Maximale Kettenantriebsgeschwindigkeit
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Kurze Review
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Die Kettenübertragung basiert auf dem Ineinandergreifen von Kette und Kettenrädern.
Vorteile und Nachteile
Das Eingriffsprinzip und die hohe Festigkeit der Stahlkette ermöglichen eine höhere Belastbarkeit des Kettenantriebs im Vergleich zu einem Riemenantrieb. Das Fehlen von Schlupf und Durchrutschen gewährleistet ein konstantes Übersetzungsverhältnis (Durchschnitt pro Umdrehung) und die Fähigkeit, unter kurzfristigen Überlastungen zu arbeiten.
Das Getriebeprinzip erfordert kein Vorspannen der Kette, wodurch die Belastung der Stützen reduziert wird. Kettenantriebe können bei kleineren Achsabständen und größeren Übersetzungsverhältnissen arbeiten und auch die Kraft von einer Antriebswelle auf mehrere Abtriebswellen übertragen.
Der Hauptgrund für die Nachteile der Kettenübertragung besteht darin, dass die Kette aus einzelnen starren Gliedern besteht, die nicht kreisförmig, sondern in einem Polygon auf dem Kettenrad angeordnet sind. Dadurch entstehen Verschleiß an den Kettengelenken, Lärm und zusätzliche dynamische Belastungen. Kettenantriebe benötigen ein Schmiersystem.
Anwendungsgebiet:
- Bei großen Achsabständen, bei Geschwindigkeiten unter 15-20 m/s, bei Geschwindigkeiten bis zu 35 m/s werden Plattenketten verwendet (ein Plattensatz mit zwei zahnartigen Vorsprüngen, das Prinzip der Innenverzahnung);
- bei Übertragung von einer Antriebswelle auf mehrere angetriebene Wellen;
- wenn Zahnradantriebe nicht anwendbar sind und Riemenantriebe unzuverlässig sind.
Im Vergleich zu Riemenantrieben sind Kettenantriebe lauter und werden in Getrieben bei niedrigen Drehzahlen eingesetzt.
Hauptmerkmale der Kettenübertragung
Leistung
Moderne Kettenantriebe können mit relativer Geschwindigkeit betrieben werden große Auswahl: von Bruchteilen bis zu mehreren tausend Kilowatt. Bei höheren Leistungen steigen jedoch die Übertragungskosten, so dass Kettengetriebe bis 100 kW am häufigsten eingesetzt werden.
Umfangsgeschwindigkeit
Mit zunehmender Geschwindigkeit und Drehzahl nehmen Verschleiß, dynamische Belastungen und Geräusche zu.
Übersetzungsverhältnis:
Die Übersetzung des Kettenantriebs ist aufgrund der Vergrößerung der Abmessungen auf 6 begrenzt.
KKD-Übertragung
Verluste in einem Kettentrieb bestehen aus Reibungsverlusten in den Kettengelenken, an den Kettenradzähnen und in den Wellenhalterungen. Bei der Schmierung durch Eintauchen in ein Schmierstoffbad werden Mischungsverluste des Schmieröls berücksichtigt. Durchschnittlicher CCD-Wert
Achsabstand und Kettenlänge
Der Mindestwert des Achsabstands wird durch den minimal zulässigen Spalt zwischen den Kettenrädern (30...50 mm) begrenzt. Um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, abhängig vom Übersetzungsverhältnis
Arten von Antriebsketten
- Rolle
- Buchse
- Gezähnt
Alle Ketten sind standardisiert und werden in speziellen Fabriken hergestellt.
Antriebskettenräder
Kettenräder sind wie Zahnräder. Der Teilkreis verläuft durch die Mittelpunkte der Kettengelenke.
Das Profil der Zähne von Rollen- und Hülsenketten kann konvex, gerade und konkav sein, wobei nur der untere Hauptabschnitt des Profils konkav ist, die Form oben konvex ist und im mittleren Teil ein kleiner gerader Übergang vorhanden ist Abschnitt. Das konkave Profil ist am häufigsten.
Die Qualität des Profils wird durch den Profilwinkel bestimmt, der bei konkaven und konvexen Profilen je nach Zahnhöhe variiert. Mit zunehmendem Profilwinkel nimmt der Verschleiß der Zähne und Scharniere ab, was jedoch zu verstärkten Stößen der Scharniere beim Einrücken sowie zu einer Erhöhung der Spannung des Leerlaufstrangs der Kette führt.
Material
Ketten und Kettenräder müssen verschleiß- und stoßfest sein. Die meisten Ketten und Kettenräder bestehen aus Kohlenstoff- und legierten Stählen mit weiterer Wärmebehandlung (Verbesserung, Härtung).
Kettenräder bestehen in der Regel aus den Stählen 45, 40Х usw., Kettenplatten – aus den Stählen 45, 50 usw., Rollen und Rollen – aus den Stählen 15, 20, 20Х usw.
Scharnierteile sind zementiert, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Schlagfestigkeit beizubehalten.
Zukünftig ist geplant, Kettenräder aus Kunststoff herzustellen, wodurch dynamische Belastungen und Getriebegeräusche reduziert werden.
Eingriffskräfte
- Spannungskräfte der führenden und angetriebenen Zweige,
- Umfangskraft,
- Vorspannkraft,
- Zentrifugalkraft.
Kinematik und Dynamik von Kettentrieben
Die Bewegung des angetriebenen Kettenrads wird durch die Geschwindigkeit V 2 bestimmt, deren periodische Änderungen mit einer Variabilität des Übersetzungsverhältnisses und zusätzlichen dynamischen Belastungen einhergehen. Mit der Geschwindigkeit V 1 sind Querschwingungen der Kettenstränge und Stöße der Kettengelenke auf die Kettenradzähne verbunden, die zusätzliche dynamische Belastungen verursachen.
Mit abnehmender Zähnezahl z 1 verschlechtern sich die dynamischen Eigenschaften des Getriebes.
Stöße verursachen Geräusche im Getriebebetrieb und sind eine der Ursachen für Schaltungsausfälle. Um die schädlichen Auswirkungen von Stößen zu begrenzen, wurden Empfehlungen zur Wahl der Kettenteilung in Abhängigkeit von der Übertragungsgeschwindigkeit entwickelt. Bei einer bestimmten Drehzahl kann das Phänomen der Resonanz von Kreisschwingungen auftreten.
Im Betrieb kommt es zu einem Verschleiß der Kettengelenke durch eine Vergrößerung der Abstände zwischen Rolle und Buchse, wodurch die Kette gedehnt wird.
Die Lebensdauer der Kette hängt vom Achsabstand, der Zähnezahl des kleinen Kettenrads, dem Druck im Gelenk, den Schmierbedingungen, der Verschleißfestigkeit des Kettenmaterials und dem zulässigen relativen Verschleiß ab
Mit zunehmender Kettenlänge erhöht sich die Lebensdauer. Bei weniger Ritzelzähnen verschlechtert sich die Dynamik. Eine Erhöhung der Zähnezahl führt zu einer Vergrößerung der Abmessungen, das zulässige relative Spiel verringert sich, was durch die Möglichkeit eines Eingriffsverlusts der Kette in das Kettenrad sowie eine Verringerung der Festigkeit der Kette begrenzt wird.
Mit zunehmender Anzahl der Kettenradzähne z verringert sich somit der zulässige relative Verschleiß der Scharniere und damit die Lebensdauer der Kette vor dem Verlust des Eingriffs in das Kettenrad.
Durch die Wahl der optimalen Anzahl der Kettenradzähne wird eine maximale Lebensdauer unter Berücksichtigung von Festigkeit und Eingriffsfähigkeit gewährleistet.
Leistungskriterien der Kettenübertragung
Die Hauptursache für Leistungsverluste ist der Verschleiß der Kettengelenke. Das wichtigste Konstruktionskriterium für die Verschleißfestigkeit von Scharnieren
Die Lebensdauer der Kette hängt ab von:
- vom Achsabstand (die Kettenlänge nimmt zu und die Anzahl der Kettenläufe pro Zeiteinheit nimmt ab, d. h. die Anzahl der Windungen in jedem Kettengelenk nimmt ab);
- von der Zähnezahl des kleinen Kettenrads (mit zunehmendem z1 nimmt der Drehwinkel in den Scharnieren ab).
Die Methode zur praktischen Berechnung der Kettenübertragung ist in angegeben.
Kettenantrieb, Kette, Kettenrad, Kettenteilung
Berechnungsbeispiel eines Stirnradgetriebes
Ein Beispiel für die Berechnung eines Stirnradgetriebes. Die Materialauswahl, die Berechnung der zulässigen Spannungen, die Berechnung der Kontakt- und Biegefestigkeit wurden durchgeführt.
Ein Beispiel für die Lösung eines Balkenbiegeproblems
Im Beispiel wurden Diagramme der Querkräfte und Biegemomente erstellt, ein gefährlicher Abschnitt gefunden und ein I-Träger ausgewählt. Das Problem besteht darin, die Erstellung von Diagrammen unter Verwendung differenzieller Abhängigkeiten zu analysieren vergleichende Analyse unterschiedliche Balkenquerschnitte.
Ein Beispiel für die Lösung eines Wellentorsionsproblems
Die Aufgabe besteht darin, die Festigkeit einer Stahlwelle bei gegebenem Durchmesser, Material und zulässiger Beanspruchung zu testen. Bei der Lösung werden Diagramme von Drehmomenten, Schubspannungen und Verdrehwinkeln erstellt. Das Eigengewicht der Welle wird nicht berücksichtigt
Ein Beispiel für die Lösung eines Spannungs-Druck-Problems einer Stange
Die Aufgabe besteht darin, die Festigkeit eines Stabstahls bei vorgegebenen zulässigen Spannungen zu prüfen. Bei der Lösung werden Diagramme der Längskräfte, Normalspannungen und Verschiebungen erstellt. Das Eigengewicht der Rute wird nicht berücksichtigt
Anwendung des Satzes zur Erhaltung der kinetischen Energie
Ein Beispiel für die Lösung eines Problems mithilfe des Satzes zur Erhaltung der kinetischen Energie eines mechanischen Systems
Bestimmung der Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Punktes anhand vorgegebener Bewegungsgleichungen
Ein Beispiel für die Lösung eines Problems zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Punktes anhand gegebener Bewegungsgleichungen
Vorlesung 10 KETTENGETRIEBE
LEKTIONEN PLANEN
1. Allgemeine Information.
2. Antriebsketten.
3. Merkmale von Kettengetrieben.
4. Sternchen.
5. Kräfte in den Zweigen der Kette.
6. Art und Ursachen von Ausfällen von Kettenantrieben.
7. Berechnung der Rollenkettenübertragung (Buchse).
1. Allgemeine Information
Kettengetriebe (Abb. 10.1) werden als Zahnradgetriebe mit flexibler Verbindung klassifiziert. Die Bewegung wird durch die Scharnierkette 1 übertragen, die die Antriebs-2 und Abtriebskettenräder3 umschließt und in deren Zähne eingreift.
Kettenübertragungen werden sowohl im Abwärts- als auch im Aufwärtsmodus durchgeführt.
Vorteile von Kettenantrieben:
Im Vergleich zu Zahnrädern können Kettenantriebe Bewegungen zwischen Wellen in erheblichen Achsabständen übertragen
Im Vergleich zu Riemenantrieben sind Kettenantriebe kompakter, übertragen eine größere Leistung, sind über einen weiten Bereich von Achsabständen einsetzbar, benötigen deutlich weniger Vorspannkraft, sorgen für ein konstantes Übersetzungsverhältnis (kein Durchrutschen oder Durchrutschen) und haben einen hohen Wirkungsgrad ;
kann Bewegungen mit einer Kette auf mehrere angetriebene Kettenräder übertragen.
Nachteile von Kettenantrieben:
erhebliche Betriebsgeräusche durch den Aufprall des Kettenglieds auf den Kettenradzahn beim Einrücken, insbesondere bei geringer Zähnezahl und großer Teilung, was den Einsatz von Kettenantrieben einschränkt hohe Geschwindigkeiten;
relativ schneller Verschleiß der Kettengelenke (erhöhte Kettenteilung), die Notwendigkeit der Verwendung eines Schmiersystems und der Installation in geschlossenen Gehäusen;
Dehnung der Kette durch Verschleiß der Scharniere und deren Ablösung von den Kettenrädern, was den Einsatz von Spannvorrichtungen erfordert;
ungleichmäßige Drehung der Kettenräder; die Notwendigkeit einer hohen Präzision bei der Getriebemontage.
Kettenantriebe werden in Werkzeugmaschinen, Motorrädern, Fahrrädern, Industrierobotern, Bohrgeräten, Straßenbau-, Land-, Druck- und anderen Maschinen verwendet, um Bewegungen zwischen parallelen Wellen über große Entfernungen zu übertragen, wenn der Einsatz von Zahnrädern unpraktisch ist und der Einsatz von Riemenantrieben unpraktisch ist ist unmöglich. Am weitesten verbreitet sind Kettengetriebe mit einer Leistung von bis zu 120 kW bei Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 15 m/s.
