van de spanningen F 0 of F c.

De middelpuntvliedende kracht belast de assen en steunen niet. De berekende belasting F in op de aandrijfassen van de ketting is iets groter dan de nuttige omtrekkracht vanwege de spanning van de ketting door zijn eigen zwaartekracht. Voorwaardelijk accepteren

Fv \u003d Kv Ft,

waarbij Kin de asbelastingsfactor is; voor horizontale versnellingen, K in \u003d 1.15, voor verticale versnellingen, K in \u003d 1.05. De richting van de kracht F in is langs de lijn van de middelpunten van de sterren.

6. De aard en oorzaken van storingen in de kettingaandrijving

Aandrijfkettingen worden gekenmerkt door het volgende: belangrijkste soorten grenstoestanden:

slijtage van scharnierdelen door onderlinge rotatie onder belasting. Zorgt ervoor dat de kettingsteek toeneemt. Als ze slijten, bevinden de scharnieren zich dichter bij de toppen van de tanden en bestaat het gevaar dat de ketting van de tandwielen springt;

slijtage van de tandwieltanden als gevolg van relatieve slip en vastlopen in de rol-tandwieltandinterface. Leidt tot een toename van de tandkrans;

vermoeiingsbreuk van kettingplaten door cyclische belasting. Ze worden waargenomen in zwaarbelaste tandwielen met hoge snelheid die werken in gesloten gevallen met goede smering;

schok-vermoeidheid vernietiging van dunwandige onderdelen - rollen en bussen. Deze storingen zijn te wijten aan de impact van de scharnieren op de tanden van de tandwielen bij de ingang

in betrokkenheid.

BIJ Bij een goed ontworpen en bediende kettingaandrijving is de toename van de kettingsteek naarmate de verbindingen slijten groter dan de toename van de tandwielsteek. Hiermee samenhangend is een schending van de aangrijping, onaanvaardbaar doorzakken van de stationaire tak van de ketting, springen van het tandwiel, wrijven tegen de wanden van de behuizing of het carter, evenals een toename van trillingen en geluid. Als gevolg hiervan wordt de ketting meestal vervangen voordat vermoeidheidsbreuk optreedt. De belangrijkste faalwijze van kettingaandrijvingen is dus de slijtage van de gewrichten.

7. Berekening van de overbrenging door een rol(mof)ketting

De slijtvastheid van scharnieren is het belangrijkste criterium voor de prestaties en berekening van kettingaandrijvingen. Slijtage hangt af van de druk p in het scharnier en het wrijvingspad S, gekwantificeerd

De overdracht van energie tussen twee of meer parallelle assen, uitgevoerd door ingrijping met een flexibele eindeloze ketting en tandwielen, wordt genoemd ketting.

De kettingaandrijving bestaat uit een ketting en twee tandwielen - leidend 1 (Fig. 190) en aangedreven 2, werkt slipvrij en is uitgerust met span- en smeerinrichtingen.

Rijst. 190

Kettingaandrijvingen maken het mogelijk om beweging tussen assen over te brengen in een aanzienlijk bereik van hartafstanden in vergelijking met tandwielaandrijvingen; een voldoende hoog rendement hebben gelijk aan 0,96 ... 0,97; hebben minder dan in een riemaandrijving, de belasting op de as; één ketting brengt de rotatie over op meerdere tandwielen (assen).

De nadelen van kettingaandrijvingen zijn onder meer: ​​​​sommige ongelijkmatige verplaatsing, lawaai tijdens het gebruik, de noodzaak van zorgvuldige installatie en onderhoud; de noodzaak om de kettingspanning en tijdige smering aan te passen; snelle slijtage van kettingscharnieren; hoge kosten; ketting trekken tijdens bedrijf, enz.

Kettingaandrijvingen worden het meest gebruikt in verschillende werktuigmachines, fietsen en motorfietsen, in hijs- en transportmachines, lieren, in boorapparatuur, in loopwerken van graafmachines en kranen, en vooral in landbouwmachines. Zo zijn er bijvoorbeeld in de zelfrijdende graanmaaidorser C-4 18 kettingtandwielen die een aantal van zijn werkende lichamen in beweging zetten. Kettingoverbrengingen komen ook vaak voor in de textiel- en katoenindustrie.

ketting onderdelen

sterretjes. De werking van een kettingoverbrenging hangt grotendeels af van de kwaliteit van de tandwielen: de nauwkeurigheid van hun fabricage, de kwaliteit van het oppervlak van de tanden, materiaal en warmtebehandeling.

