Передача цепная или ременная: Цепная или ременная передача: что эффективнее?

виды, устройство, расчет, достоинства и недостатки

Идея цепной передачи была впервые предложена гениальным изобретателем и художником Леонардо да Винчи в XVI веке. Но несовершенство тогдашних технологий позволило начать внедрение такого привода лишь в начале XIX века. Сегодня применяется большое число разнообразных цепных приводов. Они используются в транспорте, сельскохозяйственных и дорожных машинах, в различных технологических установках и в системах управления. Для расчетов параметров таких передач в помощь конструкторам выведены приближенные формулы и созданы справочные таблицы.

Устройство и принцип работы

Устройство цепной передачи очень похоже на конструкцию зубчатого привода. Но зубья ведущей и ведомой шестеренок не входят в непосредственное зацепление, а крутящий момент передается с одной на другую с помощью закольцованной непрерывной цепи, чьи отверстия надеваются поочередно на зубья вращающихся колес.

Цепная передача способна передавать вращение на параллельный ведущему вал, отстоящий от него до 7 метров. Она обладает рядом достоинств и недостатков по сравнению со своим прообразом.

Общие сведения о цепных передачах

Среди разнообразных приводов цепной считают относящимся к передачам с гибкой связью. Зацепление в ней осуществляется с помощью натяжения сочлененных звеньев бесконечной цепи. Она же передает и мощность от ведущего вала к ведомому. Из общих сведений о цепных передачах следует упомянуть следующее:

• КПД цепной передачи доходит до 90-98 %;
• передаточное число цепной передачи достигает 1:6;
• мощность на валу ограничена 120 кВт.

Передаточное отношение для цепной передачи рассчитывается по тем же формулам, что и для зубчатой. Изготавливаются цепные приводы из высокопрочных сортов стали, шестерни иногда делают текстолитовые или из полиамидных пластиков.

Классификация

Основная классификация цепных передач проводится по признаку использованной цепи. Выделяют:

• Роликовые. Контакт звена и шестерни осуществляется посредством ролика, одновременно скрепляющего звенья.
• Втулочные. Контакт идет посредством втулки, вращающейся вокруг ролика. Такое решение повышает ресурс цепного привода, но одновременно растут его вес и себестоимость.
• Зубчатые. Набираются из шарнирно сочлененных пластин, на внутренней стороне которых имеются профилированные впадины под зубья.

Кроме того, по числу насаженных на вал зубчатых колес и, соответственно, числу параллельных рядов в одном звене, различают такие виды, как:

• однорядные;
• двухрядные;
• многорядные.

Увеличение числа шестерен используется для повышения мощности либо для уменьшения габаритов изделия.

Достоинства

Относительно зубчатой можно сформулировать следующие достоинства цепной передачи:

• способность передавать крутящий момент да расстояние до 7 метров;
• частично гасить усилия, вызываемые изменением режима вращения.

По сравнению ременными передачами выделяют такие достоинства цепных, как:

• компактность;
• больший передаваемый момент при равных габаритах;
• стабильность передаточного числа, отсутствие пробуксовок.

Общим преимуществом цепных приводов считается их отказоустойчивость при частых разгонах и остановках.

Недостатки

К недостаткам цепных передач относятся следующие:

• высокая шумность, обуславливаемая постоянными соударениями деталей привода;
• скорый износ шарнирных сочленений, потребность в постоянной смазке и закрытом картере;
• растяжение по мере износа шарнирных сочленений;
• менее плавная передача вращения, чем у зубчатых приводов.

Для определенных сфер применения достоинства данного типа привода существенно перевешивают его недостатки

Сфера использования

Область применения цепных передач очень широка. Они традиционно используются в таких отраслях, как:

• транспорт;
• технологические установки;
• станочное оборудование;
• горная и дорожная техника;
• сельхозмашины.

Применение такого привода целесообразно при скоростях менее 15 метров в секунду, что ограничивает использование его в высокоскоростных приводах.

Приводные цепи

Приводы с зубчатой цепью используются в относительно медленных передачах. Для быстроходных механизмов используются роликовые и втулочные подвиды.

Цепной передачей служит и механизм подъема судовых якорных цепей, и подъемное оборудование — блок или полиспаст.

В этих механизмах цепь не имеет фиксированной длины, она изменяется по мере подъема (или горизонтального перемещения) груза. я

Роликовые приводные цепи

Роликовый подвид состоит из пары параллельных рядов боковых пластин, и осей, опрессованных в отверстиях наружных пластин. Оси проходят через втулки, которые, в свою очередь опрессованы в отверстиях внутренних пластин. На втулки надевают скользящие по ним ролики, а торцы осей расклепаны с формирование упоров, не дающим пластинам уходить вбок.

