Расчет звездочек круглозвенной цепи

Применение круглозвенных цепей насчитывает много веков. Сначала их использовали для удержания подвесных мостов и ворот замков, как якорные цепи. Они отличались тяжестью, большим объемом. Для того чтобы собрать такую цепь, требовался большой барабан. Постепенно сфера применения стала шире. Круглозвенные цепи стали использовать на кранах, лебедках, автомобилях, механизмах с цепной передачей.

ООО КМК «Гранд Плюс» выполняет расчеты и чертежи звездочек для круглозвенных цепей. Основным элементом в этой конструкции является звездочка для круглозвенной цепи, которая необходима для ее удержания.

Причем при работе не должно быть зацепов зубьями за звенья. Также запрещено проскальзывание. При неправильном расчете и проектировании, работа механизма станет невозможна.

Основные параметры звездочек для круглозвенных цепей

Чтобы профиль был построен правильно, необходим расчет звездочки по ГОСТ, где представлены все способы, по которым рассчитывают зубья. Также в документе есть данные на разрешенные допуски. Стандарт не регламентирует форму зубного профиля. Поэтому она может быть выбрана в соответствии со схемой построения. Еще один фактор – это контакт между звездочными зубьями и цепными звеньями.

Существует 3 типа зубьев для этого вида звездочек:

• а. прямолинейный;
• б. прямолинейно-выпуклый;
• в. выпуклый.

Зубья первого типа необходимы в цепных якорных механизмах. В этом расчете характерная особенность – ½ угла заострения зуба, равная 15-20%. Это необходимо для свободного входа и выхода при зацеплении цепных звеньев. В этом случае, при расчете звездочки для круглозвенной цепи с прямолинейным профилем, высота зуба по хорде ht ≤ hrmax и рассчитывается по формуле:

Линейно-выпуклую форму нужно выбрать при ht > hrmax и округлением вершины зуба по r2.

Для основного выпуклого профиля служит r3.

Формула горизонтального зацепа:

Формула вертикального зацепа:

Как сделать расчет

Чтобы в чертеже звездочки для круглозвенной цепи построить профиль зуба, используют схему сечения B–B1 и C–C1.

Эти формулы необходимы, чтобы произвести расчет:

1. Диаметр делительной окружности:
2. Половина углового шага зубьев:
3. Шаг центров построения:
4. Радиус скругления основания зуба:
5. Радиус скругления вершины зуба:
6. Диаметр наружный:
7. Диаметр кольцевого паза:
8. Ширина кольцевого паза:
9. Расстояние от дна ячейки до оси вращения звездочки:

На основе этих формул расчет звездочек круглозвенной цепи можно сделать вручную, или используя специальное ПО. Погрешность линейного размера должна быть не выше 0,1 мм, углового – 1’, тригонометрического – до 0,001.

Также при построении звездочки круглозвенной цепи учитывают материал, из которого она будет выполнена. Производители выпускают звездочки:

• из тугоплавкого чугунного сплава – под расточку, под втулку тапербуш;
• из стальных сплавов – для натяжения цепи, с зубцами и ступицей, прошедшие закалку;
• из специальных редких стальных сплавов, соответствующие определенным стандартам.

Натяжным механизмам необходима оснастка звездочками-натяжителями, чтобы исключить провисание приводной цепи. Когда в цепную передачу устанавливают эти детали, происходит увеличение эксплуатационного ресурса. Помимо этого, также снижается рабочий ход. Когда устанавливают звездочки-натяжители, снижается вибрация техники, уменьшается шум. Этот рабочий механизм становится более надежен и безопасен.

Необходимый элемент цепной передачи – это звездочки, изготавливаемые их стальных сплавов высокого качества с закалкой и без нее. При увеличении количества зубцов диаметр звездочки становится больше, поэтому для их изготовления используют чугун. Детали из этого материала лучше подходят для небольшой окружной скорости, так как передаваемые нагрузки намного меньше. В литых чугунных звездочках под расточку зубцы отлиты одновременно со всей формой. Такая отливка наиболее надежна, защищена от повреждения зубцов.

Для изготовления звездочек используют разные марки чугуна. Для механизмов с высокими динамическими нагрузками эти детали выполняют из высокопрочного чугуна. Также для производства этих деталей могут использоваться серые, ковкие, антифрикционные чугунные сплавы.