De ontwerpafmetingen en vorm van de tandwielen zijn afhankelijk van de parameters van de geselecteerde ketting en de overbrengingsverhouding, die het aantal tanden van het kleinere aandrijftandwiel bepaalt. De parameters en kwaliteitskenmerken van de tandwielen zijn vastgesteld door GOST 13576-81. De tandwielen van rol- en mouwkettingen (Fig. 191, I) zijn geprofileerd in overeenstemming met GOST 591-69.

Rijst. 191

Het werkprofiel van de tandwieltand voor rol- en mouwkettingen wordt omlijnd door een boog die overeenkomt met de cirkel. Bij tandwielkettingen zijn de werkprofielen van de tandwieltanden recht. In dwarsdoorsnede hangt het kettingwielprofiel af van het aantal kettingrijen.

Het materiaal van het tandwiel moet slijtvast zijn en schokbelastingen kunnen weerstaan. Tandwielen zijn gemaakt van staal 40, 45, 40X en andere met een hardheid tot HRC 40...50 hardheid of gehard staal 15, 20, 20X en andere met een hardheid tot HRC 50....60 hardheid. Voor tandwielen van lagesnelheidsversnellingen worden grijs of gemodificeerd gietijzer SCH 15, SCH 20, enz. Gebruikt.

Momenteel worden tandwielen met een tandwiel van kunststof gebruikt. Deze tandwielen worden gekenmerkt door verminderde kettingslijtage en een laag transmissiegeluid.

kettingen. Kettingen worden vervaardigd in speciale fabrieken en hun ontwerp, afmetingen, materialen en andere indicatoren worden gereguleerd door normen. Afhankelijk van hun doel zijn circuits onderverdeeld in de volgende typen:

• ladingkettingen (Fig. 192, I) die worden gebruikt voor het ophangen, heffen en laten zakken van lasten. Ze worden voornamelijk gebruikt in hijsmachines;
• tractiekettingen (afb. 192, II), die dienen voor het verplaatsen van goederen in transportvoertuigen;
• aandrijfkettingen die worden gebruikt om mechanische energie van de ene as naar de andere over te brengen.

Rijst. 192

Laten we eens in meer detail kijken naar de aandrijfkettingen die worden gebruikt in kettingaandrijvingen. Er zijn de volgende soorten aandrijfkettingen: rol, huls, getand en haak.

rolkettingen(Fig. 192, III) bestaan ​​uit afwisselende externe en interne verbindingen, die relatieve mobiliteit hebben. De schakels zijn gemaakt van twee platen die op assen (buitenste schakels) of bussen (binnenste schakels) zijn gedrukt. De bussen worden op de as van de bijpassende schakels geplaatst en vormen scharnieren. Om de slijtage van tandwielen te verminderen wanneer er kettingen op lopen, worden rollen op de bussen geplaatst, die de glijdende wrijving vervangen door rollende wrijving (Fig. 191, II en III).

De assen (rollen) van de kettingen zijn geklonken en de schakels worden eendelig. De verbinding van de uiteinden van de ketting wordt uitgevoerd: met een even aantal schakels - een verbindende schakel, en met een oneven aantal - een overgangsschakel.

Bij hoge belastingen en snelheden worden, om de spoed en diameter van de tandwielen te verkleinen, meerrijige rollenkettingen gebruikt.

Rollenkettingen met gebogen platen (afb. 192, IV) bestaan ​​uit identieke schakels, vergelijkbaar met de overgangsschakel. Deze kettingen worden gebruikt wanneer de transmissie met een schokbelasting werkt (achteruit, schokken). De vervorming van de platen draagt ​​bij aan de demping van schokken die optreden wanneer de ketting in aangrijping komt met het tandwiel.

Mouwkettingen(Fig. 192, V) in hun ontwerp verschillen niet van de vorige, maar hebben geen rollen, wat leidt tot verhoogde slijtage van de tanden. De afwezigheid van rollen vermindert de kosten van de ketting en vermindert het gewicht.

Mouwkettingen kunnen, net als rolkettingen, eenrijig en meerrijig zijn.

Getande (stille) kettingen(Fig. 192, VI) bestaat uit een set platen met tanden, scharnierend in een bepaalde volgorde. Deze circuits zorgen voor een soepele en stille werking. Ze worden gebruikt bij hoge snelheden. Tandkettingen zijn complexer en duurder dan rollenkettingen en vereisen: speciale zorg. De werkvlakken van de platen, die de druk van de tanden van het tandwiel waarnemen, zijn de vlakken van de tanden, die zich onder een hoek van 60° bevinden. Om voldoende slijtvastheid te garanderen, zijn de werkvlakken van de platen gehard tot een hardheid van H RC 40...45.

Om te voorkomen dat de tandwielkettingen tijdens het gebruik van de tandwielen glijden, zijn ze uitgerust met geleideplaten (zij- of inwendig).