2. Antriebsketten
Das Hauptelement des Kettentriebs, die Antriebskette, besteht aus einzelnen Gliedern, die durch Scharniere verbunden sind. Antriebsketten dienen der Übertragung mechanischer Energie von einer Welle auf eine andere.
Die Haupttypen standardisierter Antriebsketten sind Rollen-, Buchsen- und Zahnketten.
Rollenantriebsketten. Die Norm sieht folgende Arten von Rollenketten vor: Antriebsrolle (PR, Abb. 10.2), leichte Reihe (PRL), langgliedrig (PRD), zwei-, drei- und vierreihig (2PR, 3PR, 4PR) .
Rollenkettenglieder (Abb. 10.3) bestehen aus zwei Reihen äußerer 1 und innerer 2 Laschen. Die Achsen3 werden in die Außenplatten eingepresst und durch Buchsen4 geführt, die wiederum in die Innenplatten eingepresst werden. Die Buchsen sind mit frei rotierenden gehärteten Rollen5 vorinstalliert. Nach der Montage werden die Enden der Achsen zu Köpfen vernietet, die ein Herunterfallen der Platten verhindern. Bei relativer Drehung der Glieder dreht sich die Achse in der Buchse und bildet ein Gleitscharnier. Die Kette wird über eine Rolle mit dem Kettenrad in Eingriff gebracht, die beim Drehen auf der Buchse entlang des Zahns des Kettenrads rollt. Durch diese Konstruktion können Sie den Druck des Zahns auf die Buchse ausgleichen und den Verschleiß sowohl der Buchse als auch des Zahns verringern.
Die Umrisse der Platten ähneln der Zahl 8 und gewährleisten die gleiche Festigkeit der Platte in allen Abschnitten.
Die Kettenteilung P ist der Hauptparameter der Kettenübertragung. Je größer die Teilung, desto höher ist die Belastbarkeit der Kette.
Der Teilkreis der Kettenräder verläuft durch die Mittelpunkte der Scharniere
d = P /,
wobei Z die Anzahl der Kettenradzähne ist.
Die Teilung P von Kettenrädern wird entlang der Sehne des Teilkreises gemessen.
Rollenketten sind weit verbreitet. Sie werden bei Geschwindigkeiten von 15–30 m/s eingesetzt.
Bush-Antriebsketten(Abb. 10.4) ähneln im Aufbau Rollenketten, verfügen jedoch über keine Rollen, was die Herstellungskosten der Kette senkt, ihr Gewicht reduziert, aber den Verschleiß von Kettenbuchsen und Kettenradzähnen deutlich erhöht. Buchsenketten werden in unkritischen Getrieben bei Geschwindigkeiten von 15–35 m/s eingesetzt.
Buchsen- und Rollenketten werden einreihig und mehrreihig mit einer Reihenanzahl von 2–4 oder mehr hergestellt. Eine mehrreihige Kette mit kleinerer Teilung ermöglicht es, eine einreihige Kette mit größerer Teilung zu ersetzen und dadurch die Durchmesser der Kettenräder zu verringern und dynamische Belastungen im Getriebe zu reduzieren. Mehrreihige Ketten können mit deutlich höheren Kettengeschwindigkeiten betrieben werden. Die Belastbarkeit der Kette steigt nahezu proportional mit der Anzahl der Reihen.
Die Enden der Kette werden mit einer geraden Anzahl von Gliedern durch ein Verbindungsglied und mit einer ungeraden Anzahl durch ein Übergangsglied verbunden, das weniger stark ist als die Hauptglieder. Daher werden Ketten mit gerader Gliederzahl verwendet.
Gezahnte Antriebsketten(Abb. 10.5) bestehen aus Verbindungen, die aus einer Reihe von Platten bestehen, die gelenkig miteinander verbunden sind. Jede Platte hat zwei Zähne und einen Hohlraum dazwischen, um den Kettenradzahn aufzunehmen.
Die Anzahl der Laschen bestimmt die Breite der Kette, die wiederum von der übertragenen Leistung abhängt. Die Arbeitsflächen sind die Ebenen der Platten, die in einem Winkel von 60° stehen. Mit diesen Kanten wird jedes Kettenglied zwischen zwei Kettenradzähnen eingeklemmt, die ein trapezförmiges Profil haben. Dadurch arbeiten Zahnketten reibungslos und geräuscharm, absorbieren Stoßbelastungen besser und ermöglichen Geschwindigkeiten von 25–40 m/s.
Um das seitliche Herunterfallen der Kette von den Kettenrädern zu verhindern, werden Führungsplatten verwendet, die in der Mitte oder an den Seiten der Kette angebracht sind. Der Teilkreisdurchmesser des Kettenrades ist bei Zahnketten größer als dessen Außendurchmesser.
Die relative Drehung der Glieder erfolgt durch Gleit- oder Rollgelenke.
Das Rollgelenk ((Abb. 10.5)) besteht aus zwei Prismen 1 und 2 mit zylindrischen Arbeitsflächen und einer Länge gleich der Breite der Kette. Die Prismen ruhen auf den Abflachungen. Prisma 1 wird in der gemusterten Nut der Platte B befestigt, Prisma 2 wird in Platte A befestigt. Beim Drehen der Glieder rollen die Prismen übereinander und sorgen so für ein sauberes Abrollen. Ketten mit Rollgelenken sind teurer, haben aber geringe Reibungsverluste.
Gleitgelenk besteht aus einer Achse und zwei Linern, die in geformten Rillenplatten A und B befestigt sind. Wenn die Platten gedreht werden, gleitet der Liner entlang der Achse und dreht sich in der Nut der Platte. Mit den Einsätzen können Sie die Kontaktfläche um das 1,5-fache vergrößern. Das Scharnier ermöglicht eine schräge Drehung der Platte
max. Typischerweisemax = 30°.
Im Vergleich zu anderen sind Zahnketten schwerer, aufwendiger in der Herstellung und teurer.
Derzeit werden überwiegend Rollen- und Buchsenkettengetriebe eingesetzt.
Kettenmaterial. Ketten müssen verschleißfest und langlebig sein. Kettenlaschen bestehen aus Stahlsorten 50, 40Х und anderen, gehärtet auf eine Härte von 40–50 HRC; Achsen, Buchsen, Rollen und Prismen werden aus einsatzgehärteten Stählen der Sorten 20, 15Х und anderen hergestellt, gehärtet auf eine Härte von 52–65 HRC. Durch die Erhöhung der Härte der Teile kann die Verschleißfestigkeit der Ketten erhöht werden.
Optimaler Übertragungsachsabstand entnommen aus dem Kettenhaltbarkeitszustand (Abb. 10.6):
a = (30–50)P ,
wobei P die Kettenteilung ist.
Wenn die Achse des Kettentriebs mit den Teilkreisen d 1 und d 2 um einen Winkel α zum Horizont geneigt ist, sackt der angetriebene Zweig um den Betrag f ab.
3. Merkmale von Kettengetrieben
Variabilität des Momentanwerts des Übersetzungsverhältnisses.
Die Geschwindigkeit v der Kette, die Winkelgeschwindigkeit2 des angetriebenen Kettenrades und das Übersetzungsverhältnisi =1 /2 sind bei konstanter Winkelgeschwindigkeit1 des Antriebskettenrades variabel.
Die Bewegung des Gelenks des Glieds, das als letztes mit dem Antriebskettenrad in Eingriff kam, bestimmt die Bewegung der Kette im Antriebsgetriebe. Jedes Glied führt die Kette, während sich das Kettenrad um einen Winkelschritt dreht und dann dem nächsten Glied nachgibt.
Betrachten wir ein Kettengetriebe mit horizontalem Antriebsstrang. Das Antriebsgelenk am kleinen Kettenrad wird irgendwann um einen Winkel von 1 gegenüber der Hochachse gedreht. Umfangsgeschwindigkeit am Zahn des Antriebskettenrades v 1 = 1 R 1, wobei R 1 = d 1 /2 der Radius der Kettengelenke ist. Kettengeschwindigkeit v = v 1 сos1, wobei 1 der Umschlingungswinkel des Antriebskettenrads relativ zur Senkrechten zum Antriebszweig ist. Da sich beim Drehen des Kettenrads der Winkel 1 innerhalb der Grenzen (/Z 1 – 0 – /Z 1) betragsmäßig ändert, ändert sich die Geschwindigkeit v der Kette beim Drehen um eins
Der Winkelschritt schwankt innerhalb des Bereichs (v min – v max – v min), wobei v min =1 R 1 cos (/Z 1) und v min =1 R 1 ist. Momentane Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen Kettenrads
2 = v /(R 2 cos2 ),
wobei der Winkel 2 am angetriebenen Kettenrad innerhalb der Grenzen (/Z 2 – 0 – /Z 2) variiert.
Momentanes Übertragungsverhältnis (unter Berücksichtigung von v = 1 R 1 cos1)
R2cosα2 | ||||
R 1cosα1 |
||||
Das Übersetzungsverhältnis des Kettentriebs ist im Drehbereich des Kettenrads um einen Zahn variabel. Die Variabilität von i führt zu ungleichmäßigem Lauf des Getriebes, dynamischer Belastung aufgrund der Beschleunigung der durch das Getriebe verbundenen Massen und Querschwingungen der Kette. Je größer die Anzahl der Kettenradzähne ist, desto gleichmäßiger ist die Bewegung (je kleiner sind die Grenzen für die Winkeländerung1,2).
Durchschnittliches Übersetzungsverhältnis. Bei einer Umdrehung des Kettenrades legt die Kette den Weg S = PZ zurück. Zeit, s, für eine Umdrehung des Kettenrads: t = 2 /1 = 60/n. Daher Geschwindigkeit v, m/s, der Kette
v = S /t = РZ 1 10–3 /(60/n 1 ) = PZ 2 10–3 /(60/n 2 ),
wobei P die Kettenteilung in mm ist; Z 1,n 1 und Z 2,n 2 die Anzahl der Zähne und die Drehzahl des Antriebs- und des angetriebenen Kettenrades in U/min sind.
Aus der Gleichheit der Kettengeschwindigkeiten auf den Kettenrädern folgt
i = n1 / n2 = Z2 / Z1 = R2 / R1.
Das mittlere Übersetzungsverhältnis i pro Umdrehung ist konstant. Der maximal zulässige Wert des Übersetzungsverhältnisses des Kettenantriebs wird durch den Bogen der Kette, der das kleine Kettenrad umschlingt, und die Anzahl der auf diesem Bogen befindlichen Scharniere begrenzt. Es wird empfohlen, einen Gurtwinkel von mindestens 120° anzunehmen und die Anzahl der Scharniere am Gurtbogen mindestens fünf zu betragen. Diese Bedingung kann bei beliebigen Achsabständen erfüllt werden< 3,5. Приi >7 Der Achsabstand liegt außerhalb der optimalen Werte. Daher normalerweise 6.
Auswirkungen von Kettengliedern auf die Zähne des Kettenrads beim Einrücken.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Kettenradzahns in dem Moment vor dem Eingreifen des Kettengelenks beträgt v 1, und die vertikale Projektion dieses Vektors beträgt v". Da das vorherige Gelenk immer noch das führende ist, wird die gesamte Kette, einschließlich der Scharnier, das eingerastet ist, bewegt sich mit der Geschwindigkeit v 1. Vertikale Projektion des Geschwindigkeitsvektors v 1 beim Eingreifen
Sterne.
Drehung der Glieder unter Last. Wenn das Kettenrad um einen Winkelschritt gedreht wird, drehen sich die durch das Antriebsscharnier verbundenen Glieder um
Ecke. Bei der Übertragung von Umfangskräften entsteht eine Rotation im Gelenk, die zu Verschleiß führt. Je größer die Anzahl der Kettenradzähne ist, desto kleiner ist der Drehwinkel, der den Reibweg (Verschleiß) bestimmt.
4. Sterne
Kettenräder (Abb. 10.7) von Kettentrieben werden normgerecht mit einem verschleißfesten Zahnprofil gefertigt. Um die Haltbarkeit des Kettenantriebs zu erhöhen, verwenden Sie möglichst viele Zähne auf einem kleineren Kettenrad. Anzahl Z 1 der kleinen Kettenradzähne für Rollen- und Hülsenketten, unterliegt Z 1 min 13,
Z 1 = 29 – 2i,
wobei i das Übersetzungsverhältnis ist.
Als minimal zulässige Zähnezahl eines kleinen Kettenrades gilt:
bei hohen Geschwindigkeiten Z 1 min = 19–23; mit Durchschnitt –Z 1 min = 17–19; bei niedrigem –Z 1 min = 13–15.