Ось поворачивается внутри втулки, создавая таким образом шарнирное сочленение. Ролик в момент зацепления катится по зубцу шестеренки, вращаясь на оси. Это выравнивает нагрузку от зубца и снижает износ элементов привода. Такие конструкции позволяют развивать скорость до 20 м/с

Втулочные приводные цепи

Втулочные конструкции лишены роликов, и по зубцу перекатывается сама втулка. Такое решение позволяет существенно снизить сложность, себестоимость и массу изделия, ни неминуемо повышает скорость его износа. Такие конструкции применяют для сравнительно тихоходных приводов (до 1 м/с), предающих ограниченную мощность.

Если же мощность требуется нарастить, на помощь конструкторам приходят многорядные цепи. параллельно расположенные звездочки меньшего размера дают возможность выбрать меньший шаг, понизить динамические усилия при разгоне и торможении валов. Скорость может достигать 10 м/с.

Мощность передачи при неизменном диаметре колес возрастает пропорционально их числу.

Сращивание концов при четном числе звеньев проводится звеном обычной формы. Если же число нечетное, то для сращивания приходится использовать особые переходные пластины, дважды изогнутые в плоскости вращения. Прочность этого звена получается значительно ниже, чем стандартного, поэтому конструкторы стараются избегать таких решений.

Зубчатые приводные цепи

Такие цепи в каждом своем звене имеют ряд пластин в выточенными (или отштампованными) на них парой зубьев, совпадающими по модулю с зубцами звездочек. Между зубцами на пластине выполнена впадина, соответствующая по форме зубцу. Пластины входят в зацепление с зубцами и передают энергию вращения. Звенья оснащают шарнирами трения качения — вращающимися вокруг осей втулками. Кроме того, в проемах пластин закрепляются парные криволинейные призмы. Одна из ник закреплена на пластинах первого звена, вторая- на следующем. В ходе вращения призмы проворачивают друг друга, смягчая ударные нагрузки и осуществляя мягкий и плавный ввод в зацепление с зубьями звездочки и столь же плавный выход из этого зацепления. Такое решение позволяет снизить уровень воздушного шума, повысить скорость вращения.

Используют и конструкции с шарнирами скольжения. Они изнашиваются приблизительно вдвое быстрее, чем их аналоги, но обходятся заметно дешевле. В прорезях пластин вставлены специальные вкладыши, их скольжение по осям и обеспечивает поворот на необходимый угол. Применение вкладышей увеличивает площадь зацепления на 50%, повышая плавность хода, сокращая удары при разгоне и торможении и снижая уровень воздушного шума.

Для того, чтобы звенья не спадали с шестерен, используют направляющие, размещенные по центру цепи или же парные- по ее краям. Это такие же пластины, но без отформованных выступов и впадин. Если направляющие размещаются внутри, в зубьях делают соответственный пропил. Такая конструкция снижает прочность зубьев и, соответственно, скорость передачи и передаваемую мощность по сравнению с наружным расположением.

Зубчатые цепи благодаря мягкому и плавному зацеплению с шестернями создают самый низкий уровень шума среди подобных себе приводов. Их часто называют малошумными или бесшумными. Неограниченная ширина передачи позволяет создавать приводы шириной до 1,8 метра, предающие весьма значительные мощности. Если сравнить с роликовыми или втулочными, то сложность конструкции, вес и стоимость таких передач многократно выше. Это ограничивает их применение.

Фасоннозвенные цепи

Этот вид цепей изготавливают методом фасонного литья или горячей штамповки из стальной полосы. Крючковая разновидность имеет звенья, отформованные в виде единственной детали сложной формы. В зацепление звенья входят, если соединять их под углом около 60 о, а потом выпрямлять. Штыревая версия представляет собой отлитую из высококовкого чугуна деталь с отверстием, в которое вставляется стальной штырь и закрепляется шплинтом.

Такие приводы ограничены в скорости (до 3 м/сек) и в передаваемой мощности, зато не требуют сложных систем смазки и защиты от загрязнений. Неприхотливый привод широко применяется в сельхозмашинах, изношенные звенья с легкостью заменяются с применением обычного слесарного инструмента, в полевых условиях. Ремонтопригодность фасоннозвенных цепей существенно выше, чем у других типов.

Материал цепей

Все детали цепного механизма должны хорошо сопротивляться повышенным статическим и ударным нагрузкам, и быть достаточно износостойкими. Боковые пластины делают из высокопрочных сплавов, они работают в основном на растяжение. Оси, втулки, ролики, вкладыши и призматические элементы делаются из высокопрочных и хорошо цементируемых сплавов. Цементация проводится на глубину до 1,5 мм и обеспечивает хорошую стойкость к износу трением. После этого детали подвергаются термообработке закаливанием. Твердость доводится до 65 ед.