Haak kettingen(Fig. 192, VII) bestaan ​​uit identieke schakels met een speciale vorm en hebben geen extra details. Aaneengesloten scheiding van de schakels wordt uitgevoerd met een onderlinge helling onder een hoek van circa 60°.

Bush-pin-kettingen(Fig. 192, VIII) zijn samengesteld uit schakels met pennen van StZ-staal. De pinnen zijn geklonken en in de verbindingsschakels worden ze vastgezet met splitpennen. Deze kettingen worden veel gebruikt in de landbouwtechniek.

Om een ​​goede kettingprestatie te garanderen, moeten de materialen van de elementen slijtvast en duurzaam zijn. Voor platen wordt staal 50 en 40X gebruikt en gehard tot een hardheid van HRC35 ... 45, voor assen, rollen en bussen - staal 20G, 20X, enz. met een hardheid van HRC54 ... 62-, voor rollen - staal 60G met een hardheid van HRC48 .. .55.

Door de slijtage van de scharnieren rekt de ketting geleidelijk uit. De kettingspanning wordt geregeld door de as van een van de tandwielen te verplaatsen, met behulp van steltandwielen of rollen. Doorgaans kunt u met spanners de verlenging van de ketting binnen twee schakels compenseren, met een grotere rek van de ketting voor de schakel, deze wordt verwijderd.

De duurzaamheid van de ketting hangt grotendeels af van de juiste toepassing van het smeermiddel. Bij een kettingsnelheid (v) gelijk aan of lager dan 4 m/s wordt een periodieke smering toegepast, die om de 6-8 uur wordt uitgevoerd met een handmatige oliespuit.Bij v s 10 m/s wordt er gesmeerd met druppelaars. Perfectere smering door de ketting in een oliebad te dompelen. In dit geval mag de onderdompeling van de ketting in olie de breedte van de plaat niet overschrijden. In krachtige hogesnelheidsversnellingen wordt circulerende straalsmering van een pomp gebruikt.

Kettingoverbrenging in de meest voorkomende vorm bestaat uit twee wielen die zich op enige afstand van elkaar bevinden, tandwielen genaamd, en een ketting die ze bedekt (Fig. 1, a). De rotatie van het aandrijftandwiel wordt omgezet in de rotatie van het aangedreven tandwiel door de aangrijping van de ketting met de tanden van het tandwiel. Soms worden kettingaandrijvingen met meerdere aangedreven tandwielen gebruikt. Kettingoverbrengingen die met hoge belastingen en snelheden werken, worden in speciale behuizingen geplaatst, die carters worden genoemd (Fig. 1, b), die zorgen voor een constante overvloedige smering van de ketting, veiligheid en bescherming van de transmissie tegen vervuiling en vermindering van het geluid dat optreedt tijdens de werking ervan. Soms gebruikt hij kettingvariatoren, gerangschikt volgens het schema van schoenriemvariatoren met glijdende kegels. Omdat kettingen uitrekken als ze slijten, moet de kettingspanner de kettingspanning afstellen. Deze regeling wordt, naar analogie met riemaandrijvingen, uitgevoerd door ofwel de as van een van de tandwielen te verplaatsen, ofwel met behulp van regeltandwielen of -rollen.

Rijst. een

Voordelen van kettingaandrijvingen ten opzichte van riemaandrijvingen:
geen slip
compactheid (ze nemen aanzienlijk in beslag) minder ruimte in de breedte),
lagere belastingen op assen en lagers (geen hoge initiële kettingspanning nodig).

De efficiëntie van de kettingaandrijving is vrij hoog en bereikt de waarde η=0,98.

Nadelen van kettingaandrijvingen:

• verlenging van de ketting door slijtage van de scharnieren en uitrekken van de platen, waardoor deze een onrustig verloop heeft;
• de aanwezigheid van variabele versnellingen in de elementen van de ketting, die dynamische belastingen veroorzaken, hoe groter hoe hoger de snelheid van de ketting en hoe minder tanden op het kleinere tandwiel;
• lawaai op het werk;
• de noodzaak van zorgvuldig onderhoud tijdens de werking ervan.

Kettingaandrijvingen worden gebruikt bij grote hartafstanden, wanneer tandwielaandrijvingen niet kunnen worden gebruikt vanwege de omvang, en riemaandrijvingen vanwege de eisen van compactheid of constante overbrengingsverhouding. Afhankelijk van het ontwerp van de kettingen worden transmissies met een vermogen tot 5000 kW gebruikt bij perifere snelheden tot 30 ... 35 m / s. De meest voorkomende zijn kettingoverbrengingen met een vermogen tot 100 kW bij omtreksnelheden tot 15 m/s. Kettingoverbrengingen worden gebruikt in transport-, landbouw-, bouw-, mijnbouw- en oliemachines, maar ook in werktuigmachines.