Wenn die Scharniere verschleißen und sich dadurch die Teilung erhöht, neigt die Kette dazu, entlang des Zahnprofils anzusteigen, und je höher die Anzahl der Kettenradzähne, desto höher. Bei große Zahl selbst bei einer leicht abgenutzten Kette springt die Kette durch radiales Gleiten entlang des Zahnprofils vom angetriebenen Kettenrad ab. Daher ist die maximale Zähnezahl eines großen Kettenrads begrenzt auf: Z 2 90 für eine Buchsenkette; Z 2 120 für eine Rollenkette. Bevorzugt ist eine ungerade Anzahl an Kettenradzähnen, was in Kombination mit einer geraden Anzahl an Kettengliedern zu einem gleichmäßigeren Verschleiß beiträgt.
Kettenradmaterial müssen verschleißfest und gut stoßfest sein. Kettenräder bestehen aus Stahl
Sorten 45, 40Х und andere mit einer Härte von 45–55 HRC oder aus einsatzgehärtetem Stahl der Sorten 15, 20Х mit einer Härte von 55–60 HRC. Um den Geräuschpegel und die dynamischen Belastungen in Getrieben mit leichten Betriebsbedingungen zu reduzieren, wird der Zahnkranz der Kettenräder aus Aluminium gefertigt Polymermaterialien: Glasfaser und Polyamide.
5. Kräfte in den Zweigen der Kette
Im Übertragungsbetrieb wird der führende Kettenzweig mit einer Kraft F 1 belastet, bestehend aus einer Nutzkraft (Umfangskraft) F t und einer Zugkraft F 2 des angetriebenen Kettenzweigs:
F1 = Ft + F2.
Von der Kette übertragene Umfangskraft F t N:
F t = 2 103 T /d ,
Dabei ist d der Teilkreisdurchmesser des Kettenrads in mm.
Die Spannkraft F 2 des angetriebenen Kettenstrangs ergibt die Spannkraft F 0 aus eigene Stärke Schwerkraft und Kraft F c Spannung durch Einwirkung von Zentrifugalkräften:
F2 = F0 + Fc.
Spannung F0, N aufgrund der Schwerkraft, wenn die Verbindungslinie der Kettenradachsen horizontal oder nahe daran liegt:
F0 = qga2 / 8 f =1,2 qa2 / f,
Dabei ist q die Masse von 1 m Kette, kg/m; g = 9,81 m/s2 ist die Beschleunigung des freien Falls; a ist der Mittelpunkt-zu-Mitte-Abstand, m; f ist der Durchhang des angetriebenen Zweigs, m (Abb. 10.6).
Wenn die Linie der Kettenradmittelpunkte vertikal oder nahe daran liegt
F0 = qga.
Kettenspannung aufgrund der Zentrifugalkräfte, N,
Fts = qv2,
Dabei ist v die Kettengeschwindigkeit, m/s.
Die Kraft F c wirkt auf die Kettenglieder entlang ihrer gesamten Kontur und verursacht zusätzlichen Verschleiß an den Scharnieren. Kettentriebe werden anhand der in der Norm angegebenen Werte der Zerstörungskraft und der Spannkraft des Antriebszweigs auf Festigkeit geprüft, die unter Berücksichtigung zusätzlicher dynamischer Belastungen aus der ungleichmäßigen Bewegung der Kette, des angetriebenen Kettenrads und der reduzierten Massen berechnet wird dazu. Die Spannung des angetriebenen Kettenstrangs F 2 ist gleich der größeren der Spannungen F 0 oder F c.
Die Zentrifugalkraft belastet die Wellen und Stützen nicht. Die errechnete Belastung F der Kettenantriebswellen ist geringfügig größer als die nutzbare Umfangskraft aufgrund der Spannung der Kette durch ihre eigene Schwerkraft. Unter Vorbehalt akzeptiertFв = Kв Ft,
wo K in – Wellenbelastungsfaktor; für horizontale Zahnräder beträgt K in = 1,15, für vertikale Zahnräder beträgt K in = 1,05. Die Richtung der Kraft F in verläuft entlang der Mittellinie der Kettenräder.
6. Art und Ursachen von Ausfällen von Kettenantrieben
Die Antriebsketten zeichnen sich durch Folgendes aus: Haupttypen von Grenzzuständen:
Verschleiß der Scharnierteile durch gegenseitige Drehung unter Last. Führt zu einer Vergrößerung der Kettenteilung. Mit zunehmender Abnutzung befinden sich die Scharniere näher an den Spitzen der Zähne und es besteht die Gefahr, dass die Kette von den Kettenrädern springt.
Verschleiß der Kettenradzähne durch relatives Gleiten und Festfressen in der Schnittstelle zwischen Rolle und Kettenradzahn. Führt zu einer Vergrößerung der Kettenradteilung;
Ermüdungsversagen von Kettenlaschen aufgrund zyklischer Belastung. Beobachtet bei hochtourigen, stark belasteten Getrieben, die in geschlossenen Gehäusen mit guter Schmierung arbeiten;
Schlagermüdungszerstörung dünnwandiger Teile – Rollen und Buchsen. Diese Ausfälle werden durch den Aufprall der Scharniere auf die Zähne der Kettenräder beim Eintritt verursacht
ins Engagement.
IN Bei einem ordnungsgemäß ausgelegten und betriebenen Kettenantrieb nimmt die Kettenteilung bei Verschleiß der Gelenke stärker zu als die Kettenradteilung. Dies ist mit einem schlechten Eingriff, einem unzulässigen Durchhängen des Leerlaufkettenzweigs, einem Abspringen vom Kettenrad, einem Aufprall auf die Wände des Gehäuses oder Kurbelgehäuses sowie einer Zunahme von Vibrationen und Geräuschen verbunden. Daher wird die Kette in der Regel ausgetauscht, bevor ein Ermüdungsbruch auftritt. Die Hauptursache für den Ausfall von Kettenantrieben ist daher der Verschleiß der Scharniere.
7. Berechnung der Übertragung durch Rollenkette (Buchse).
Die Verschleißfestigkeit von Scharnieren ist das Hauptkriterium für die Leistung und Auslegung von Kettentrieben. Der Verschleiß hängt vom Druck p im Scharnier und der Größe des Reibungsweges S ab, quantitative Beurteilung
n1.doc
Abschnitt 10. Kettengetriebe.allgemeine Informationen
Übertragung mechanischer Energie zwischen parallelen Wellen, durchgeführt mit zwei Rädern- Die Kettenräder 1 und 2 und die sie umschließende Kette 3 werden als Kettentrieb bezeichnet(Abb. 1). Sie dienen zur Rotationsübertragung zwischen parallelen, voneinander entfernten Wellen.
Abb.1. Kettenantrieb: 1 - Antriebskettenrad; 2 - angetriebenes Kettenrad;
3 - Kette; 4 - Dehngerät
Der Kettenantrieb gehört wie der Riemenantrieb zur Gruppe der Getriebe mit flexibler Kupplung. Das flexible Glied ist in diesem Fall die Kette, die in die Zähne der Kettenräder eingreift. Die Kette besteht aus durch Scharniere verbundenen Gliedern, die für Beweglichkeit oder „Flexibilität“ der Kette sorgen. Der Eingriff bietet gegenüber dem Riemenantrieb eine Reihe von Vorteilen.
Kettengetriebe können als flexible Zahnradgetriebe klassifiziert werden(Riemen - Reibung mit flexibler Verbindung). Durch den Eingriff kann eine Vorspannung der Kette vermieden werden. Bei der Konstruktion von Kettenantrieben zum Ausgleich der Kettenlängung beim Ziehen und zur Sicherstellung des Betriebsdurchhangs des Auslegers F Der angetriebene Zweig ist manchmal mit speziellen Spannvorrichtungen versehen (siehe Abb. 1). Zusätzlich zu den aufgeführten Hauptelementen umfassen Kettengetriebe Schmiervorrichtungen und Schutzvorrichtungen.
Der Umschlingungswinkel des Kettenrads durch die Kette ist nicht so entscheidend wie der Umschlingungswinkel der Riemenscheibe durch den Riemen bei einem Riementrieb.
Kettenantriebe können sowohl für große als auch für kleine Achsabstände eingesetzt werden. Sie können Leistung von einer Antriebsverbindung übertragen 1 mehrere Sterne 2 (Abb. 2).
Abb.2. Multi-Link-Übertragungsdiagramm: 1 - Antriebskettenrad; 2 - drei angetriebene Kettenräder
Abb. 3. Multi-Link-Übertragung
Einstufung
Kettengetriebe werden nach folgenden Hauptmerkmalen unterteilt:
Nach Kettentyp: mit Rollenketten (Abb. 4, A); mit Buchsen (Abb. 4, B); mit Zahnrädern (Abb. 4, V).
Je nach Anzahl der Reihen werden Rollenketten in einreihige Ketten eingeteilt (siehe Abb. 4, A) und mehrreihig (zum Beispiel zweireihig, siehe Abb. 4, B).
Entsprechend der Anzahl der angetriebenen Kettenräder: normaler Zweilenker (siehe Abb. 1, 4, 5); Spezial - Multi-Link (siehe Abb. 2, 3).
Entsprechend der Position der Sterne: horizontal (Abb. 5, A); geneigt (Abb. 5, B); vertikal (Abb. 5, V).
a) b) c)
Reis. 4. Arten von Kettenantrieben: A - mit Rollenkette; B- mit Buchsenkette; V - mit Zahnkette
Reis. 5. Arten von Kettenantrieben: A- horizontal;
B- geneigt; V- vertikal
Reis. 6. Kettenantrieb mit Spannrolle
5. Je nach Methode zur Regulierung des Kettendurchhangs: mit einem Spanner (siehe Abb. 1); mit Spannritzel (Rolle, Abb. 6).
6. Konstruktionsbedingt: offen (siehe Abb. 3), geschlossen (Abb. 7).
Abb.7. Installation des Kettenantriebs
Vorteile und Nachteile
Vorteile:
Die höhere Festigkeit einer Stahlkette im Vergleich zu einem Riemen ermöglicht es der Kette, große Lasten bei konstantem Übersetzungsverhältnis und bei deutlich geringerem Achsabstand zu übertragen (die Übertragung ist kompakter);
Möglichkeit der Bewegungsübertragung über eine Kette auf mehrere Kettenräder;
Im Vergleich zu Zahnrädern ist die Übertragung von Drehbewegungen über große Entfernungen (bis zu 7 m) möglich;
Weniger Belastung der Wellen als bei Riemenantrieben;
Relativ hohe Effizienz (>> 0,9 h 0,98);
Kein Schlupf;
Auf die Wellen wirken geringe Kräfte, da keine große Vorspannung erforderlich ist;
Möglichkeit des einfachen Kettenwechsels.
Mängel:
Relativ hohe Kettenkosten;
Unfähigkeit, beim Rückwärtsfahren ohne Anhalten einen Gang einzulegen;
Getriebe erfordern den Einbau in Kurbelgehäuse;
Schwierigkeiten bei der Schmierstoffversorgung der Kettengelenke;
Die Geschwindigkeit der Kette ist insbesondere bei einer geringen Anzahl an Kettenradzähnen nicht konstant, was zu Schwankungen im genauen Übersetzungsverhältnis führt. Der Hauptgrund für diesen Nachteil besteht darin, dass die Kette aus einzelnen Gliedern besteht und nicht kreisförmig, sondern im Polygon auf dem Kettenrad angeordnet ist. Dabei ist die Geschwindigkeit der Kette bei gleichmäßiger Drehung des Kettenrads nicht konstant. Feige. Abbildung 8 zeigt die Geschwindigkeiten der Kettengelenke und Kettenradzähne. IN dieser Moment wenn das Scharnier A eingekuppelt ist, Gelenkgeschwindigkeit und Kettenradumfangsgeschwindigkeit an einem Punkt, der mit der Mitte des Scharniers zusammenfällt, gleich sind. Teilen wir diese Geschwindigkeit in zwei Komponenten auf: entlang des Kettenzweigs und senkrecht zur Kette gerichtet. Die Bewegung des angetriebenen Kettenrads wird durch die Geschwindigkeit bestimmt. Da der Winkel vom Moment des Einrastens des Scharniers abweicht A) bis zu (Einrastmoment des Scharniers IN), dann ändert sich die Geschwindigkeit, und das ist der Grund Unbeständigkeit des Übersetzungsverhältnissesich und zusätzliche dynamische Belastungen im Getriebe.