Зубчатые колеса делают из легированных сталей, также подвергаемых закалке до 60 ед.

Для передач малой скорости и мощности, при умеренных параметрах разгона и торможения применяют ковкие чугуны.

Для снижения шума и повышения плавности хода при ограниченных мощностях используют шестеренки из текстолита или прочных пластмасс. Применяют также наплавку металлических и нанесение полимерных покрытий на детали и узлы, работающие в агрессивных средах.

Геометрические и кинематические параметры цепной передачи

Главным определяющим параметром цепной передачи служит наг цепи t. Он равен расстоянию между центрами шарниров двух соседних звеньев. С увеличением шага растет предаваемая мощность, но снижается плавность хода.

Следующий по важности параметр- число зубьев Zведущ на ведомом и Zведом на ведущем валу.

Диаметр делительной окружности вычисляется:

По хорде этой окружности берут значение шага для зубчатого колеса.

Расстояние a между ведущей и ведомой осями привода выбирают в пределах от 30 до 50 шагов t/ Как показала практика, при этом обеспечивается максимальный ресурс привода.

Число шагов цепи вычисляется по формуле:

передаточное число рассчитывается по формуле:

Количество зубцов меньшей звездочки получают из следующего выражения:

Важно понимать, что передаточное отношение не положено считать равным отношению

В рамках одного оборота зубчатого колеса передаточное отношение варьируется. По этой причине рассуждают о среднем значении скорости вращения.

Цепь, ремень или кардан? — Мотобратва

Трансмиссия. Часть 3. Главная передача

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

В прошлых статьях мы разобрались с устройством коробки передач и сцепления. Однако есть еще один узел, без которого работа трансмиссии просто лишена смысла. В сегодняшней статье речь пойдет о главной передаче. Мы разберемся с устройством самого механизма, а также прикинем, когда лучше всего использовать тот или иной вариант конструкции.

 

 

 

Главная передача нужна для передачи мощности от ведомого вала коробки передач к заднему колесу. Это последнее звено в цепи передачи мощности от двигателя к колесу. Она также является последней в цепи понижения частоты вращения и усиления крутящего момента.
На мотоциклах главная передача представляет собой отдельный узел трансмиссии, на скутерах же главной передачи не существует. Там она обычно представляет собой пару шестерен, которые рассматриваются как продолжение коробки передач, а не как главная передача в ее традиционном понимании. Поэтому дальше по течению статьи мы будем говорить о мотоциклетных системах.
В современных мотоциклах используется три типа главной передачи: цепная, ременная и карданная. Наиболее распространенной является цепная передача, ее используют на машинах самого разного назначения, от малокубатурных байков вроде Yamaha YBR125 до высокопроизводительных спортбайков. Кардан устанавливают на байки, главные требования к которым – надежность и долговечность главной передачи, плюс большие сервисные интервалы. Относительно двух других типов главной передачи, ремень применяется меньше всего. Им оснащены все байки от Harley-Davidson и многие аппараты ныне покойной Buell, а также некоторые круизеры японских производителей. Теперь давайте поговорим о каждом виде подробнее.

 

Забавная, но от того не менее показательная моделька цепной главной передачи Moto Guzzi V8

 

Цепь

Цепной привод – наиболее удачная схема для применения на мотоцикле. Цепная передача компактна и легко располагается в большинстве современных конструкций. Хорошо отрегулированная и должным образом смазанная цепь – самый эффективный способ передачи энергии, потери при передаче мощности на колесо составляют около 5%. Она обладает низкой неподрессоренной массой (что это такое, мы поговорим в статье о подвесках байка) и достаточно дешева в производстве. Несомненный плюс – легкость изменения передаточного отношения главной передачи путем замены ведущей и ведомой звездочек.

Дополнительный элемент на мотоциклах с цепным приводом и длинноходной подвеской — успокоитель цепи, который препятствует соскакиванию цепи со здездочки (Kawasaki KLX250 2009)

Конечно, у цепи есть и недостатки. Цепь нужно часто обслуживать, а если этого не делать вовремя, эффективность ее работы заметно снизится. А когда байк эксплуатируется в непростых условиях вроде повышенной влажности или песчаной местности, интервалы обслуживания цепи резко сокращаются. Если совсем пренебрегать смазкой\чисткой\регулировкой цепи, она потрещит для предупреждения тысячу-другую километров, а потом феерично лопнет. Может, даже картер двигателя получит на память трещину или вмятину, а незадачливый хозяин навсегда запомнит, что за состоянием цепи нужно следить. Срок службы цепи можно продлить за счет установки закрытого кожуха или системы автоматической смазки. Однако эти меры не спасут цепь от растягивания и провисания. И чем мощнее двигатель, тем короче жизнь цепи.

Пожалуйста, не забывайте обслуживать цепь!