Kettingen in kettingaandrijvingen worden aandrijfkettingen genoemd. Aandrijfkettingen onderscheiden zich door hun ontwerp:

• mouw, rol(GOST 13568-75),


• gekarteld(GOST 13552-81)


• gevormde schakels.

De belangrijkste geometrische kenmerken van de ketting zijn de steek, d.w.z. de afstand tussen de assen van de twee dichtstbijzijnde scharnieren van de ketting, de breedte, en het belangrijkste vermogenskenmerk is de breukbelasting van de ketting, die empirisch is vastgesteld.

Mouw ketting met één rij.

Mouw enkelrijige ketting (Fig. 2, a) bestaat uit: binnenplaten 1, ingedrukt bussen 2, vrij draaiend op rollen 5, waarop extern platen 4. Afhankelijk van het overgedragen vermogen worden aandrijfhulskettingen gemaakt enkele rij(PV) en twee rijen(2PV). Deze kettingen zijn eenvoudig van ontwerp, hebben een kleine massa en zijn de goedkoopste, maar minder slijtvast, waardoor het gebruik ervan beperkt is tot lage snelheden, meestal tot 10 m/s.

Rijst. 2

Aandrijfrollenkettingen volgens GOST 13568-75 worden onderscheiden:

• enkele rij normaal (PR),
• enkelrijige lange-link lichtgewicht (PRD),
• enkelrijig versterkt (PRU),
• twee (2PR),
• drie (ZPR),
• vier rijen (4PR),
• met gebogen platen (PRI).

De rolketting met één rij (afb. 2, b) verschilt van de kokerketting doordat op zijn bussen 2 installeer vrij roterend; rollen 5. De rollen vervangen de glijdende wrijving tussen de bussen en de tanden van de tandwielen in de busketting door rollende wrijving. Daarom is de slijtvastheid van rollenkettingen veel hoger in vergelijking met kokerkettingen en worden ze daarom gebruikt bij omtreksnelheden tot 20 m/s. Van de eenrijige rollenkettingen, de meest voorkomende normale PR. Lange link lichtgewicht PRD-kettingen vervaardigd met verminderde breekbelasting; toegestane snelheid voor hen is tot 3 m/s. Versterkt PRU-kettingen gemaakt van verhoogde kracht en nauwkeurigheid; ze worden gebruikt voor grote en variabele belastingen, maar ook bij hoge snelheden.

Met circuits met meerdere rijen (Fig. 2, c) kunt u de belasting verhogen in verhouding tot het aantal rijen, zodat ze worden gebruikt bij het verzenden van grote vermogens. Rollenkettingen met gebogen platen (Fig. 2, d) met verhoogde flexibiliteit worden gebruikt voor dynamische belastingen (stoten, frequente omkeringen, enz.).

Versnellingsketting.

De tandwielketting (Fig. 2, e) in elke schakel heeft een set platen 1(hun aantal wordt bepaald door de breedte van de ketting) met twee uitsteeksels (tanden) en met een holte ertussen voor de tandwieltand. Deze ketting is vervaardigd met rollende wrijvingsverbindingen. In de gaten van de platen van elk scharnier, twee prisma's 2 en 3 met gebogen werkbladen. Een van de prisma's is verbonden met de platen van de ene schakel en de andere - met de platen van de aangrenzende schakel, waardoor de prisma's tijdens de beweging van de ketting over elkaar rollen.

Versnellingskettingen met glijdende wrijvingsverbindingen worden ook gebruikt. De duurzaamheid van getande kettingen met rollende wrijvingsverbindingen is ongeveer twee keer zo hoog.

Getande kettingen om wegglijden van de tandwielen en het werk te voorkomen zijn voorzien van geleiders platen 4, dat zijn gewone platen, maar zonder uitsparingen voor tandwieltanden. Voor deze platen zijn de overeenkomstige groeven op de te bewerken tandwielen nodig (zie afb. 4, b).

Getande kettingen als gevolg van: betere omstandigheden tandwielen werken met minder geluid, daarom worden ze soms stil genoemd. Vergeleken met andere tandwielkettingen zijn ze zwaarder, moeilijker te vervaardigen en duurder, waardoor het gebruik ervan beperkt is. Omdat de breedte van tandwielkettingen alles kan zijn (er zijn kettingen tot 1,7 m breed), worden ze gebruikt om grote krachten over te brengen.