Erhöhte Geräuschentwicklung, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, durch den Aufprall des Kettenglieds beim Einkuppeln und zusätzliche dynamische Belastungen durch die Vielseitigkeit der Kettenräder; Querschwingungen der Kettenzweige sind mit der Geschwindigkeit verbunden. Im Moment des Einrastens des Scharniers IN mit Zahn MIT Die vertikalen Komponenten ihrer Geschwindigkeiten sind gegeneinander gerichtet, der Kontakt des Scharniers mit dem Zahn geht mit einem Stoß einher. Aufeinanderfolgende Stöße verursachen Übertragungsgeräusche und Schäden an Kettengelenken und Kettenradzähnen. Um die schädlichen Auswirkungen von Stößen zu begrenzen, wurden Empfehlungen zur Wahl der Kettenteilung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsritzels entwickelt.
Sie arbeiten unter Bedingungen, in denen es in den Scharnieren keine Flüssigkeitsreibung gibt und daher ein unvermeidlicher Verschleiß auftritt, der durch schlechte Schmierung und das Eindringen von Staub und Schmutz erheblich ist. Während eines Laufs werden in jedem Gelenk vier Umdrehungen ausgeführt: zwei am Antriebskettenrad und zwei am angetriebenen Kettenrad. Diese Drehungen verursachen Verschleiß an den Buchsen und Scharnierwellen. Der Verschleiß der Ketten- und Kettenradzähne hängt auch mit der Bewegung der Scharniere entlang des Zahnprofils während des Eingriffsvorgangs zusammen. Dies führt zu einer Dehnung der Kette, die den Einsatz von Spannern erfordert, um die Folgen zu beseitigen. Um den Verschleiß zu reduzieren, muss auf eine ausreichende Schmierung der Scharniere geachtet werden.
Sie erfordern eine höhere Genauigkeit der Wellenmontage als Keilriemenantriebe, um ein Abspringen der Kette vom Kettenrad und eine aufwändigere Wartung (Schmierung, Einstellung) zu vermeiden.
Anwendungsgebiet
Kettenantriebe werden häufig in Transportgeräten (Förderbänder, Aufzüge, Motorräder, Fahrräder), in Antrieben von Werkzeug- und Landmaschinen, in der Chemie-, Bergbau- und Ölfeldtechnik eingesetzt.
Neben Kettenantrieben werden Kettenvorrichtungen im Maschinenbau eingesetzt, d.h. Kettenantriebe mit Arbeitskörpern (Eimer, Schaber) in Förderbändern, Aufzügen, Baggern und anderen Maschinen.
Am weitesten verbreitet sind Kettengetriebe mit einer Leistung von bis zu 120 kW bei Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 15 m/s.
Antriebsketten- und Kettenradkonstruktionen
Im Maschinenbau eingesetzte Ketten, je nach Art der von ihnen ausgeführten Arbeit werden in zwei Gruppen eingeteilt: Antrieb und Traktion. Die Ketten werden standardisiert und in spezialisierten Fabriken hergestellt. Allein die Produktion von Antriebsketten in Russland übersteigt 80 Millionen m pro Jahr. Jährlich werden mehr als 8 Millionen Autos damit ausgestattet.
Antriebsketten übertragen die Bewegung direkt von der Energiequelle auf das Arbeitselement oder über Zwischengeräte. Strukturell sind sie unterteilt in Rolle, Buchse Und Gang(Tabelle 1). In der GUS werden Antriebsketten standardisiert und in spezialisierten Fabriken hergestellt. Sie zeichnen sich durch kleine Stufen (zur Reduzierung dynamischer Belastungen) und verschleißfeste Scharniere (zur Gewährleistung der Haltbarkeit) aus.
Die wichtigsten geometrischen Merkmale von Ketten sind Teilung und Breite, das wichtigste Leistungsmerkmal ist die experimentell ermittelte Bruchlast. Gemäß internationalen Standards werden Ketten mit Teilungen verwendet, die ein Vielfaches von 25,4 mm (d. h. ~ 1 Zoll) betragen.
Die folgenden wasserbetriebenen Rollen- und Buchsenketten werden in Russland gemäß GOST 13568-75* hergestellt:
PRL – einreihige Walze mit normaler Genauigkeit;
PR – Hochpräzisionswalze;
PRD – Langlenkerrolle;
PV - Hülse;
PRI - Walze mit gebogenen Platten,
Und auch Rollenketten nach GOST 21834-76* für Bohrinseln (Inline-Antriebe).
Rollenkette(Abb.9) besteht aus externen N und intern Vn Glieder (die jeweils aus zwei Platten bestehen), die über Rollen und Buchsen gelenkig verbunden sind. Äußere und innere Glieder der Kette wechseln sich ab. Am Kettenrad greift eine Rolle an 1, frei auf der Buchse sitzend 2, in Platten gepresst 3 interner Link. Rolle 4 in die Laschen 5 des Außenlenkers eingepresst. Die Rollen (Achsen) der Ketten sind gestuft oder glatt. Die Enden der Rollen sind vernietet, sodass die Kettenglieder einteilig sind. Die Enden der Kette werden durch Verbindungsglieder verbunden, wobei die Rollen durch Splinte oder Nieten gesichert werden. Ist der Einsatz einer Kette mit ungerader Gliederzahl erforderlich, kommen spezielle Übergangsglieder zum Einsatz, die allerdings schwächer sind als die Hauptglieder. Daher tendieren sie meist dazu, Ketten mit einer geraden Anzahl an Gliedern zu verwenden. Das Verbindungsglied C dient der Verbindung zweier Enden einer Kette mit gerader Stufenzahl und dem Übergangsglied P- mit ungeraden. Dank der Rollen wird die Gleitreibung zwischen Kette und Kettenrad durch Rollreibung ersetzt, was den Verschleiß der Kettenradzähne verringert. Die Platten sind mit einer Kontur versehen, die an die Zahl 8 erinnert und die Platten näher an Körper mit gleichem Zugwiderstand bringt.
Das Material der Rollenkettenplatte ist 50er-Stahl (gehärtet). H.R.C. 38-45); Rollen, Buchsen, Rollen - Stahl 15, 20, 25 (mit anschließender Aufkohlung und Härtung auf H.R.C. 52-60).
Reis. 9. Rollenkette: 1 - Videoclip; 2 - Ärmel; 3 - interne Laschen;
4 - Walze; 5 - Außenlaschen
Im Maschinenbau werden häufiger einreihige Rollenketten eingesetzt (siehe Abb. 4, A und 9). Um bei hohen Belastungen und Geschwindigkeiten den Einsatz von Ketten mit großen Teilungen zu vermeiden, die im Hinblick auf dynamische Belastungen ungünstig sind, werden mehrreihige Ketten eingesetzt. Mehrreihige Ketten (zweireihig – siehe Abb. 4, B) enthalten mehrere Zweige einreihiger Ketten, die durch längliche Rollen verbunden sind. Die übertragenen Leistungen und zerstörerischen Belastungen mehrreihiger Schaltkreise sind nahezu proportional zur Anzahl der Reihen.
Normale Präzisionsrollenketten PRLs sind im Teilungsbereich 15,875...50,8 genormt und für eine um 10...30 % geringere Bruchlast als Hochpräzisionsketten ausgelegt.
Langgliedrige Rollenketten PRD wird im Vergleich zu herkömmlichen Walzen in zwei Schritten durchgeführt. Daher sind sie leichter und günstiger als herkömmliche Modelle. Insbesondere in der Landtechnik empfiehlt sich der Einsatz bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Buschketten(Abb. 10) ähneln im Design den vorherigen. Diese Ketten unterscheiden sich von Rollenketten durch das Fehlen einer Rolle, was die Kosten der Kette senkt und die Abmessungen und das Gewicht bei einer größeren Scharnierprojektionsfläche reduziert. Die Buchse greift direkt in die Zähne des Kettenrads ein; Der Kettenradverschleiß ist deutlich höher als beim Einsatz einer Rollenkette. Diese Ketten werden mit einer Teilung von nur 9,525 mm hergestellt und finden vor allem in Motorrädern und Autos (Nockenwellenantrieb) Verwendung. Die Ketten zeigen eine ausreichende Leistung.
Rollenketten mit gebogenen Laschen Der PR wird aus identischen Links zusammengesetzt, ähnlich dem Übergangslink. Aufgrund der Biegung der Laschen und damit einer erhöhten Nachgiebigkeit werden diese Ketten bei dynamischen Belastungen (Stöße, häufige Umkehrungen usw.) eingesetzt.
Die Bezeichnung einer Rollen- oder Buchsenkette gibt an: Typ, Teilung, Bruchlast und GOST-Nummer (z. B. Kette PR-25.4-5670 GOST 13568 -75*). Bei mehrreihigen Ketten wird die Anzahl der Reihen am Anfang der Bezeichnung angegeben.
Reis. 10. Buchsenkette: 1 - interne Laschen; 2 - Außenlaschen
Tabelle 1.
Basic technische Eigenschaften Antriebsketten
| Parameter | Rolle und Hülse einreihig normal nach GOST 13568-75 (Kettenräder nach GOST 591-69) | Verzahnt nach GOST 13552-81 (Kettenräder nach GOST). 13576-68) |
|||||||||||
| Steigung, mm | 12,7 | 15,87 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 50,8 | 12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 |
||
| 4,5 | 17,8 | 22,1 | 31,0 | 55,1 | 86,2 | 223,1 | 23,6-52,7 | 38,7-88,7 | 71,6-140,8 | 115,7-215,6 | 170,6 -302,7 |
||
| Innere Linkbreite IN Ö oder Kettenbreite IN, mm | 3,0 | 5,4 | 6,48 | 12,70 | 15,68 | 19,05 | 31,75 | 22,5-52,5 | 30-70 | 45-93 | 57-105 | 69-117 |
|
| Rollendurchmesser D, mm | 2,31 | 4,45 | 5,08 | 5,96 | 7,95 | 9,55 | 14,29 | 3,45 | 3,9 | 4,9 | 5,9 | 7,9 |
|
| Gewicht von 1 m Kette Q, kg | 0,20 | 0,65 | 0.80 | 19 | 3,8 | 9,70 | 1,3-3,0 | 2,2-5,0 | 3,9-8,0 | 6,5-12,0 | 10-16,7 |
||
| Zulässiger Sicherheitsfaktor [ S] bei Drehzahl, U/min | Bis zu 50 | - | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | ,-7- | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 400 | - | 8,5 | 8,5 | 9,3 | 9,3 | 10,2 | 11,7 | 24 | 24 | 26 | 26 | 32 |
|
| 800 | - | 10,2 | 10,2 | 11,7 | 11,7 | 14,8 | 16,3 | 29 | 29 | 33 | 33 | 41 |
|
| 1000 | - | 11,0 | 11,0 | 12,9 | 12,9 | 16,3 | - | 31 | 31 | 36 | 36 | 46 |
|
| 1200 | - | 11,7 | 11,7 | 14 | 14 | 19,5 | - | 33 | 33 | 40 | 40 | 51 |
|
| 1600 | - | 13,2 | 13,2 | - | - | - | - | 37 | 37 | 46 | 46 | - |
|
| 2800 | - | 18,0 | 18,0 | - | - | - | - | 51 | 51 | - | - | - |
|
| Zulässiger Druck* in Kettengelenken [R], MPa, bei Drehzahl, U/min | Bis zu 50 | - | 34,3 | 34,3 | 34,3 | 34,3 | 34,3 | 34,3 | 19,6 | 19,6 | 19,6 | 19,6 | 19,6 |
| 400 | - | 28,1 | 28,1 | 25,7 | 25,7 | 23,7 | 20,6 | 16,1 | 16,1 | 14,7 | 14,7 | 13,7 |
|
| 800 | - | 23,7 | 23,7 | 20,6 | 20,6 | 28,1 | 14,7 | 13,7 | 13,7 | 11,8 | 11,8 | 10,3 |
|
| 1000 | - | 22,0 | 22,0 | 18,6 | 18,6 | 16,3 | - | 12,9 | 12,9 | 10,8 | 10,8 | 9,32 |
|
| 1200 | - | 20,6 | 20,6 | 17,2 | 17,2 | 14,7 | - | 11,8 | 11,8 | 9,81 | 9,81 | 8,43 |
|
| 1600 | - | 18,1 | 18,1 | 14,7 | 14,7 | - | - | 10,3 | 10,3 | 8,43 | 8,43 | - |
|
| 2800 | - | 13,4 | 13,4 | - | - | - | - | 7,6 | 7,6 | - | - | - |
|
| Die höchsten zulässigen Drehzahlen sind kleines Kettenrad, Drehzahl entsprechend der Zähnezahl z | 15 | - | 2300 | 1900 | 1350 | 1150 | 1000 | 600 | - | - | - | - | - |
| 23 | - | 2500 | 2100 | 1500 | 1250 | 1100 | 650 | - | - | - | - | - |
|
| 30 | - | 2600 | 2200 | 1550 | 1300 | 1100 | 700 | - | - | - | - | - |
|
| 17-35 | - | - | - | - | - | - | - | 3300 | 2650 | 2200 | 1650 | 1300 |
|
| Zulässige Hubzahl [ U] in 1 s | - | 60 | 50 | 35 | 30 | 25 | 15 | 80 | 65 | 50 | 30 | 25 |
|
| Empfohlen, höchste Geschwindigkeit v, MS | Für Rollenketten bis 15 | für Buchsen bis 1 | 25 | ||||||||||
| Empfohlene Zähnezahl für kleineres Ritzel z im Übersetzungsverhältnis | 1-2 | 30-27 | 40-35 | ||||||||||
| 2-3 | 27-25 | 35-31 | |||||||||||
| 3-4 | 25-23 | 31-27 | |||||||||||
| 4-5 | 23-21 | 27-21 | |||||||||||
| 5-6 | 21-16 | 23-19 | |||||||||||
| >6 | 17- 15 | 19-27 | |||||||||||
*Mit Buchse-Rollen-Kette = 15 h 30; mit Ausrüstung = 17 H 35.