Развитие цепей с герметизированными шарнирами (O-ring, кольцевое уплотнение или X-ring, x-образное уплотнение) решило часть проблем, свойственных стандартным роликовым цепям, за счет предотвращения попадания грязи во вращающиеся втулки и удержания смазки внутри них.

 

Все цепи работают в паре со звездочками, стоимость которых невелика, но которые изнашиваются так же сильно, как и цепи. Постоянное воздействие вращающихся роликов цепи быстро «сжевывает» зубья звездочек, и, в конечном счете, требуется их замена в сборе с цепью. Ведущая звездочка закреплена на свободном конце вторичного (ведомого) вала коробки передач. Ведомая (задняя) звездочка обычно устанавливается на маятник, в котором закрепляется колесо, или непосредственно на ступицу (в случае с консольным маятником). Теперь подробнее о том, как устроена цепь.

 

•    Стандартная роликовая цепь состоит из внутренних и наружных звеньев. Внутреннее звено состоит из двух боковых пластин, двух полых втулок, запрессованных в отверстиях боковых пластин, и двух роликов, расположенных на втулках. Наружные звенья состоят из двух боковых пластин и двух пальцев, запрессованных в отверстия боковых пластин. Из отдельных звеньев цепь составляется путем введения пальцев втулочных звеньев в полые втулки резиновых звеньев. Ролики могут свободно вращаться на втулках, а втулки – на пальцах. Цепь стандартного роликового типа – наиболее дешевая, отлично подходит для установки на малокубатурные мотоциклы и недорогие среднекубатурники.

 

Устройство стандартной роликовой цепи

1 — роликовое звено, 2 – втулка, 3 – ролик, 4 – втулочное звено, 5 – палец, 6 – боковая пластина

•    Цепь типа O-ring. Конструкция в основном аналогична рассмотренной выше, за исключением наличия кольцевых уплотнений (те самые O-ring) между боковыми пластинами роликового и втулочного звеньев. Эти уплотнения служат для герметизации смазки, которой ролики и втулки смазываются при сборке, а также для предотвращения попадания грязи и влаги внутрь.

Kawasaki KLR650 2008, цепь типа O-ring

 

•    Цепь типа X-ring.  Работают аналогичным образом, что и O-ring, только кольцевое уплотнение в поперечном разрезе имеет X-образную форму. Это улучшает герметизацию и понижает потери при трении кольца о боковые пластинки.

Стоимость  (а также вес) цепей двух последних типов выше, что компенсируется увеличенным сроком службы. Однако в конечном итоге прочность цепи определяется материалом, из которого она изготовлена, а также тем, как пальцы закреплены в боковых пластинах. В гоночных байках срок службы – дело двадцатое, поэтому цепи для таких машин делают тонкими и легкими, часто используются прорези в боковых пластинах и полые пальцы. Ни о какой герметизации речи не идет, равно как и о долгой службе цепи. В общем, в борьбе с лишним весом все средства хороши.

Если решили заменить цепь, при покупке новой обязательно нужно учесть ее размерность. В его обозначении используется шифр из трех цифр, например, 525. Первая цифра обозначает шаг цепи (расстояние между центрами двух смежных пальцев), и выражена в восьмых долях дюйма. Две последующих цифры обозначают ширину вращающихся роликов, выраженную в восьмидесятых долях дюйма. То есть число 25 обозначает, что ширина равна 25/80 дюйма. Иногда производитель изменяет последнюю цифру для предоставления усиленной версии цепи, у которой шаг и ширина те же самые, но боковые пластины более толстые.

 

Ширина и шаг цепи

 

 

Ременная передача

Ремень применяли на самых первых мотоциклах, и он работал удовлетворительно, поскольку мощность движков того времени была невысокой. Чтобы вы немного представляли себе, о каких величинах мощности шла речь на заре мотостроения, то вот вам такой забавный факт: мощность первого мотоцикла, построенного в 1902 году Зигфридом Беттманом (Siegfried Bettman), основателем марки Triumph, составляла целых 1,75 лошадиных силы! Столько же, сколько теперь имеет стартер Triumph Rocket III…

Ах да, ременная передача. Первые ремни изготавливали из кожи, резины и ткани, они работали тихо и хорошо поглощали ударные нагрузки в передаче, однако проскальзывали при намокании или растяжении. По мере увеличения мощностей ременной привод уступил место цепному. Это происходило до тех пор, пока намного позже технология изготовления ремней не позволила создать ременной привод, способный выдерживать высокие нагрузки, характерные для современных мотоциклов.