Er zijn twee soorten gevormde schakelkettingen: haak(Fig. 3, a) en pin(Fig. 3b). De haakketting bestaat uit gelijkvormige schakels, gegoten uit nodulair gietijzer of gestanst uit ZOG-bandstaal zonder extra onderdelen. De montage en demontage van deze ketting gebeurt door onderlinge helling van de schakels onder een hoek van 60°. Gegoten in pinnenketting links 1 van nodulair gietijzer zijn verbonden door gespleten staal (gemaakt van St3-staal) pinnen 2. Gevormde schakelkettingen worden gebruikt voor de overdracht van laag vermogen, bij lage snelheden (haak tot 3 m/s, pen tot 4 m/s), meestal in omstandigheden van onvolmaakte smering en bescherming. Schakels van gevormde kettingen worden niet verwerkt. Vanwege hun lage kosten en gemakkelijke reparatie worden gevormde kettingen veel gebruikt in landbouwmachines.

Rijst. 3

Smering van aandrijfkettingen.

Door de aandrijfkettingen te smeren wordt voorkomen dat ze snel verslijten. Voor kritische kettingaandrijvingen wordt continue cartersmering gebruikt, uitgevoerd met een snelheid tot 8 m / s met de ketting ondergedompeld in een oliebad tot een diepte die de breedte van de plaat niet overschrijdt en met een hogere snelheid - geforceerd circulerend toevoer van smeermiddel vanuit de pomp (zie afb. 1, b) . Bij afwezigheid van een hermetisch carter en een kettingsnelheid tot 8 m / s, wordt vetsmering binnen de scharnieren gebruikt, periodiek uitgevoerd na 120..180 uur door de ketting onder te dompelen in een smeermiddel dat is verwarmd tot vloeibaarheid. Soms wordt druppelsmering gebruikt in plaats van vet. Wanneer de versnelling intermitterend werkt met een omtreksnelheid tot 4 m / s, wordt ook periodieke kettingsmering gebruikt, uitgevoerd door een handmatige olieman na 6 ... 8 uur.

Materiaal ketting en tandwiel.

De duurzaamheid van kettingaandrijvingen hangt af van het materiaal en de warmtebehandeling van kettingen en tandwielen.

Rijst. vier

Elementen van huls-, rol- en tandwielkettingen zijn gemaakt van de volgende materialen: platen - van medium koolstof of gelegeerd staal 40, 45, 50, 30KhNZA gehard tot een hardheid van HRC32 ... 44, en rollen, bussen, rollen en voeringen - van gehard staal 10, 15, 20, 12KhNZA, 20KhNZA, 30KhNZA met warmtebehandeling tot hardheid HRC40...65. Er worden bussen en rollenkettingen gebruikt, waarvan de stalen bussen zijn geplaatst kunststof bussen, vrij draaiend zowel op rollen als in stalen bussen. Dergelijke kettingen worden gebruikt wanneer de verbindingen zonder smering of met zwakke smering werken.

Ontwerpen van kettingwielen zijn vergelijkbaar met tandwielen. Afhankelijk van de grootte, het materiaal en het doel worden ze geheel (afb. 4) of composiet (afb. 5) gemaakt.

Rijst. 5

Tandwielen voor koker- en rollenkettingen hebben een kleine breedte. Ze zijn meestal gemaakt van twee delen - een schijf met tanden en een naaf, die, afhankelijk van het materiaal en het doel, de tandwielen zijn gelast (Fig. 5, a) of verbonden met klinknagels (bouten) (Fig. 5, b) . Tandwielen voor tandwielkettingen (zie Fig. 4, b) zijn breed, ze zijn heel gemaakt. Hele tandwielen en schijven van samengestelde tandwielen zijn voornamelijk gemaakt van medium koolstof of gelegeerd staal 40, 45, 40Kh, 50G2, 35KhGSA, 40KhN met verharding HRC40...50 of gehard staal 15, 20, 15X, 20X, 12XH2 met warmtebehandeling tot hardheid HRC50...60. Tandwielen met lage snelheid bij kettingsnelheid v≤3 m/s en de afwezigheid van dynamische belastingen, zijn ze ook gemaakt van grijs of gemodificeerd gietijzer SCH15, SCH18, SCH20, SCH30 met een oppervlaktehardheid tot HB260...300. Er worden tandwielen met een tandwielrand van kunststof (Duroplast of Vulkolan) gebruikt. Vulkolan is een type polyurethaan met bijzondere eigenschappen. Het ontwerp van dergelijke sterren wordt getoond in (Fig. 5, f). Op de rand van het metalen deel van het sterretje is een groef gemaakt in de vorm zwaluwstaart, onderbroken door meerdere dwarsuitsparingen, waarin een kunststof ringtandwiel is geplaatst. Het voordeel van kunststof tandwielen ten opzichte van metalen tandwielen is minder slijtage van de ketting en minder transmissiegeluid.

