Виды приводных цепей и особенности применения

Узнать больше

Различные виды приводных цепей применяют для передачи механической энергии либо вращающего момента. Такие изделия состоят из звеньев, соединенных гибкими сочленениями – шарнирами.

Из этого текста вы узнаете об основных характеристиках и особенностях приводных цепей, сфере их применения и материалах, используемых в производстве.

Разновидности приводных цепей

Главными характеристиками таких цепей являются шаг и промежуток между внутренними пластинами. В сравнении с другими изделиями (тяговыми) приводные отличаются небольшой длиной шага, шарнирными соединениями повышенной износостойкости. Это обеспечивает:

1. Уменьшение динамической нагрузки.
2. Повышение КПД работы механизма.
3. Увеличение долговечности.

В зависимости от особенностей конструкции приводные цепи трех видов – роликовые, втулочные, зубчатые. Конструктивные особенности обуславливают различные сферы использования этих изделий.

Роликовые

Самый распространенный тип приводной цепи, используется более ста лет. Изделие состоит из звеньев двух разновидностей:

1. Внутреннее звено. В конструкцию входят две пластины, прикрепленные к крутящимся роликам жесткими втулками.
2. Внешнее звено. Производится из двух внешних пластин, соединенных пинами (запрессованными валиками)

При соприкосновении звездочки с цепью ролик прокатывается по зубу. Это позволяет заменить трение скольжения во взаимодействующей паре трением качания. В результате достигается снижение износа, общее повышение КПД системы.

Внутренние звенья могут производиться без втулок. В этом случае их роль выполняют пуклевки отверстий во внутренних пластинах. Такое изделие дешевле обычной роликовой цепи, но отличается меньшей стойкостью. Это обусловлено небольшой толщиной стенок пуклевок, взаимной подвижностью пластин, возникающей внутри одного звена.

Также существует вариант роликовой цепи имеющий вид «елочки». В такой конструкции пластины изогнуты. Условная «передняя часть» становится аналогом внутренней, расположенная после изгиба «задняя» — внешней. Такое решение позволяет построить цепь из одинаковых, взаимозаменяемых звеньев. Еще одно достоинство – повышенная упругость, что позволяет лучше противодействовать ударной нагрузке.

Особенности роликовых приводных цепей

Главная особенность всех видов цепей роликового типа – она представляет собой последовательно соединенный набор открытых пар трения. Поэтому для обеспечения надежной работы и долговечности механизма необходима тщательная смазка, регулярная очистка и защита от загрязнения.

Обычно используются консистентные смазки, которые перед нанесением нужно расплавить либо растворить. Это позволяет маслу проникнуть ко всем внутренним зазорам. После того как испарится растворитель, либо завершиться остывание цепи ее можно вытереть насухо снаружи. Наибольшую эффективность демонстрируют особые смазки с различными присадками для повышения вязкости, антифрикционными компонентами.

Незащищенные роликовые цепи нуждаются в регулярной чистке от загрязнений, остатков старой смазки. Для этого хорошо подходят органические растворители (спирты, керосин) либо горячие водные растворы ПАВ.

В защищенных цепях используются специальные кожухи. Это позволяет продлить срок эксплуатации, но затрудняет проведение ремонтных работ. Также существуют приводные цепи, оснащенные сальниками, которые закладываются вместе со смазывающим материалом:

• O-ring. Применяют круглые кольца из резины.
• X-ring. В качестве сальников используются кольца фасонного сечения.

Такие цепи служат значительно дольше обычных, до полного истирания сальников. Но цена таких изделий выше, также присутствует еще один серьезный недостаток – высокая потеря мощности на изгиб.

Достоинства и недостатки роликовой цепи

По сравнению с другими цепями роликовые отличаются уменьшенной силой трения. Это повышает износостойкость, КПД и другие параметры изделия. Хотя конструкция такой цепи достаточно сложна, она способна длительное время работать в условиях повышенных нагрузок и загрязнения.

Главный недостаток – сравнительно высокая масса роликов, что повышает общий вес конструкции. Сильные удары по зубьям передачи могут привести к раскалыванию ролика, это ограничивает максимальную скорость работы.

Поэтому в оборудовании, работающем на высоких оборотах (ГРМ, ДВС) такие изделия практически не применяют, вместо них используются втулочные либо зубчатые. Втулочная цепь, функционирующая в «масляной ванне» при соблюдении всех условий обеспечивает высокую скорость работы при этом создает меньше шума, более долговечна. В результате за счет повышения этих параметров небольшим снижением КПД можно пренебречь.

Зубчатые

Изделия, относящиеся к этой категории, состоят из пластин двух разновидностей:

1. Основные. Сопрягаются с зубцами «звездочки» за счет плоских поверхностей.
2. Направляющие. Центрируют цепь относительно «звездочек», в которых предусмотрена канавка, расположенная в середине венца.

По сравнению с роликовыми, зубчатые позволяют достичь повышенных рабочих скоростей. Также они отличаются плавностью хода, надежностью. Это достигается за счет многопластинчатой конструкции. При этом вес их больше, они сложнее в производстве, дороже.

Разные типы зубчатой цепи различают по конструктивным особенностям шарнира. Чаще всего применяется шарнир качения, он отличается отсутствием валика, вкладыши состоят из двух сегментов. При движении пластин они перекатываются, такой механизм обеспечивает повышение КПД, сроков эксплуатации изделия.

Реже встречаются конструкции с шарниром скольжения. Вкладыши в них закреплены на пластинах по ширине цепи, взаимодействуют с валиком напрямую. Они позволяют осуществить поворот пластин до 30 градусов в обе стороны.

Втулочные

Цепи этой разновидности конструктивно схожи с роликовыми. Главное отличие – отсутствие ролика и расширенная площадь шарнира. Увеличение площади достигается за счет использования втулок повышенного диаметра, валиков. При этом основной размер изделия остается неизменным.

Существует два типа конструкции:

1. Однорядные.
2. Двухрядные

Цепи такой конструкции используются в условиях повышенной загрязненности, хорошо переносят воздействие пыли и других агрессивных факторов окружающей среды. Они отличаются простой конструкцией, невысокой стоимостью и меньшей в сравнении с другими видами приводных цепей массой.

Главный недостаток – низкая скорость работы, что ограничивает сферы применения таких цепей.

Особенности материалов для производства

Для обеспечения надежности конструкции и повышения износостойкости различные детали приводных цепей производят из таких материалов:

• Пластины. Используются легированные стали либо среднеуглеродистые. Для придания дополнительной прочности сталь подвергают закалке до твердости 30—45 HRC.
• Ролики, валики, вкладыши. Для их изготовления обычно используют цементированную сталь. Для повышения твердости детали подвергают термообработке для достижения показателя твердости 45—65 HRC.

Для цепей, работающих в специфических либо особо сложных условиях, могут применяться материалы с дополнительным повышением тех или иных параметров в зависимости от сферы использования. Часто используют различные антикоррозионные покрытия и другие варианты повышения эксплуатационных свойств изделия.