 

 

Ременной привод BMW F800ST

Современный ремень состоит из внутреннего корда из искусственного волокна (чаще всего используется кевлар), залитого в резину. На внутренней поверхности ремня расположены зубья, которые работают по сопряженной поверхности зубчатых шкивов. Благодаря использованию зубьев исключается проскальзывание и обе

Цепные передачи — ООО Цепьинвест

Цепные передачи

Содержание

Узнать больше

Цепным видом передачи принято называть такую ее разновидность, когда в ее составе имеются два колеса-звездочки, соединенные между собой с помощью специальной цепи той или иной разновидности. Благодаря соединению цепью, вращательные моменты от ведущих колес передаются ведомым.

При этом сама цепь включает в себя многочисленные подвижные звенья. Они соединяются между собой в виде замкнутой окружности.

Обычно количество зубцов на звездочке и количество звеньевых элементов в цепях определяется взаимно простым числом. Благодаря этому, обеспечивается максимально равномерное изнашивание механизма в целом.

Преимущества и недостатки цепной передачи

Кроме цепных, существуют еще и ременные передачи. Однако в большинстве случаев прибегают именно к цепным, так как они обладают рядом немаловажных достоинств:

1. Отсутствие проскальзывания, как это при определенных условиях бывает в ременных передачах.
2. Можно обеспечить высокую степень компактности механизма.
3. Средний показатель передаточного отношения находится на постоянном уровне.
4. Благодаря отсутствию такого явления, как предварительное натяжение, отсутствуют второстепенные нагрузки на ключевые узлы механизма.
5. Даже если скорость падает, показатели мощности остаются довольно высокими.
6. Цепные передачи практически не чувствительны к влажностным и температурным перепадам.
7. Можно быстро адаптировать такую передачу практически под любые механизмы, если прибавить или удалить цепное звено.
8. При необходимости можно передать вращательный момент сразу нескольким звездочкам посредством всего одной цепи.
9. Можно организовывать передачу вращательного момента на довольно большие расстояния – до 7 метров.
10. Цепная передача отличается большим коэффициентом полезного действия – порядка 98 процентов.
11. При необходимости вышедшие из строя звенья, саму цепь или звездочки можно быстро заменить.

Однако имеются у цепных передач и определенные недостатки:

1. При длительной интенсивной эксплуатации шарниры в звеньях цепей изнашиваются, что приводит к растяжению пластин и увеличению общей длины цепи.
2. Передачу можно применять без необходимости останавливать движение во время реверсированного хода.
3. Цепь в некоторых видах механизмов достаточно сложно смазывать.
4. Можно наблюдать неравномерность передаточного отношения и, как следствие, неравномерность скорости. Особенно данный эффект заметен в случае, если звездочка не обладает большим числом зубцов.

Все перечисленное следует непременно учитывать, делая выбор между цепными и ременными разновидностями передач.

Какими характеристиками обладают цепные передачи

Среди важнейших характеристик практически любых цепных передач следует назвать:

1. Показатель шага цепи – данный параметр влияет на плавность и точность хода. При уменьшении данного параметра увеличиваются показатели точности и плавности хода.
2. Количество зубьев на ведущих и ведомых звездочках.
3. Радиусы вписанной и описанной окружностей звездочек.
4. Соотношение радиусов ведущей и ведомой звездочек. Соответственно, чем больше диаметр ведущей звездочки по отношению к ведомой, тем легче будет передавать движение.
5. Расстояние между центрами окружностей звездочек – от этого будет зависеть, например, длина цепи.

Все эти моменты также необходимо принимать во внимание.

Из чего состоит цепная передача

Цепные передачи – достаточно простые в конструктивном плане механизмы. Тем не менее, не будет лишним знать, из каких элементов они состоят.

Звездочка. Обычно в цепных передачах конструктивно предусмотрены лишь две звездочки (хотя есть варианты). Одна из них выступает в роли ведущей, а вторая – в качестве ведомой. Стабильность и эффективность функционирования цепных видов передач в немалой степени будет зависеть именно от их качества и точности производства: соблюдению размеров (вплоть до миллиметра), используемого при изготовлении материала.

Стоит отметить, что размеры и формы звездочек будут определяться количественными характеристиками цепей (а не наоборот, как думают некоторые), числом передаточного отношения, количеством зубьев на наименьшей ведущей звездочке в механизме. Параметрические и иные характеристики звездочек определяются ГОСТом 13576 — 81. Характеристики звездочек для цепей роликовых и втулочных разновидностей определяются ГОСТом 591 — 69.

Звездочки должны быть изготовлены из достаточно крепких и износостойких материалов, которые смогут длительное время эксплуатироваться под существенными механическими нагрузками, в том числе, и ударного характера. Согласно ГОСТу, в качестве такого материала может выступать сталь марок 40, 45, 40Х и иных видов со степенью закалки HRC 50 – 60. Звездочки, не предназначенные для высокоскоростных механизмов, могут быть изготовлены из модифицированных видов чугуна марок СЧ 15, СЧ 20.