Het idee van een kettingoverbrenging werd voor het eerst voorgesteld door de briljante uitvinder en kunstenaar Leonardo da Vinci in de 16e eeuw. Maar de imperfectie van de toenmalige technologieën maakte het mogelijk om met de introductie van een dergelijke aandrijving pas te beginnen in begin XIX eeuw. Vandaag geldt groot aantal verschillende kettingaandrijvingen. Ze worden gebruikt in transport-, landbouw- en wegvoertuigen, in verschillende technologische installaties en in controlesystemen. Om de parameters van dergelijke transmissies te berekenen, zijn formules bij benadering afgeleid om ontwerpers te helpen en zijn referentietabellen gemaakt.

Apparaat en werkingsprincipe

Het kettingaandrijfapparaat lijkt sterk op het ontwerp van de tandwielaandrijving. Maar de tanden van de aangedreven en aangedreven tandwielen komen niet in directe ingrijping en het koppel wordt van de ene naar de andere overgebracht door middel van een doorlopende ketting met lussen, waarvan de gaten afwisselend op de tanden van de roterende wielen worden aangebracht.

De kettingoverbrenging kan rotatie overbrengen op een as parallel aan de aandrijfas, op een afstand van maximaal 7 meter. Het heeft een aantal voor- en nadelen ten opzichte van zijn prototype.

Algemene informatie over kettingaandrijvingen

Van de verschillende aandrijvingen wordt de kettingaandrijving beschouwd als gerelateerd aan de transmissies met flexibele verbinding. De aangrijping daarin wordt uitgevoerd door middel van spanning van de scharnierende schakels van de eindeloze ketting. Het brengt ook vermogen over van de aandrijfas naar de aangedreven. Van algemene informatie over kettingaandrijvingen moet het volgende worden vermeld:

• De efficiëntie van de kettingtransmissie bereikt 90-98%;
• kettingoverbrenging bereikt 1:6;
• het asvermogen is beperkt tot 120 kW.

Voor een kettingoverbrenging wordt deze berekend met dezelfde formules als voor een versnelling. Kettingaandrijvingen zijn gemaakt van hoogwaardig staal, tandwielen zijn soms gemaakt van textoliet of polyamide kunststoffen.

Classificatie

De hoofdclassificatie van kettingaandrijvingen wordt uitgevoerd op basis van de gebruikte ketting. Toewijzen:

• Rol. Het contact van de schakel en het tandwiel wordt uitgevoerd door middel van een rol, die tegelijkertijd de schakels vastmaakt.
• Mouw. Het contact is via een huls die rond de rol draait. Deze oplossing verhoogt de hulpbron van de kettingaandrijving, maar verhoogt tegelijkertijd het gewicht en de kosten.
• gekarteld. Ze worden gerekruteerd uit gelede platen, op binnen die geprofileerde holtes voor tanden hebben.

Bovendien, afhankelijk van het aantal tandwielen dat op de as is gemonteerd en, dienovereenkomstig, het aantal parallelle rijen in één schakel, worden dergelijke typen onderscheiden als:

• enkele rij;
• dubbele rij;
• meerdere rijen.

Een toename van het aantal versnellingen wordt gebruikt om het vermogen te vergroten of om de afmetingen van het product te verkleinen.

Voordelen:

Wat betreft de versnelling kunnen de volgende voordelen van de kettingoverbrenging worden geformuleerd:

• vermogen om koppel en afstand tot 7 meter over te brengen;
• de krachten die worden veroorzaakt door het wijzigen van de rotatiemodus gedeeltelijk doven.

Vergeleken met riemaandrijvingen zijn er voordelen van kettingaandrijvingen als:

• compactheid;
• groter uitgezonden moment met gelijke afmetingen;
• overbrengingsverhouding stabiliteit, geen slip.

Een algemeen voordeel van kettingaandrijvingen is hun fouttolerantie tijdens frequente acceleraties en stops.

Gebreken

De nadelen van kettingaandrijvingen zijn onder meer:

• hoog geluid veroorzaakt door constante botsingen van aandrijfdelen;
• snelle slijtage van de scharnierverbindingen, de noodzaak van constante smering en een gesloten carter;
• uitrekken als de articulaties slijten;
• minder soepele overbrenging van rotatie dan tandwielaandrijvingen.

Voor bepaalde toepassingen wegen de voordelen van dit type aandrijving ruimschoots op tegen de nadelen.