Zahnketten(Abb. 11) bestehen aus einem Satz Zahnplatten 1, über Rollen gelenkig miteinander verbunden 2 (Abb. 11, A). Jeder Einsatz hat zwei Zähne mit einem Hohlraum dazwischen, um den Kettenradzahn aufzunehmen. Die Arbeitsflächen (Außenflächen) der Zähne dieser Platten (die Kontaktflächen mit den Kettenrädern sind durch Ebenen begrenzt und in einem Keilwinkel von 60° zueinander geneigt). Mit diesen Flächen sitzt jedes Glied auf zwei Zähnen des Kettenrads. Die Kettenradzähne haben ein trapezförmiges Profil. Um zu verhindern, dass sich die Kette von den Kettenrädern löst, sind innenliegende Führungsplatten vorgesehen 3. Anzahl der Teller 1 hängt von der übertragenen Leistung ab. Die Platten in den Gliedern haben einen Abstand voneinander, der der Dicke von einer oder zwei Platten der Gegenglieder entspricht. Diese Platten bestehen aus gehärtetem Stahl der Güteklasse 50 H.R.C. 38-45.
4 - Scharnier; 5 - Prismen
Zahnketten werden mit Scharnier geliefert 4 (Gleitreibung, siehe Abb. 11, B) oder Scharnier 5 (in Platten befestigte Prismen) (Rollreibung, siehe Abb. 11, V). Derzeit werden hauptsächlich Ketten mit Rollgelenken hergestellt, die standardisiert sind (GOST 13552-81*). Zur Bildung von Scharnieren werden Prismen mit zylindrischen Arbeitsflächen in die Löcher der Glieder eingesetzt. Die Prismen ruhen auf den Abflachungen. Durch eine spezielle Profilierung der Löcher der Platten und der entsprechenden Flächen der Prismen ist es möglich, ein nahezu reines Abrollen im Scharnier zu erreichen. Es liegen experimentelle und betriebliche Daten vor, dass die Lebensdauer von Getriebeketten mit Wälzgelenken um ein Vielfaches höher ist als die von Ketten mit Gleitgelenken.
Um zu verhindern, dass die Kette seitlich von den Kettenrädern rutscht, sind Führungsplatten vorgesehen, bei denen es sich um gewöhnliche Platten handelt, jedoch ohne Aussparungen für die Kettenradzähne. Es werden innenliegende oder seitliche Leitbleche verwendet. Für interne Führungsplatten muss eine entsprechende Nut in die Kettenräder eingearbeitet werden. Sie liefern beste Richtung bei hohen Geschwindigkeiten und sind von primärem Nutzen. Liner 4 Und Die Prismen 5 bestehen aus zementierten Stählen 15 und 20 mit Härtegrad H.R.C. 52-60. Je nach Lage der Zähne können Ketten einseitig (siehe Abb. 11) oder doppelseitig (siehe Abb. 3) sein.
Die Vorteile von Zahnketten im Vergleich zu Rollenketten sind geringere Geräuschentwicklung, höhere kinematische Genauigkeit und zulässige Geschwindigkeit sowie eine erhöhte Zuverlässigkeit, die mit einer Mehrlaschenkonstruktion einhergeht. Allerdings sind sie schwerer, schwieriger herzustellen und teurer. Daher sind sie nur begrenzt einsetzbar und werden durch Rollenketten ersetzt.
Reis. 12. Buchse und Rollenkettenrad
Kettenräder für Antriebsketten. Das Design der Kettenräder ähnelt Zahnrädern. Das Profil ihrer Zähne hängt von der Art der Kette ab. Die Kettenräder der Rollen- und Hülsenketten (Abb. 12) haben ein Arbeitszahnprofil, das durch einen Kreisbogen umrissen ist; Kettenräder von Zahnketten (Abb. 13) - geradliniges Arbeitsprofil. Aufgrund der Tatsache, dass die Zähne von Kettenrädern in Rollengetrieben eine relativ geringe Breite haben, werden Kettenräder in Rollengetrieben häufig aus einer Scheibe und einer Nabe hergestellt, die durch Bolzen, Nieten oder Schweißen verbunden sind.
Um den Austausch nach Verschleiß zu erleichtern, sind die auf den Wellen zwischen den Stützen montierten Kettenräder bei Maschinen mit schwieriger Demontage entlang der Mittelebene abnehmbar ausgeführt. Die Trennebene verläuft durch die Hohlräume der Zähne, weshalb die Zähnezahl des Kettenrads gerade gewählt werden muss. Die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Antriebsketten hängt weitgehend von der richtigen Wahl des Kettenradzahnprofils, seiner Parameter, des Materials und der Wärmebehandlung ab.
Abb. 13. Kettenrad
Ein wichtiger Faktor zur Erhöhung der Haltbarkeit eines Kettenantriebs ist richtige Wahl Anzahl der Zähne des kleineren Kettenrads. Bei einer geringen Zähnezahl nimmt die Laufruhe der Übertragung ab und es ist ein erhöhter Kettenverschleiß aufgrund des großen Drehwinkels des Scharniers und erheblicher dynamischer Kräfte zu beobachten. Wenn die Scharniere verschleißen und sich dadurch die Teilung erhöht, neigt die Kette dazu, entlang des Zahnprofils anzusteigen, und je höher die Anzahl der Kettenradzähne, desto höher. Bei einer großen Anzahl von Zähnen springt die Kette auch bei einer leicht abgenutzten Kette durch radiales Gleiten entlang des Zahnprofils vom angetriebenen Kettenrad.
Die empfohlene Zähnezahl für das kleinere Kettenrad in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis ist in Tabelle 1 angegeben. Maximale Zähnezahl bei größerem Kettenrad
auch eingeschränkt: für Buchsenkette
Das Kettenradmaterial wird je nach Einsatzzweck und Ausführung des Getriebes ausgewählt. Sterne mit große Zahl Zähne von langsam laufenden Zahnrädern (bis zu 3 m/s) ohne Stoßbelastungen können aus Gusseisen der Güteklasse SCh 20, SCh 30 mit Härtung hergestellt werden. Bei unter Verschleißgesichtspunkten ungünstigen Bedingungen, beispielsweise in Landmaschinen, wird reibungsarmes und hochfestes Gusseisen mit Härtung eingesetzt. Zur Herstellung von Antriebskettenrädern mit geringer Zähnezahl ( >
50) können zusätzlich zu den aufgeführten Materialien auch Grauguss SCh15, SCh20, SCh35 usw. verwendet werden. Bei Bedarf geräuschloser und reibungsloser Betrieb der Kraftübertragung RЈ 5 kW und Ј 8 m/s ist es möglich, Kettenradkränze aus Kunststoffen – Textolit, Polyformaldehyd, Polyamide – herzustellen, was zu einer Geräuschreduzierung und einer erhöhten Haltbarkeit der Ketten führt (aufgrund reduzierter dynamischer Belastungen).
Aufgrund der geringen Festigkeit von Kunststoffen werden auch Metall-Kunststoff-Kettenräder verwendet.
Traktionsketten
Traktionsketten werden in drei Haupttypen unterteilt: Plattenketten gemäß GOST 588-81*; zusammenklappbar nach GOST 589 85; Rundglied (normale bzw. erhöhte Festigkeit) gemäß GOST 2319-81.
Blattketten werden verwendet, um Güter in Transportmaschinen (Förderbänder, Aufzüge, Rolltreppen usw.) in einem beliebigen Winkel zur horizontalen Ebene zu bewegen. Sie bestehen meist aus Platten einfacher Form und Achsen mit oder ohne Buchsen; Sie zeichnen sich durch große Stufen aus, da die Seitenplatten häufig zur Sicherung des Förderbandes dienen. Die Bewegungsgeschwindigkeit derartiger Ketten beträgt in der Regel nicht mehr als 2...3 M/S.
Runde Verbindungseinheiten Sie werden hauptsächlich zum Hängen und Heben von Lasten verwendet.
Es gibt spezielle Ketten, die Bewegungen zwischen Kettenrädern mit zueinander senkrechten Achsen übertragen. Die Rollen (Achsen) zweier benachbarter Glieder einer solchen Kette stehen senkrecht zueinander.
Alle Ketten sind weltweit standardisiert. Der Hauptparameter ist die Kettenteilung t, die in Millimetern oder Zoll ausgedrückt wird. Die GOST-Tabellen geben außerdem Standardkettenbreiten, die Mindestanzahl der Kettenradzähne, die Höchstgeschwindigkeit, die zulässigen Belastungen und das Gewicht an.
Kettenvariatoren
Kettenvariatoren, Sie sind wie Reibungsgetriebe für eine stufenlose Änderung des Übersetzungsverhältnisses ausgelegt. Sie sind in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht und bestehen aus zwei Paaren verschiebbarer Zahnkegel 1, 2 und die ach so verwitterte Kette 3 Sonderkonstruktion mit einziehbaren Platten, die in die Nuten der Kegel passen (Abb. 7.16). Das Übersetzungsverhältnis wird angepasst, indem ein Paar Kegelkettenräder näher zusammengebracht und das andere auseinander bewegt wird. Dabei verändert die Kette ihre Position auf den Zapfen. Alles Sternkegel 1 , 2 in der gleichen Größe hergestellt z K =60. Die von solchen Variatoren übertragene Leistung erreicht 70 kW; =6...10 m/s; =0,85...0,95 mit Regelbereich.
Vielfalt Kettenvariatoren – Reibungskettenvariatoren. Sie unterscheiden sich dadurch, dass die Kegel glatt sind und die Ketten anstelle von Querplatten Rollen enthalten, die die Beläge der Reibungsvariatoren ersetzen. Diese Variatoren verfügen über einen Verstellbereich D10. Im Vergleich zu Friktionsvariatoren sind Kettenvariatoren schwieriger herzustellen, sodass ihr Einsatz im Maschinenbau begrenzt ist.
Reis. 14. Kettenvariator
Grundlegende geometrische und kinematische Zusammenhänge, Übertragungseffizienz
Geometrische Übertragungsparameter(siehe Abb. 15).
1. Achsabstand
Wo T- Kettenteilung.
Kettenteilung ist der Hauptparameter der Kettenübertragung und wird gemäß GOST akzeptiert. Je größer die Teilung, desto höher die Belastbarkeit der Kette, aber je stärker der Aufprall des Glieds auf den Zahn während des Auflaufens auf das Kettenrad ist, desto sanfter, leiser und weniger langlebig ist die Übertragung.
Bei hohen Geschwindigkeiten werden Ketten mit kleinen Teilungen gewählt. Für Hochgeschwindigkeitsgetriebe mit hoher Leistung empfehlen sich auch Ketten mit kleiner Teilung: großzahnige oder mehrreihige Rollenketten. Die maximale Kettenteilung wird durch die Winkelgeschwindigkeit des kleinen Kettenrads begrenzt.
Der minimale Achsabstand (mm) wird aus der Bedingung des minimal zulässigen Spalts zwischen den Kettenrädern ausgewählt:
, (2)
Wo , - Durchmesser der Zahnspitzen der Antriebs- und Abtriebskettenräder.
Maximaler Achsabstand = 80L
Abb. 15. Kettenübertragungsdiagramm
Bei bekannter Kettenlänge der Achsabstand
, (3)
Wo L P - Kettenlänge in Schritten (oder Anzahl der Kettenglieder); z 1 , z 2 - Anzahl der Zähne der Antriebs- und Abtriebsräder.
2. Die Anzahl der Kettenglieder wird durch die Näherungsformel ermittelt
. (4)
Bedeutung L P auf eine ganze Zahl gerundet werden, die vorzugsweise gerade ist, um keine speziellen Verbindungsglieder zu verwenden.
Das Getriebe funktioniert besser, wenn der Leerlaufkettenstrang leicht durchhängt. Daher wird empfohlen, den berechneten Achsabstand um etwa (0,002 - 0,004) zu reduzieren. A.
3. Zulässiger Durchhang des Auslegers
4. Teilkreisdurchmesser des Kettenrads
5. Zahnspitzendurchmesser: für Buchsen- und Rollenketten
; (7)
Für Zahnketten
.