Сегодня можно встретить звездочки с наконечниками зубцов, изготовленными из различных видов пластика. Такие изделия отличаются пониженной степенью износа и бесшумностью работы.

Другой составляющей цепных передач является, разумеется, цепь. Цепи производятся на промышленных производственных линиях. Их параметры строго регламентируются соответствующими стандартами. Сегодня промышленность может предложить такие разновидности цепей, как:

1. Грузовые – предназначаются для поднятия и опускания грузов и для их подвешивания. Используются такие цепи, как правило, на разного рода грузоподъемниках.
2. Тяговые – они служат для передвижения грузов и используются в транспортирующих устройствах.
3. Приводные – служат для передачи механической энергии от одной звездочки к другой. Ярким примером использования такой передачи может служить самый обычный велосипед и иные виды транспортных средств.

Основные элементы стандартной цепи приведены на рисунке ниже.

Классификация цепей

Поскольку именно приводные цепи являются наиболее распространенной разновидностью, имеет смысл рассмотреть подробнее, какие ее разновидности существуют.

Роликовые цепи (позиция III на рисунке) включают в себя внутренние и наружные звенья. Те, чередуясь между собой, формируют подвижные относительно друг друга последовательные соединения. Каждое звено вклю

Ременная передача на велосипеде и ее особенности

В настоящее время наблюдается рост продаж необычных велосипедов, получивших название Gearbox Bike, у которых вместо обычной цепи устанавливается зубчатая ременная передача.

В дословном переводе они называются велосипедами с коробкой передач. Если посудить, то перевод правильный, ведь обычный способ переключения передач для таких байков не подойдет. Как вы уже поняли, на таких велосипедах не используется «петух», служащего для натяжения цепи и переключения передач.

Еще одним конструктивным отличием новинки является увеличение «клиренса» в области педального узла. Этим местом потенциально можно зацепиться за преодолеваемые камни и бревна. Так вот, у велосипедов с ременной передачей звездочки там нет, поэтому увеличивается его проходимость.

Вот так выглядит ременная передача вблизи

Казалось бы, что ремень может быть ненадежным, но на самом деле он гораздо крепче цепи. На первый взгляд это кажется абсурдным, но если вспомнить, что случается с цепью после двух-трех разрывов, то мнение сразу же меняется. Кроме того, производители утверждают, что ременная конструкция не нуждается в смазке (по-моему очевидная вещь), а также ей не страшная грязь (здесь могут возникать сомнения, но десятилетний опыт в разработке ременных передач все-таки внушает доверие).

Ну, а теперь информация для тех, кто понимает принцип действия цепной передачи и то, когда ее можно переключать – переключение передач на новинке можно осуществлять при любом движении, даже под серьезной нагрузкой, не вращая при этом педалями.

Конструкционные особенности

Сразу же хочется отметить, что установка ременной системы вместо цепной на обычную раму невозможна. Если же проблема с рамой решилась, то необходимо будет произвести еще некоторые изменения. Во-первых, требуется замена втулки на заднем колесе. А во-вторых, спереди меняются тросы и штифты. Как видите, изменять старый велосипед очень тяжело, если система нравится, лучше купить сразу новый байк.

Для самой коробки передач предусматривается 7,8 или же 9 пар шестерней. При использовании последнего варианта передаточное значение равняется 444%, что практически равнозначно обычному байку с цепным приводом, имеющему систему 24/36 и кассету 11/34.

Как видите, все пары шестерен находятся в постоянном зацеплении между собой

Конструкцию коробки передач составляют три вала. Задача первого – прием крутящего момента и его передача на второй (вторичный) вал, который отвечает за все переключения. В его основе лежит подвижная муфта, во время перемещения которой осуществляется зацепление шлицов вторичного вала с шестеренками. На третьем валу располагается шестерня зубчатого ремня, поэтому конструкторы решили больше его не нагружать.

Поскольку на вторичный вал не приходится никакая дополнительная нагрузка, такая конструкция является вполне надежной и долговечной.

Судя по описанию, может показаться, что велосипеды с ременной передачей будет значительно тяжелее цепных. Ведь толщина шестеренок у них больше, да и количество самих шестеренок выше. Однако не стоит забывать, что цепь существенно тяжелее ремня, а также традиционные велосипеды снабжаются двумя переключателями. Причем задний переключатель не такой уж и легкий. Поэтому производители заявляют, что вес обычных велосипедов и байков с ременной передачей практически равен.

Вполне возможно, что у новинки найдутся какие-либо недостатки, скрытые разработчиками. Однако пока это не произошло, ременная передача – хорошая альтернатива цепям.

загрузка…

Сборка ременных и цепных передач

Содержание страницы

1. Сборка ременных передач

Ременная передача состоит из двух и более шкивов, охваченных гибкой связью в виде плоского ремня (рис. 1, а), клинового ремня (рис. 1, б), поликлинового ремня (рис. 1, в) и круглого ремня (рис. 1, г).