Toepassingsgebied:

Het toepassingsgebied van kettingaandrijvingen is zeer breed. Ze worden traditioneel gebruikt in industrieën zoals:

• vervoer;
• technologische installaties;
• gereedschapswerktuigen;
• mijnbouw en weguitrusting;
• Landbouwmachines.

Het gebruik van een dergelijke aandrijving is aan te raden bij snelheden van minder dan 15 meter per seconde, wat het gebruik ervan in hogesnelheidsaandrijvingen beperkt.

Aandrijfkettingen

Tandwielkettingaandrijvingen worden gebruikt in relatief langzame versnellingen. Voor hogesnelheidsmechanismen worden rol- en mouwondersoorten gebruikt.

De kettingoverbrenging wordt zowel gebruikt door het mechanisme voor het hijsen van de ankerkettingen van het schip als door hijsapparatuur - een blok- of kettingtakel.

In deze mechanismen heeft de keten geen vaste lengte, het verandert als de last wordt opgetild (of horizontaal wordt verplaatst). l

Aandrijfkettingen voor rollen

De ondersoort van de rol bestaat uit een paar parallelle rijen zijplaten en assen die in de gaten van de buitenplaten zijn gedrukt. De assen gaan door de bussen, die op hun beurt in de gaten van de binnenplaten worden gedrukt. Rollen die erop glijden, worden op de bussen geplaatst en de uiteinden van de assen zijn geklonken met de vorming van aanslagen die voorkomen dat de platen zijwaarts bewegen.

De as scharniert in de naaf en creëert zo een geleding. De rol rolt op het moment van aangrijpen langs de tandwieltand, roterend om de as. Dit vereffent de belasting van de tand en vermindert slijtage van de aandrijfelementen. Dergelijke ontwerpen maken snelheden tot 20 m / s . mogelijk

Bush-aandrijfkettingen

Mouwstructuren zijn verstoken van rollen en de huls zelf rolt over de tand. Deze oplossing maakt het mogelijk om de complexiteit, kosten en gewicht van het product aanzienlijk te verminderen en verhoogt onvermijdelijk de mate van slijtage. Dergelijke ontwerpen worden gebruikt voor aandrijvingen met relatief lage snelheid (tot 1 m / s), die een beperkt vermogen leveren.

Als het vermogen moet worden verhoogd, komen meerrijige kettingen de ontwerpers te hulp. Kleinere parallel geplaatste tandwielen maken het mogelijk om een ​​kleinere spoed te kiezen, dynamische krachten te verminderen tijdens acceleratie en vertraging van de assen. De snelheid kan oplopen tot 10 m/s.

Het overbrengingsvermogen bij een constante wieldiameter neemt evenredig met hun aantal toe.

Het splitsen van de uiteinden met een even aantal schakels wordt uitgevoerd met een schakel van de gebruikelijke vorm. Als het aantal oneven is, is het voor het splitsen noodzakelijk om speciale adapterplaten te gebruiken, tweemaal gebogen in het rotatievlak. De sterkte van deze link is veel lager dan de standaard, dus de ontwerpers proberen dergelijke oplossingen te vermijden.

Getande aandrijfkettingen

Dergelijke kettingen in elk van hun schakels hebben een aantal platen met een paar tanden erop gedraaid (of gestempeld), die in modulus samenvallen met de tanden van de sterretjes. Tussen de tanden op de plaat bevindt zich een holte die qua vorm overeenkomt met de tand. De platen grijpen in op de tanden en brengen rotatie-energie over. De schakels zijn voorzien van rollende frictieverbindingen - bussen die rond de assen draaien. Bovendien zijn gepaarde kromlijnige prisma's bevestigd in de openingen van de platen. Een van de inkepingen is bevestigd op de platen van de eerste schakel, de tweede - op de volgende. Tijdens rotatie draaien de prisma's met elkaar, waardoor schokbelastingen worden verzacht en een zachte en soepele aangrijping met de tandwieltanden en een even soepele uitgang van deze aangrijping wordt bereikt. Deze oplossing verlaagt het niveau luchtgeluid, verhoog de rotatiesnelheid.

Er worden ook ontwerpen met glijdende scharnieren gebruikt. Ze slijten ongeveer twee keer zo snel als hun tegenhangers, maar zijn merkbaar goedkoper. Speciale inzetstukken worden in de sleuven van de platen gestoken, ze glijden langs de assen en zorgen voor rotatie in de vereiste hoek. Het gebruik van bussen vergroot het aangrijpingsgebied met 50%, verhoogt de soepelheid van de rit, vermindert schokken tijdens accelereren en remmen en vermindert het niveau van luchtgeluid.