Durchschnittliches Übersetzungsverhältnis ermittelt aus der Gleichheit der durchschnittlichen Kettengeschwindigkeiten . Für die Kettengeschwindigkeit der Kettenübertragung
, (8)
Wo ist die Kettenteilung, mm; z 1 Und z 2 - Anzahl der Zähne der Antriebs- und Abtriebskettenräder; und sind die durchschnittlichen Winkelgeschwindigkeiten der antreibenden und angetriebenen Kettenräder, rad/s.
Kettengeschwindigkeit und Kettenradgeschwindigkeit sind mit Verschleiß, Lärm und antriebsdynamischen Belastungen verbunden. Am weitesten verbreitet sind Langsam- und Mittelgeschwindigkeitsgetriebe mit v bis zu 15 m/s und N bis zu 500 min -1. IN Bei schnelllaufenden Motoren wird der Kettentrieb meist nach dem Getriebe eingebaut.
Aus Formel (8) ergibt sich das Übersetzungsverhältnis
(9)
Gemeinsame Bedeutungen u bis 6.At große Werte u Aufgrund der großen Abmessungen ist es unpraktisch, ein einstufiges Getriebe auszuführen.
Das Übersetzungsverhältnis des Kettentriebs ändert sich innerhalb des Drehbereichs des Kettenrads um einen Zahn, was sich bei einer kleinen Zahl bemerkbar macht z. Die Variabilität überschreitet nicht 1...2 %, führt jedoch zu ungleichmäßiger Übertragung und Querschwingungen der Kette. Das durchschnittliche Übersetzungsverhältnis pro Umdrehung ist konstant. Für einstufige Kettenantriebe wird es empfohlen Und? 7(In einigen Fällen akzeptieren sie u? 10 ).
Im Kettengetriebe
,
D.h. .
Effizienz Überweisungen hängt von folgenden Verlusten ab: Reibung in den Scharnieren (und zwischen den Platten benachbarter Glieder), Reibung in den Lagern und Verluste durch Bewegung (Spritzen) des Öls.
Um die Effizienz des Kettentriebs zu steigern, ist es wünschenswert, die Schmierbedingungen der Scharniere und Lager zu verbessern. Dadurch werden Verluste reduziert und die Effizienz gesteigert. Die durchschnittlichen Wirkungsgradwerte für die Übertragung der vollen Auslegungsleistung einigermaßen genau gefertigter und gut geschmierter Getriebe liegen bei 0,96...0,98.
Kräfte in den Zweigen der Kette
Das vereinfachte Diagramm der Kraftübertragung bei einem Kettentrieb ähnelt dem Kraftdiagramm bei einem Riementrieb.
Bezirksstreitkräfte
Wo T- Drehmoment am Kettenrad; D- Teilungsdurchmesser der Tochtersterne (siehe Abb. 12 und 13).
Spannkräfte:
Der führende Zweig der operativen Übertragungskette (Abb. 16)
; (11)
Slave-Zweigstromkreis
Vom Kettendurchhang
Wo - Durchhangkoeffizient abhängig vom Standort des Antriebs und der Höhe des Kettendurchhangs
Bei F= (0,01 h0,002)A für Horizontalgetriebe K F =6; für geneigt (? 40°) - K F = 3 ; für vertikal K F =1
Q- Gewicht von 1 m Kette, kg (siehe Tabelle 1);
A- Achsabstand, m; G= 9,81 m/s²;
Aus Zentrifugalkräften;
Reis. 16. Spannungskräfte in der Kettenübertragung
Welle und Träger nehmen Spannkräfte aus dem Durchhang der Kette und aus der Umfangskraft auf. Etwa
, (15)
Wo
ZU B - Wellenbelastungsfaktor (Tabelle 2).
Die Belastung der Wellen und Halterungen ist bei einem Kettenantrieb deutlich geringer als bei einem Riemenantrieb.
Tabelle 2. Wert des Wellenbelastungsfaktors ZU V
| Neigung der Sternmittellinie zum Horizont, Grad | Laden Sie die Natur auf | Verwandtschaft |
| 0h40 | Ruhig Schlagzeug | 1,15 |
| 40 Std. 90 | Ruhig Schlagzeug | 1,05 |
Methodik zur Auswahl und Prüfung von Ketten unter Berücksichtigung ihrer Haltbarkeit
Berechnung der Kette für die Verschleißfestigkeit der Scharniere. Durchschnittlicher Druck R im Scharnier sollte den zulässigen Wert (in Tabelle 1 angegeben) nicht überschreiten, d.h.
Wo F T - Umfangskraft, die von der Kette übertragen wird; A - Projektionsfläche der Gelenkauflagefläche, für Rollen- und Hülsenketten A =dB; für Zahnketten A= 0,76 dB; ZU - Ausbeutungsfaktor;
(17)
(Koeffizientenwerte - siehe Tabelle 3).
Tisch 3.Die Bedeutung verschiedener Koeffizienten bei der Berechnung einer Kette basierend auf der Verschleißfestigkeit von Gelenken
| Koeffizient | Betriebsbedingungen | Bedeutung |
| ZU 1 - Dynamik | Bei ruhiger Belastung Für intermittierende oder variable Belastungen | 1,0 1,25-1,5 |
| K 2 - Mittelpunktabstand | | 1,25 |
| K 3 - Schmiermethode | Schmierung: Kontinuierlich Tropfen periodisch | |
| ZU 4 - Neigung der Mittelpunktslinie im Horizont | Wenn die Mittelpunktslinie zum Horizont geneigt ist, Grad: über 60 | |
| ZU 5 - Betriebsmodus | Beim Arbeiten: Einzelschicht Doppelschicht kontinuierlich | |
| ZU 6 - Möglichkeit, die Kettenspannung zu regulieren | Mit beweglichen Stützen Mit Riemenscheibenrädern Mit Quetschwalze | 1,0 |
Lassen Sie uns Formel (16) umwandeln:
A) Drücken Sie die Umfangskraft als Moment auf das kleinere Kettenrad und die Kettenteilung aus T und die Anzahl der Zähne dieses Kettenrads z 1 ;
B) Stellen Sie sich die Fläche der Auflagefläche des Scharniers als Funktion der Steigung vor T. Dann erhalten wir einen Ausdruck zur Bestimmung der Kettenteilung:
Für Rollen- und Hülsenketten
; (18)
Für Zahnkette mit Gleitgelenk
, (19)
Wo T - Anzahl der Reihen einer Rollen- oder Buchsenkette;
Breitenverhältnis der Zahnkette.
Kettenberechnung auf Basis der Bruchlast(nach Sicherheitsfaktor). In kritischen Fällen wird die ausgewählte Kette auf den Sicherheitsfaktor überprüft
Wo
- Gesamtlast im Antriebskreis;
Erforderlicher (zulässiger) Sicherheitsfaktor (ausgewählt gemäß Tabelle 1).
Haltbarkeit basierend auf der Anzahl der Eingriffe mit beiden Kettenrädern(Anzahl der Schläge) wird anhand der Formel überprüft
, (21)
Wo L P - Gesamtzahl der Kettenglieder; - Anzahl der Zähne und Drehzahl des Kettenrads (angetrieben oder angetrieben); U- die tatsächliche Anzahl der Eingriffe der Kettenglieder in 1 s; v- Umfangsgeschwindigkeit, m/s; L- Kettenlänge, m; [ U] - zulässige Anzahl der Ketteneingänge in 1 s (siehe Tabelle 1).
Ablauf der Auslegungsberechnungen von Kettentrieben.
1. Wählen Sie den Kettentyp entsprechend der erwarteten Geschwindigkeit und den Betriebsbedingungen des Getriebes (Rolle, Buchse, Zahnrad) aus.
2. Nach Übersetzungsverhältnis Und Wählen Sie die Zähnezahl des kleinen Kettenrads gemäß Tabelle 1 aus z 1 , Bestimmen Sie mithilfe der Formel (9) die Anzahl der Zähne des größeren Kettenrads z 2 . Prüfen Sie, ob die Bedingung erfüllt ist.
3. Drehmoment ermitteln T X Wählen Sie bei einem kleinen Kettenrad gemäß Tabelle 1 den zulässigen Druck in den Scharnieren [R], Legen Sie die berechneten Koeffizienten fest , , , , , und unter Verwendung der Formel (17) den Betriebskoeffizienten bestimmen . Danach wird vom Zustand der Verschleißfestigkeit der Scharniere [vgl. Formeln (18), (19)] bestimmen die Kettenteilung. Schrittwert empfangen T auf Standard runden (siehe Tabelle 1).
4. Überprüfen Sie die akzeptierte Stufe anhand der zulässigen Winkelgeschwindigkeit des kleinen Kettenrads (siehe Tabelle 1). Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, erhöhen Sie die Anzahl der Reihen der Rollenkette bzw. die Breite der Zahnkette.
5. Bestimmen Sie mit Formel (8) die durchschnittliche Geschwindigkeit der Kette v und Stärke F T , Anschließend prüfen Sie mit Formel (16) die Verschleißfestigkeit der Kette. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist Erhöhen Sie die Kettenteilung und wiederholen Sie die Berechnung.
6. Bestimmen Sie die geometrischen Abmessungen des Getriebes.
7. Bei besonders kritischen Kettengetrieben überprüfen Sie die ausgewählte Kette anhand der Formel (20) hinsichtlich des Sicherheitsfaktors.
8. Überprüfen Sie mithilfe der Formel (21) die Übertragung anhand der Anzahl der Schläge in 1 s.
Berechnung der Zahnradkettenübertragung
Die Kettenteilung wird in Abhängigkeit von der maximal zulässigen Drehzahl gewählt P 1 max kleinerer Stern.
Anzahl der Zähne z 1 Das kleinere Kettenrad wird nach der Formel berücksichtigt, wobei berücksichtigt wird, dass sich die Anzahl der Zähne erhöht z 1 Gelenkdruck, Teilung und Kettenbreite werden reduziert und die Lebensdauer der Kette entsprechend erhöht.
Basierend auf dem Verschleißfestigkeitskriterium des Zahnkettengelenks nach dem Bekannten R 1 (kW), (mm) und v(m/s) Berechnen Sie die erforderliche Breite IN(mm) Ketten:
Wo ZU äh = K D- Betriebsfaktor für Zahnketten;
K v- Geschwindigkeitskoeffizient unter Berücksichtigung der Verringerung der Tragfähigkeit der Kette durch Fliehkräfte.
K ? =1...1,1·10 -3 v 2 (23)
Leistungskriterien für Kettenantriebe.
Kettenmaterialien
Experimentelle Beobachtungen zeigen, dass die Hauptgründe für den Ausfall von Kettentrieben sind:
1. Verschleiß der Scharniere (aufgrund von Stößen, wenn die Kette in die Zähne des Kettenrads eingreift, und aufgrund ihres Verschleißes durch Reibung), was zu einer Längung der Kette und einer Unterbrechung ihres Eingriffs mit den Kettenrädern führt (das Hauptleistungskriterium für die meisten Zahnräder). .
2. Ermüdungsversagen der Laschen entlang der Laschen ist das Hauptkriterium für hochtourige, hochbelastete Rollenketten, die in geschlossenen Kurbelgehäusen mit guter Schmierung betrieben werden.
3. Die Drehung der Rollen und Buchsen in den Platten an den Einpresspunkten ist eine häufige Ursache für Kettenversagen aufgrund unzureichender Leistung gute Qualität Herstellung.
4. Abplatzungen und Zerstörung der Rollen.
5. Das Erreichen des maximalen Durchhangs des Leerlaufzweigs ist eines der Kriterien für Zahnräder mit ungeregeltem Achsabstand, die ohne Spannvorrichtungen und in beengten Abmessungen betrieben werden.
6. Verschleiß der Kettenradzähne.
Aus den oben genannten Gründen für den Ausfall von Kettengetrieben lässt sich schließen, dass die Lebensdauer des Getriebes meist durch die Haltbarkeit der Kette begrenzt wird.
Die Haltbarkeit der Kette hängt in erster Linie von der Verschleißfestigkeit der Scharniere ab.
In kritischen Fällen prüfen sie Sicherheitsfaktor (S>[ S]), Anzahl der eingerückten Kettenscharniereingänge in 1 s (U? [ U] ).
Das Material und die Wärmebehandlung der Ketten sind entscheidend für ihre Langlebigkeit.