Рис. 1. Ременные передачи

Шкивы обычно изготовляются литыми из чугуна, стали или пластмасс.

Шкивы плоскоременных передач бывают со спицами, со сплошным диском, в котором могут быть сделаны отверстия для уменьшения массы шкива, цельными и разъемными.

При расположении шкива на конце вала применяют цельные шкивы, а при расположении между подшипниками – разъемные. Шкивы бывают одноступенчатые и многоступенчатые. На многоступенчатом шкиве имеется несколько ступеней различного диаметра.

Шкивы для клиноременной передачи по конструкции отличаются от гладких шкивов только наличием на ободе призматических канавок.

Рабочие неразъемные шкивы монтируются на валу с тугой или напряженной посадкой.

Если шкив устанавливается на выступающей из подшипника шейке вала, то она может быть конической (рис. 2, а) или цилиндрической (рис. 2, б) с призматической или клиновой шпонкой. На цилиндрическом валу с призматической шпонкой делают буртик (рис. 2, в) для фиксирования положения шкива, а чтобы шкив не сдвинулся во время работы, его дополнительно крепят гайкой (рис. 2, г). Если шкив крепится клиновой шпонкой (рис. 2, в), то дополнительного крепления делать не требуется.

Рис. 2. Схемы сборки шкивов на валах: а – на коническом конце вала; б – на цилиндрическом конце вала со шпонкой; 1 – вал; 2 – шпонка; 3 – стопорный винт; в – установка шкива с креплением клиновой шпонкой; г – посадка шкива на шлицевом валу

Установка шкива на клиновой шпонке применяется лишь в тихоходных и неответственных передачах, когда не требуется точной посадки, так как клиновая шпонка смещает ось ступицы, а при небольшой длине ее появляется перекос, что недопустимо в быстроходных тяжело нагруженных передачах. При использовании призматической шпонки смещение оси ступицы шкива значительно меньше и такие соединения являются более точными.

Если требуется весьма высокая точность, применяют шлицевые соединения (рис. 2, г). При таком виде соединения шкивы центрируются лучше, чем на шпонках, увеличивается прочность и меньше изнашивается место посадки.

Для посадки шкива на вал применяют винтовые приспособления, например стяжные скобы (рис. 3).

Рис. 3. Схема посадки шкива с помощью стяжной скобы

Разъемный хомутик 1 надевают на вал и упирают в его буртик. Затем между спицами шкива пропускают тяги 2, а к торцу ступицы шкива подкладывают планку 3, в которую упирается винт 4. Поворачивая винт и, слегка ударяя через подкладку в разных местах по наружной поверхности ступицы, постепенно надвигают шкив на вал. Удары устраняют заедание шкива на валу вследствие возможных перекосов.

Разъемные шкивы можно устанавливать в любом месте по длине вала. Сборка шкива заключается в соединении шпильками двух его половинок.

Проверка правильности посадки шкивов на вал сводится к проверке на биение (рис. 4). Биение шкивов вызывает быстрый износ подшипников, а у передач точных быстроходных металлорежущих станков способствует повышению вибраций, увеличивающих шероховатость поверхности обрабатываемых деталей. Причинами биения шкивов являются: изгиб вала, неправильная механическая обработка шкивов и неправильная посадка их на вал при сборке. Биение шкивов проверяют рейсмасом-чертилкой или индикатором. При проверке биения индикатором отсчет ведут по циферблату индикатора, а при проверке чертилкой величину биения определяют щупом.

Рис. 4. Схемы проверки собранного шкива на биение наружной поверхности и биение торца

Шкивы в сборе с валами, работающие с окружной скоростью 5≤υ≤35 м/с, проверяются на наличие дисбаланса при статической балансировке. Величина допускаемого дисбаланса приведена в табл. 1.

Таблица 1. Величина допускаемого дисбаланса

Шкивы быстроходных передач, при скорости υ≥35 м/с, необходимо подвергать динамической балансировке.

Шкивы быстроходных передач для лучшей балансировки обрабатывают шлифованием. В подобных случаях внутреннюю поверхность обода и наружную поверхность ступицы выполняют цилиндрической.

Параллельность валов проверяют с помощью стрелок 1 и отвеса 2 (рис. 5, а). На концах валов укреплены стрелки, концы которых соприкасаются со шнуром. При повороте валов на 180° стрелки должны вновь соприкоснуться со шнуром. Проверку выполняют также с помощью линейки – рис. 5, б, с помощью шнура – рис. 5, в (при натягивании шнура между ободами шкивов и шнуром должен быть одинаковый зазор).