Om ervoor te zorgen dat de schakels niet van de tandwielen vallen, worden geleiders gebruikt, in het midden van de ketting geplaatst of langs de randen gekoppeld. Dit zijn dezelfde platen, maar zonder gevormde uitsteeksels en verdiepingen. Als de geleiders binnen worden geplaatst, wordt een overeenkomstige snede in de tanden gemaakt. Dit ontwerp vermindert de sterkte van de tanden en, dienovereenkomstig, de transmissiesnelheid en het overgedragen vermogen in vergelijking met de externe opstelling.

Tandkettingen zorgen, dankzij hun zachte en soepele ingrijping met tandwielen, voor het laagste geluidsniveau onder de aandrijvingen in hun soort. Ze worden vaak aangeduid als geluidsarm of stil. Onbeperkte transmissiebreedte stelt u in staat om aandrijvingen tot 1,8 meter breed te creëren, wat een zeer aanzienlijk vermogen levert. Vergeleken met rol- of hulstandwielen zijn de ontwerpcomplexiteit, het gewicht en de kosten van dergelijke tandwielen vele malen hoger. Dit beperkt hun toepassing.

Schakelkettingen

Dit type ketting wordt gemaakt door vormgieten of hot stamping van een stalen strip. De haakvariant heeft schakels die zijn gegoten in de vorm van een enkel stuk met een complexe vorm. De schakels komen in aangrijping als ze onder een hoek van ongeveer 60 ° worden verbonden en vervolgens worden rechtgetrokken. De penversie is een gietijzeren gietstuk met een gat waardoor een stalen pen wordt gestoken en vastgezet met een splitpen.

Dergelijke aandrijvingen zijn beperkt in snelheid (tot 3 m / s) en in het overgedragen vermogen, maar ze vereisen geen ingewikkelde systemen smering en bescherming tegen vervuiling. De pretentieloze aandrijving wordt veel gebruikt in landbouwmachines, versleten schakels kunnen eenvoudig worden vervangen met gewoon bankgereedschap in het veld. De onderhoudbaarheid van gevormde kettingen is aanzienlijk hoger dan die van andere typen.

ketting materiaal

Alle onderdelen van het kettingmechanisme moeten hoge statische en schokbelastingen goed kunnen weerstaan ​​en voldoende slijtvast zijn. De zijplaten zijn gemaakt van zeer sterke legeringen, ze werken voornamelijk onder spanning. Assen, bussen, rollen, voeringen en prismatische elementen zijn gemaakt van zeer sterke en goed gecementeerde legeringen. Het carboneren wordt uitgevoerd tot een diepte van 1,5 mm en biedt een goede weerstand tegen wrijvingsslijtage. Daarna worden de onderdelen onderworpen aan een warmtebehandeling door uitharding. De hardheid wordt op 65 eenheden gebracht.

Tandwielen zijn gemaakt van gelegeerd staal, ook gehard tot 60 eenheden.

Voor versnellingen met lage snelheid en vermogen, met matige acceleratie- en remparameters, worden smeedbaar gietijzer gebruikt.

Om het geluid te verminderen en de soepelheid met beperkt vermogen te vergroten, worden tandwielen van textoliet of duurzame kunststoffen gebruikt. Metaalverharding en applicatie worden ook gebruikt. polymeer coatings op onderdelen en samenstellingen die in agressieve omgevingen werken.

Geometrische en kinematische parameters van kettingoverbrenging

De belangrijkste bepalende parameter van de kettingoverbrenging is de zeur van de ketting t. Het is gelijk aan de afstand tussen de scharnierpunten van twee aangrenzende schakels. Naarmate de toonhoogte toeneemt, neemt het uitgezonden vermogen toe, maar de soepelheid van de rit neemt af.

De volgende belangrijkste parameter is het aantal tanden Zmaster op de aangedreven en Zdriven op de aandrijfas.

De steekcirkeldiameter wordt berekend:

Langs het akkoord van deze cirkel wordt de toonhoogte voor de versnelling genomen.

De afstand a tussen de leidende en aangedreven assen van de aandrijving wordt gekozen in het bereik van 30 tot 50 stappen t/ Zoals de praktijk heeft aangetoond, zorgt dit voor een maximale levensduur van de aandrijving.

Het aantal kettingstappen wordt berekend met de formule:

de overbrengingsverhouding wordt berekend met de formule:

Het aantal tanden van het kleinere tandwiel wordt verkregen uit de volgende uitdrukking:

Het is belangrijk om te begrijpen dat de overbrengingsverhouding niet als gelijk aan de verhouding moet worden beschouwd

Binnen één omwenteling van het tandwiel varieert de overbrengingsverhouding. Om deze reden spreekt men over de gemiddelde waarde van de rotatiesnelheid.