Die Platten bestehen aus härtbaren Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder Legierungen: 45, 50, 40Х, 40ХН, ЗОХНЗА mit einer Härte von überwiegend 40...50HRCe; Zahnkettenplatten werden überwiegend aus 50er-Stahl hergestellt. Gebogene Kettenplatten werden normalerweise aus legierten Stählen hergestellt. Je nach Verwendungszweck der Kette werden die Laschen auf eine Härte von 40-50 HRC gehärtet. Scharnierteile – Rollen, Buchsen und Prismen – bestehen hauptsächlich aus Einsatzstählen 15, 20, 15Kh, 20Kh, 12KhNZ, 20KHIZA, 20Kh2N4A, ZOKHNZA und sind auf 55-65 HRCe gehärtet. Aufgrund der hohen Anforderungen an moderne Kettengetriebe empfiehlt sich der Einsatz von legierten Stählen. Der Einsatz von Gascyanidierung der Arbeitsflächen von Scharnieren ist wirksam. Durch die Diffusionsverchromung der Scharniere lässt sich die Lebensdauer von Ketten um ein Vielfaches erhöhen. Durch die Bördelung der Lochränder wird die Dauerfestigkeit von Rollenkettenplatten deutlich erhöht. Auch Kugelstrahlen ist wirksam.
In den Gelenken von Rollenketten kommen zunehmend Kunststoffe zum Einsatz, die ohne oder mit schlechter Schmiermittelversorgung funktionieren.
Die Lebensdauer von Kettenantrieben in stationären Maschinen sollte 10...15.000 Betriebsstunden betragen.
Reibungsverluste. Getriebedesign
Reibungsverluste in Kettentrieben bestehen aus Verlusten: a) Reibung in Scharnieren; b) Reibung zwischen den Platten; c) Reibung zwischen Kettenrad und Kettengliedern und bei Rollenketten auch zwischen Rolle und Buchse beim Ein- und Auskuppeln der Glieder; d) Reibung in den Stützen; e) Verluste durch Ölspritzer.
Die Hauptursachen sind Reibungsverluste in Scharnieren und Halterungen.
Verluste durch Ölspritzer fallen nur dann ins Gewicht, wenn die Kette durch Eintauchen mit der für diese Schmierungsart maximalen Geschwindigkeit = 10...15 m/s geschmiert wird.
Kettenantriebe sind so positioniert, dass sich die Kette in einer vertikalen Ebene bewegt, und die relative Höhenposition der Antriebs- und Abtriebskettenräder kann beliebig sein. Die optimalen Standorte für den Kettenantrieb sind horizontal und in einem Winkel von bis zu 45° zur Horizontalen geneigt. Vertikal angeordnete Zahnräder erfordern eine sorgfältigere Einstellung der Kettenspannung, da ihr Durchhängen keine Selbstspannung bietet; Daher empfiehlt es sich, zumindest einen geringen gegenseitigen Versatz der Kettenräder in horizontaler Richtung vorzusehen.
Der Anführer bei Kettengetrieben kann entweder der obere oder der untere Zweig sein. In folgenden Fällen muss der führende Zweig der oberste sein:
A) bei Gängen mit kleinem Achsabstand (a und > 2) und bei Gängen nahe der Vertikalen, um zu vermeiden, dass der durchhängende obere Abtriebszweig zusätzliche Zähne erfasst;
B) bei horizontalen Gängen mit großem Achsabstand (a > 60P) und geringer Anzahl an Kettenradzähnen, um einen Kontakt zwischen den Zweigen zu vermeiden.
Kettenspannung
Wenn die Gelenke verschleißen und sich der Kontakt verbiegt, dehnt sich die Kette und der Pfeil sackt durch F Der angetriebene Zweig nimmt zu, was dazu führt, dass das Kettenrad die Kette überfordert. Für Zahnräder mit Neigungswinkel ? f ] a; bei ? > 45° [ F] und wo A- Mittelpunktabstand. Deshalb müssen Kettentriebe in der Regel ihre Spannung regulieren können. Bei Vertikalgetrieben ist die Vorspannung von Bedeutung. Bei horizontalen und geneigten Gängen wird der Eingriff der Kette mit den Kettenrädern durch die Spannung aufgrund der Eigenschwerkraft der Kette gewährleistet, der Kettendurchhang sollte jedoch innerhalb der oben genannten Grenzen optimal sein.
Die Kettenspannung wird mit Vorrichtungen eingestellt, die denen der Riemenspannung ähneln, d. h. durch Bewegen der Welle eines der Kettenräder, Andruckrollen oder Abziehkettenräder.
Spanner müssen die Längung der Kette innerhalb von zwei Gliedern ausgleichen, bei größerer Längung werden zwei Kettenglieder entfernt. Eine Vergrößerung der Kettenteilung aufgrund von Gelenkverschleiß wird nicht durch deren Spannung ausgeglichen. Wenn die Kette verschleißt, befinden sich die Scharniere näher an den Spitzen der Zähne und es besteht die Gefahr, dass die Kette von den Kettenrädern springt.
Einstellkettenräder und -rollen sollten nach Möglichkeit an den Hauptzweigen der Kette an den Stellen angebracht werden, an denen diese am stärksten durchhängt. Wenn eine Installation auf dem angetriebenen Zweig nicht möglich ist, werden sie auf dem führenden Zweig platziert, jedoch zur Reduzierung von Vibrationen - mit innen, wo sie als Deichsel fungieren. Bei Getrieben mit einer PZ-1-Zahnkette können die Verstellkettenräder nur als Spanner und die Rollen als Spanner fungieren. Die Zähnezahl der Verstellkettenräder wird gleich der Anzahl des kleinen Arbeitskettenrades oder größer gewählt. In diesem Fall müssen mindestens drei Kettenglieder im Eingriff mit dem Verstellritzel sein. Die Bewegung von Verstellkettenrädern und -rollen bei Kettentrieben ähnelt der bei Riementrieben und erfolgt durch ein Gewicht, eine Feder oder eine Schraube. Die am weitesten verbreitete Bauart ist die eines Kettenrads mit exzentrischer Achse, die durch eine Spiralfeder gedrückt wird.
Der erfolgreiche Einsatz von Kettentrieben mittels hochwertiger Rollenketten in geschlossenen Kurbelgehäusen mit guter Schmierung mit feststehenden Kettenradachsen ohne besondere Spannvorrichtungen ist bekannt.
Carters
Um die Möglichkeit einer kontinuierlichen reichlichen Schmierung der Kette, Schutz vor Verschmutzung, geräuscharmen Betrieb und zur Gewährleistung der Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Kettentriebe in Kurbelgehäusen eingeschlossen.
Die Innenabmessungen des Kurbelgehäuses müssen ein Durchhängen der Kette sowie eine bequeme Wartung des Getriebes ermöglichen. Um den Zustand der Kette und den Ölstand zu überwachen, ist das Kurbelgehäuse mit einem Sichtfenster und einer Ölstandsanzeige ausgestattet.
Schmierung
Die Kettenschmierung hat entscheidenden Einfluss auf deren Langlebigkeit.
Bei kritischen Kraftübertragungen sollte, wann immer möglich, eine kontinuierliche Kurbelgehäuseschmierung der folgenden Arten verwendet werden:
A) durch Eintauchen der Kette in ein Ölbad, wobei das Eintauchen der Kette in Öl an der tiefsten Stelle die Breite der Lasche nicht überschreiten sollte; Bis zu einer Kettengeschwindigkeit von 10 m/s anwenden, um eine unzulässige Bewegung des Öls zu vermeiden;
B) Das Sprühen mit Hilfe spezieller Sprühleisten oder -ringe und reflektierender Schilde, entlang derer das Öl auf die Kette fließt, wird mit einer Geschwindigkeit von 6...12 m/s in Fällen verwendet, in denen der Ölstand im Bad nicht angehoben werden kann der Standort der Kette;
C) Die fortschrittlichste Methode der Umlaufstrahlschmierung durch eine Pumpe wird für leistungsstarke Hochgeschwindigkeitsgetriebe eingesetzt.
D) Umlaufzentrifuge mit Ölzufuhr über Kanäle in den Wellen und Kettenrädern direkt zur Kette; Wird verwendet, wenn die Getriebeabmessungen begrenzt sind, beispielsweise in Transportfahrzeugen.
E) Umlaufschmierung durch Versprühen von Öltröpfchen in einem unter Druck stehenden Luftstrom; Einsatz bei Geschwindigkeiten über 12 m/s.
Bei Mittelgeschwindigkeitsgetrieben ohne abgedichtete Gehäuse kann eine Kunststoff-Innengelenk- oder Tropfschmierung verwendet werden. Die Schmierung des Kunststoff-Innengelenks erfolgt durch regelmäßiges Eintauchen der Kette nach 120 bis 180 Stunden in Öl, das auf eine Temperatur erhitzt ist, die seine Verflüssigung gewährleistet. Fett ist bei Kettengeschwindigkeiten bis zu 4 m/s und Tropfschmierung bis zu 6 m/s anwendbar.
Bei Getrieben mit Ketten mit großer Teilung sind die Höchstgeschwindigkeiten für jede Schmiermethode etwas niedriger.
Während des periodischen Betriebs und niedrige Geschwindigkeiten Bewegung der Kette ist eine periodische Schmierung mit einem manuellen Öler zulässig (alle 6...8 Stunden). Der untere Zweig am Eingang zum Eingriff mit dem Kettenrad wird mit Öl versorgt.
Sowohl bei der manuellen Tropfschmierung als auch bei der Strahlschmierung durch eine Pumpe ist darauf zu achten, dass sich das Schmiermittel über die gesamte Breite der Kette verteilt und zwischen die Laschen gelangt, um die Scharniere zu schmieren. Vorzugsweise wird das Schmiermittel auf die Innenfläche der Kette aufgetragen, von wo aus es unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft besser zu den Scharnieren gelangt.
Zur Schmierung von Kettentrieben werden je nach Belastung die Industrieöle I-G-A-46...I-G-A-68 und bei geringer Belastung N-G-A-32 eingesetzt.
Im Ausland begannen sie mit der Produktion von Ketten für den leichten Betrieb, die keiner Schmierung bedürfen und deren Reibflächen mit selbstschmierenden Gleitmaterialien bedeckt sind.
1. Bei Antrieben mit schnelllaufenden Motoren wird der Kettentrieb meist nach dem Getriebe eingebaut.
3. Um eine ausreichende Eigenspannung der Kette zu gewährleisten, sollte der Neigungswinkel der Kettenradmittenlinie zum Horizont nicht mehr als 60° betragen. Bei > 60 0 wird am Abtriebsstrang an den Stellen, an denen die Kette am stärksten durchhängt, ein ausziehbares Kettenrad eingebaut.
4. Der Durchmesser des ausziehbaren Kettenrades ist größer als der Durchmesser des Übertragungskettenrades, es muss in mindestens drei Kettenglieder eingreifen.
5. Da die Kette im Querschnitt nicht flexibel ist, müssen die Antriebswellen der Kette parallel sein und die Kettenräder müssen in derselben Ebene eingebaut sein.
6. Der Einsatz von drei- und vierreihigen Ketten ist unerwünscht, da diese teuer sind und eine erhöhte Präzision bei der Herstellung der Kettenräder und dem Einbau des Getriebes erfordern.
Fragen zum Selbsttest
1. Beschreiben Sie kurz den Aufbau des Kettenantriebs.
2. Listen Sie Punkt für Punkt die Klassifizierungsmerkmale auf, die die Konstruktionsmerkmale von Ketten und Kettenrädern charakterisieren.
3. Nennen Sie die wesentlichen Vor- und Nachteile der Kettenübertragung im Vergleich zu anderen Ihnen bekannten Übertragungsarten.
4. Warum kommt bei einem Fahrrad ein Kettenantrieb zum Einsatz? Welche andere Ausrüstung kann für diesen Zweck verwendet werden?
5. Formulieren Sie die Definition eines Kettenvariators.
6. Welche Profile haben die Kettenradzähne bei Buchsen-, Rollen- und Zahnketten?
7. Was erklärt die geringere Belastung der Wellen eines Kettenantriebs im Vergleich zu einem Riemenantrieb bei gleicher übertragener Leistung?
8. Nennen Sie den häufigsten Grund für den Ausfall eines Kettengetriebes.
9. Mit welcher Formel wird der Achsabstand ermittelt, wenn die Länge der Kette bekannt ist?
10. Welcher Zweig (Antrieb oder Abtrieb) des Betriebskettentriebs ist stärker belastet?
11. Welche Vor- und Nachteile haben Kettenantriebe gegenüber Riemenantrieben? Wo werden Kettenantriebe eingesetzt?
12. Wie ist die Rollen- und Buchsenkette aufgebaut?
13. In welchen Fällen werden mehrreihige Rollenketten eingesetzt?
15. Was verursacht die ungleichmäßige Bewegung von Antriebsketten und warum nimmt sie mit zunehmender Teilung zu?
16. Was bestimmt die minimale Zähnezahl bei einem kleinen Kettenrad und die maximale Zähnezahl bei einem großen Kettenrad?
18. Was ist das Hauptkriterium für die Leistung von Kettenantrieben? Wie wird eine Schaltung nach diesem Kriterium überprüft?