Рис. 5. Схемы проверки взаимной параллельности валов: а – с помощью шнура с гирями; б – металлической линейкой; в – шнуром; 1 – стрелки; 2 – гиря; 3 – шкивы

Для компенсации непараллельности осей плоскоременных передач меньший шкив могут выполнить с выпуклой образующей по наружному диаметру.

После проверки шкива на биение надевают ремень. Для этого шкивы вращают вручную и сначала надевают ремень на ведущий шкив, затем – на ведомый. Для надевания пользуются крючками или наводками.

2. Сборка цепных передач

Цепная передача состоит из двух звездочек – ведущей и ведомой, сидящих на валах и соединенных бесконечной цепью.

Цепная передача состоит из установленных на валы звездочек, связанных между собой цепью. По конструкции цепи бывают втулочно-роликовые (рис. 6, а) и зубчатые (рис. 6, б). Втулочно-роликовые цепи применяются для передач с малым числом оборотов, а зубчатые – с большим числом оборотов. Роликовые цепи допускают наибольшую скорость до 18 м/с, пластинчатые – до 30 м/с.

Рис. 6. Цепная передача: а – с втулочно-роликовой цепью; б – с пластинчатой цепью

Сборка цепной передачи состоит из установки и закрепления звездочек на валах, надевании цепи и регулировании. Звездочки на валах устанавливают так же, как и зубчатые колеса. После закрепления звездочки на валу ее следует проверить на радиальное и торцовое биение (табл. 1).

Таблица 1. Допустимое биение звездочек для втулочно-роликовых цепей, мм

Диаметр	Биение радиальное торцовое
До 100	0,25	0,3
100-200	0,5	0,5
200-300	0,75	0,8
300-400	1,0	1,0

Для правильной работы цепной передачи оси звездочек должны быть параллельны. Параллельность осей звездочек проверяют линейкой, уровнем или другими средствами (рис. 7, а). При сборке проверяют также относительное смещение звездочек в плоскости их осей (табл. 2).

Таблица 2. Допустимое относительное смещение звездочек в плоскости их осей, мм

Межцентровое расстояние	Смещение
До 500	1,0
500-1000	1,5
Свыше 1000	2,0

Допускается незначительный перекос (рис. 7, а) или смещение параллельно плоскости линейки (рис. 7, б), обеспечивающие плавное сбегание и набегание цепи.

Рис. 7. Схема проверки правильности установки звездочек: а – при перекосе; б – при параллельном смещении оси

Длину цепи выбирают в зависимости от расстояния между центрами звездочек.

Цепи не должны быть чрезмерно натянуты, но и не должны иметь большого провисания. Шаг цепи должен строго соответствовать шагу звездочки или зубчатого колеса, иначе звенья цепи будут набегать на зубья звездочек, а это вызовет поломку звездочки или обрыв цепи.

Валы, на которых расположены звездочки, должны быть параллельны между собой; средние линии звездочек должны лежать в одной плоскости.

Концы отрезка цепи соединяют при помощи соединительных или переходных звеньев. Для втулочно-роликовой цепи соединительное звено представляет собой два валика, скрепленных пластинками (рис. 8, а).

Рис. 8. Соединительные звенья цепи

Таким звеном можно соединить только цепь, имеющую четное число звеньев. Для соединения концов цепи одну пластину снимают, валики вставляют в отверстия втулок конечных звеньев, затем устанавливают снятую пластину и зашплинтовывают валики. Если требуется собрать цепь с нечетным числом шагов, то вводится переходное звено (рис. 8, б). По такой же схеме собираются другие типы цепей.

При монтаже на звездочках для стягивания цепи применяют специальные стяжки (рис. 9).

Рис. 9. Приспособления для соединения звеньев втулочно-роликовой и зубчатой цепи

Установленная на звездочки цепь должна иметь некоторое провисание. Для горизонтальных цепных передач минимальная стрела провисания (в мм):

fmin = 11, 4√A3 ;

максимально допустимая стрела провисания:

2.1. Технические требования, предъявляемые к сборке цепных передач

Оси валов, на которых расположены звездочки, должны быть взаимно параллельны (допустимое отклонение 0,1 мм на длине 1000 мм).

Звездочки не должны быть смещены одна относительно другой в плоскости движения цепи. Допустимое смещение звездочек составляет 1-2 мм на каждые 1000 мм.

Пластины цепи должны быть параллельны между собой. Цепи не должны быть чрезмерно натянутыми, но и не должны иметь большого провисания.

Шаг цепи должен строго соответствовать шагу звездочки, иначе звенья цепи будут набегать на зубья звездочки, а это вызовет поломку зубьев или обрыв цепи.

Передачи должны работать плавно, без рывков. Допустимое биение оговаривается в технических условиях.

Пригонка и посадка звездочек на валы и выверка их производятся так же, как и у зубчатых колес.

Просмотров: 1 244