19. Was ist der Betriebskoeffizient, wovon hängt er ab?
20. Was macht den Einsatz von Spannvorrichtungen in Kettentrieben erforderlich? Welche Methoden gibt es zum Spannen einer Kette?
21. Welche Schmiermethoden werden bei Kettentrieben verwendet?
22. Der Kettentrieb sorgt bei konstanter Winkelgeschwindigkeit des Antriebsritzels für...
1) ...konstante Durchschnittsgeschwindigkeit mit Heimkettenrädern
2) ...unkonstante mittlere Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen Kettenrads
23. Welche Schaltung ist in der Abbildung dargestellt?
2. Buchse
2. Walze
3. Gezahnt
4. Nicht bestimmbar, aber nicht gezackt
24. Welcher Parameter ist der grundlegende für die Berechnung der Kettenübertragung?
1. Rollendurchmesser
2. Kettenbreite
25. Von welchem Parameter hängt der Kettendurchhang ab?
1. T
3. L P
4. D A
5. V
26. Mit welcher Formel wird die Spannung des angetriebenen Zweigs eines Kettengetriebes ermittelt?
27. Was ist der häufigste Grund für die Zerstörung von Kettenscharnieren?
1. Wirkung von Kräften F 1 , F 2 , F v
2. Stöße, wenn die Kette in die Zähne der Kettenräder eingreift
3. Auswirkung variabler Biegebeanspruchung
28. Nennen Sie das Hauptkriterium, nach dem Nachweisberechnungen von Kettentrieben durchgeführt werden sollten
1. Verschleißfestigkeit der Kettengelenke
2. Sicherheitsmarge (abhängig vom Kettenbruch an der Last)
3. Haltbarkeit (nach Anzahl der Stöße)
29. Wie heißt der Parameter? U, bei der Berechnung von Kettentrieben ermittelt?
1. Durchschnittlicher Umfangsdruck
2. Sicherheitsfaktor
3. Anzahl der Schläge in 1 Sekunde
30. Welche Kettenschaltung ist für die stufenlose Übersetzungsänderung zu empfehlen?
1. Mit Buchsenkette
2. Mit Rollenkette
3. Mit Zahnkette
4. Kettenvariator
5. Eines der oben genannten
Vorlesung Nr. 7.doc
KETTENGETRIEBEAbschnitt Nr. 1: Konstruktionsmerkmale von Kettenantrieben.
Kettenübertragung - Hierbei handelt es sich um ein Zahnradgetriebe mit flexibler Verbindung. Es besteht aus einem antreibenden und angetriebenen Kettenrad, das von einer Kette umschlossen ist.
Symbol für Kettenantriebe in kinematischen Diagrammen:
VORTEILE VON KETTENGETRIEBEN
Kann mit einer Kette mehrere Wellen antreiben
im Vergleich zu Zahnrädern
Möglichkeit der Bewegungsübertragung über große Entfernungen (bis zu 8 m)
im Vergleich zu Riemenantrieben
Kompakter
Überträgt hohe Leistung
Sorgt für ein konstantes Übersetzungsverhältnis
^ NACHTEILE VON KETTENGETRIEBEN
Erheblicher Lärm während des Betriebs
Funktioniert bei hohen Geschwindigkeiten nicht gut
Schneller Verschleiß der Kettengelenke
Längung der Kette bei Verschleiß und Ablösung von den Kettenrädern.
^
ANWENDUNGSBEREICHE VON KETTENGETRIEBEN
Kettenantriebe werden in Transport-, Land- und anderen Maschinen verwendet, um Bewegungen zwischen parallelen Wellen über große Entfernungen zu übertragen, wenn der Einsatz von Zahnradantrieben unpraktisch und Riemenantriebe nicht möglich sind.
Ketten von Kettentrieben werden Antriebsketten genannt.
^
ARTEN VON ANTRIEBSKETTEN
C 
es gibt auch:
1 . Rolle
T – Kettenteilung
Die Schaltung besteht aus draussen Und interne Links . Das Außenglied besteht aus zwei Außenplatten und in ihre Löcher eingepressten Rollen. Der Innenlenker besteht aus zwei Innenlaschen und Buchsen, die fest in den Löchern der Innenlaschen befestigt sind. Gehärtete Rollen sind lose auf der Buchse montiert. Die äußeren und inneren Glieder fügen sich zu einem Zylinder zusammen. Die Rollen, die über die Zähne der Kettenräder rollen, reduzieren deren Verschleiß. Rollenketten werden bei Geschwindigkeiten bis 15 m/s eingesetzt.
2
. Buchse
Buchsenketten haben keine Rollen, sind also günstiger und leichter als Rollenketten, haben aber eine geringere Verschleißfestigkeit. Buchsenketten werden in unkritischen Getrieben bei Geschwindigkeiten ≤ 1 m/s eingesetzt
R 
Oliven- und Buchsenketten können sein:
einreihig
mehrreihig
Durch den Einsatz mehrreihiger Ketten werden die Abmessungen des Getriebes in einer Ebene senkrecht zu den Achsen deutlich reduziert.
Ein Beispiel für die Bezeichnung von Antriebsketten nach GOST 13568-97.
PR - 25,4 - 60
– einreihige Antriebsrollenkette mit einer Teilung von 25,4 mm und einer Bruchkraft von 60 kN.
2PR – 25.4 – 114 – zweireihige Antriebsrollenkette mit einer Teilung von 25,4 mm und einer Bruchkraft von 114 kN.
Zahnradgetriebe werden für Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsgetriebe eingesetzt.
Kettenglieder bestehen aus einem Satz zweizahniger Platten, die durch Scharniere miteinander verbunden sind. Die Arbeitskanten der Platten liegen in einem Winkel von 60˚
Die Anzahl der Platten bestimmt die Breite des Stromkreises B, die von der übertragenen Leistung abhängt. Zahnketten wurden mittlerweile durch technologisch fortschrittlichere und günstigere Rollenketten ersetzt.
^
GRUNDPARAMETER VON KETTENGETRIEBEN.
Die Drehzahlen der Kettenräder und der Kette werden begrenzt durch:
Aufprallkraft im Eingriff
Verschleiß der Scharniere
Übertragungsgeräusche
Die Kettengeschwindigkeit beträgt in der Regel bis zu 15 m/s, bei wirksamer Schmierung kann sie jedoch bis zu 35 m/s erreichen.
durchschnittliche Kettengeschwindigkeit: υ =
z 1n1t/ 60000
z 1 – Anzahl der kleinen Kettenradzähne
n1 – Frequenz seiner Rotation
T – Kettenteilung
Übersetzungsverhältnis Die Kettenübertragung wird aus den Bedingungen der Gleichheit der durchschnittlichen Kettengeschwindigkeit bestimmt υ auf den Sternen:
υ = z 1n1t = z 2n2t → U = n1/n2 = z 2 /z 1
z 2 – Anzahl der Zähne des großen Kettenrads
n2
– seine Rotationsfrequenz
Das Übersetzungsverhältnis ist begrenzt durch:
Getriebeabmessungen
Großer Kettenraddurchmesser
Kleiner Kettenradwinkel
gewöhnlich U≤7
Die Anzahl der Kettenradzähne ist begrenzt durch:
Verschleiß der Scharniere
Übertragungsgeräusche
Je geringer die Zähnezahl ist, desto größer ist der Verschleiß der Scharniere.
Genommen wird die Zähnezahl des kleinen Kettenrades z 1 = 29 -2U , bei niedrigen Geschwindigkeiten ist es erlaubt z 1 Minute = 13
Anzahl der Zähne des großen Kettenrads z 2 = z 1HE
Mit zunehmender Abnutzung der Kette vergrößert sich die Kettenteilung und ihre Gelenke steigen entlang des Kettenradzahnprofils auf einen größeren Durchmesser an, was zum Abspringen der Kette führen kann. Daher ist die Zähnezahl eines großen Kettenrads begrenzt: z 2max = 120.
Z 
Kettenräder unterscheiden sich von Zahnrädern durch das Profil ihrer Zähne, deren Größe und Form vom Kettentyp abhängt.
Die Kettenradteilung entspricht der Kettenteilung. Schritt T Kettenräder werden entlang der Sehne des Teilkreises gemessen.
Teilkreis
Das Kettenrad verläuft durch die Mittelpunkte der Kettengelenke: d = t
/Sünde(180˚/z )
Optimaler Achsabstand
Die Übertragung wird anhand des Kettenhaltbarkeitszustands bestimmt: a = (30...50)t
Kettenlänge
bestimmt in Analogie zur Länge des Gürtels
Anzahl der Links Ketten W wird vorläufig durch die Formel bestimmt:
W=2a
/T ( z 1
z 2)
/ 2 ( z 2 –
z 1
/2π)² t/A
Um kein Übergangsglied für die Verbindungsenden der Kette zu verwenden, ist der berechnete Wert der Anzahl der Glieder, W
Runden Sie auf die nächste gerade ganze Zahl. Nach endgültige Wahl Die Anzahl der Glieder gibt den Achsabstand an und begrenzt ihn amax =80 t
^
MATERIALIEN FÜR KETTEN UND SPROKS
Das Material der Ketten und Kettenräder muss verschleißfest sein und zyklischen und stoßartigen Belastungen standhalten. Sternchen
hergestellt aus Stahl 50,40 X
und andere Marken mit anschließender Härtung. Kettenplatten
hergestellt aus Stähle
50,40 X
und andere mit anschließender Aushärtung auf Härte 40. . 50 HRC. Achsen, Buchsen
Und Rollen
hergestellt aus Einsatzgehärtete Stähle
20,15 X
und andere mit Härtung 56. . . 65 HRC
. Bei Hochgeschwindigkeitsgetrieben besteht der Zahnkranz der Kettenräder aus verstärktem Kunststoff, um Geräusche und Kettenverschleiß zu reduzieren.
Abschnitt Nr. 2: Kettenantriebskräfte.
^
KRÄFTE IN DEN ZWEIGEN DER KETTE.
Umfangskraft, die von der Kette übertragen wird
Kettenvorspannung (durch Durchhängen des angetriebenen Astes)
ZU – Kettendurchhangskoeffizient
Q - Gewicht von 1 Meter Kette
Kettenspannung durch Zentrifugalkraft
Spannung des führenden Zweigs der Betriebsübertragungskette
Die Spannung des angetriebenen Kettenstrangs ist gleich der größeren Spannung
bei Fυ > Fo F2 = Fυ
.
Da das Gelenk des laufenden Kettengliedes auf dem Zahn aufliegt, entsteht die Kraft F2
wird nicht auf die am Kettenrad befindlichen Glieder übertragen.
Die Kette wirkt mit Kraft auf die Kettenradwellen Fn
.
Fn = Kb·Ft 2Fo
ZU
– Wellenbelastungsfaktor unter Berücksichtigung des Einflusses des Kettendurchhangs F
abhängig von der Neigung der Mittellinie zum Horizont θ
und Lastdynamik.
^ LEISTUNGSKRITERIEN UND BERECHNUNG VON KETTENGETRIEBEN
Das Hauptkriterium für die Leistung von Antriebsketten ist Verschleißfestigkeit
ihre Scharniere.
Die Belastbarkeit der Kette ist direkt proportional zum Druck in den Gelenken.
Die Haltbarkeit der Kette ist umgekehrt proportional zum Druck in den Gelenken.
Tragfähigkeit
Die Bestimmung der Kettenlänge erfolgt aus der Bedingung: durchschnittlicher Auslegungsdruck im Gelenk des Kettenglieds R
im Betrieb des Getriebes sollte der zulässige Wert nicht überschritten werden [ R
].
R ≤ [ R ]
Wert [ R
] wird in Nachschlagewerken angegeben und ist für eine typische Übertragung mit einer Ressource festgelegt 3000 5000 Stunden.
Gelenkdruck auslegen
: ð = Ft Ke
/A
Ft - Umfangskraft, die von der Kette übertragen wird, N
A – Projektionsfläche der Scharnierauflagefläche, abhängig von der Kettenteilung und deren Ausführung, mm²
Ke – Betriebsfaktor, der Folgendes berücksichtigt:
Ladedynamik
Schmiermethode
Neigung der Übertragungsmittellinie zum Horizont
Schichtarbeit usw.
Mengen Ke sind in der Referenzliteratur angegeben.
Um den Wert zu ermitteln A produzieren vorläufige Entwurfsberechnung bei dem der Kettenteilungswert ungefähr gewählt wird T , mm.
t = 4,5 ³√T1
T1 – Drehmoment am kleinen Kettenrad, Nm
Schrittwert gefunden T stimmen mit der Norm überein und die Projektionsfläche der Scharnierauflagefläche wird anhand von Referenzdaten bestimmt A für den ausgewählten Stromkreis. Haltbarkeit Üblicherweise werden Buchsen- und Rollenketten nach Kriterien der Verschleißfestigkeit ausgewählt 8 . . 10.000 Stunden .
