Звездочки для цепей
Звездочки для передачи приводных и втулочных цепей являются важным конструктивным комплектующим элементом цепной передачи. Цепной привод включает в себя собственно цепь и две звездочки — ведомую и ведущую в зависимости от расположения по отношению к валу.
Звездочки представляют собой профилированные колеса, которые имеют зубья для зацепления с приводной цепью. Зубья обеспечивают идеальное сцепление, способствуют плавному скольжению цепи, что делает цепную передачу одной из самых надежных. Одним из основных параметров звездочек является число зубьев. В зависимости от количества рядов зубьев различают однорядные и многорядные приводные звездочки.
К основным функциональным функциям звездочек также можно отнести:
- передачу момента вращения с ведущего вала на ведомый;
- захват и освобождение звеньев цепи без рывков и ударов;
- удержание механизма в плоскости вращения.
Звездочки для цепей получили широкое распространение в приводах различных машин и механизмов благодаря высокой нагрузочной способности, постоянному среднему передаточному отношению, высокому КПД с возможностью передачи больших мощностей.
Условия выбора звездочки
Приведенная информация определяет то, что звездочка цепной передачи характеризуется довольно большим количеством различных свойств, которые должны учитываться при выборе наиболее подходящего варианта исполнения. Рекомендациями по выбору звездочки можно назвать следующее:
Наружный диаметр. Этот параметр определяет то, какой длины устанавливается приводная цепь и какое усилие может передаваться. Показатель наружного диаметра варьируется в большом диапазоне. При различных диаметрах звездочки проводится понижение или повышение количества передаваемых оборотов.
Оптимальное передаточное отношение. Значение определяет то, сколько зубьев ведущего элемента приходится на зубья ведомого. Для определения подобного показателя применяются специальные формулы.
Диаметр внутреннего посадочного отверстия. Показатель зависит от наружного диаметра, также варьируется в большом диапазоне. При выборе рекомендуется уделять внимание и размерам шпоночной выемки.
Материал изготовления. Оказывает влияние на эксплуатационные характеристики. В большинстве случаев применяется углеродистая сталь, которая обладает достаточной прочностью и износоустойчивостью. Большое распространение получили изделия из легированных сплавов, так как они более устойчивы к воздействию повышенной влажности. В большинстве случаев проводится термическая обработка для существенного повышения эксплуатационных характеристик.
Форма зуба в большинстве случаев стандартная. По этому признаку выбирается изделие крайне редко.
Материалы изготовления
Материал звездочек выбирают в зависимости от назначения и конструкции цепной передачи. Для изготовления ведущих звездочек с малым числом зубьев (Z<30) неответственного назначения применяют сталь 20 (с цементацией, закалкой или отпуском). Для ответственного назначения применяется сталь 40 и 50 (с закалкой и отпуском). При повышенных передаваемых нагрузках используется сталь 40Х, 45Х, 45ХН (с закалкой и отпуском).
Для ведомых звездочек больших диаметров с большим числом зубьев (Z>50), кроме перечисленных материалов, может быть применен серый чугун СЧ15, СЧ20, СЧ35 и др.
При необходимости бесшумной и плавной работы передач мощностью Р<5 кВт и V<8 м/с можно изготовлять венцы приводных звездочек из пластмассы, фторопласта, текстолита, полиформальдегида, полиамидов. Это приводит к снижению шума и к повышению долговечности цепей в связи со снижением динамических нагрузок.
Звездочки для приводных цепей по европейскому стандарту и американскому стандарту отличаются главным образом шириной зубчатого венца.
Варианты исполнения
В ассортименте имеются звездочки для приводных и втулочных цепей от мирового итальянского производителя Sati. Это высококачественные изделия, проверенные в реальных условиях работы отличаются простотой установки, доступностью стандартных типоразмеров. Устройства характеризуются высокой надежностью, долговечностью, имеют высокие эксплуатационные характеристики, соответствуют российским и европейским стандартам качества (ISO 606-94), требованиям надежности и безаварийной работы.
Звездочки со ступицей под расточку. Являются самым распространенным типом звездочек. Одно-, двух- и трехрядные звездочки для приводных цепей универсальны, удобны в монтаже, могут быть доработаны под требуемую посадку.
Данный элемент цепной передачи может быть соединен с валом различными способами (с помощью шпонки, переходной втулки и др.) В зависимости от рядности, шага цепи и наружного диаметра звездочки количество зубьев варьируется от 8 до 125.
Ступица и диск звездочки чаще всего отливаются или фрезеруются в качестве единой детали. Ступица служит для крепления изделия на ведущем или ведомом валу механизма. Она обеспечивает надежную фиксацию, исключающую осевые и радиальные биения детали на валу.
Звездочки без ступицы под расточку. Плоские звездочки имеют черновое отверстие под расточку. Внутренние диаметры подгоняются под заданные посадочные размеры вала. В ассортименте звездочки без ступицы с одним, двумя и тремя рядом зубьев для цепей с шагом от 12,7 до 25,4 мм.
Звездочки под втулку тапербуш. Данные звездочки фиксируются на валу посредством переходной втулки типа «тапербуш». Втулка крепится к звездочке с помощью трех винтов, фиксацию узла на валу обеспечивает шпоночное соединение. Звездочки, оснащенные коническими втулками, отличаются универсальностью — они могут подбираться под большой выбор диаметров валов без обработки.
Чугунные звездочки под расточку. Для цепных приводов с низкой скоростью хода (не более 2 метров в секунду) и малыми динамическими нагрузками применяют серый чугун. Термообработкой твердость изделий доводят до 350-430 единиц по HB. В тяжелых условиях эксплуатации, в сельхозмашинах и дорожных механизмах, используют упрочненные чугуны с пониженным коэффициентом трения.
Диаметр ступицы должен удовлетворять двум требованиям — обеспечивать прочность конструкции и не утяжелять ее сверх необходимого.
Для чугунных деталей его обычно выбирают равным 1,65 от диаметра вала.
Двойные звездочки для однорядных цепей. Часть цепного механизма, последовательно передающие крутящий момент. Движение возникает в одной точке и передается к нескольким точкам одновременно. Двойные звезды обеспечивают движение параллельных гусениц или цепей.
Применяются в дорожном и подъемно-транспортном оборудовании, в буровой, сельскохозяйственной технике, станках и прочих механизмах. Приводные конструкции обеспечивают прочное, надежное сцепление, передавая крутящий момент посредством роликовых цепей.
Звездочки-натяжители цепи. Представляют собой узлы готовые к установке, состоящие из зубчатых звездочек цепной передачи и радиальных шарикоподшипников.
Устройства производятся для специализированного применения в натяжных передаточных механизмах в качестве направляющих и обводных элементов, с целью недопущения провисания приводных втулочных и роликовых цепей. Также звездочки способны компенсировать возникающие в процессе эксплуатации удлинения цепей, улучшают плавность работы механизма при высоких нагрузках и скоростях.
Подразделяются на сплошные, раздельные (состоящие из двух частей) и с болтовыми сегментами. Бывают однорядные, двойные (для однорядных цепей), двухрядные и трехрядные.
По способу крепления выполняются со шпоночным пазом и с конической втулкой.
Звездочки с калеными зубьями со ступицей. Являются одними из важнейших элементов цепной передачи. Благодаря использованию усиленных моделей звездочек становится возможным гарантировать максимально надежное сцепление между приводными элементами высокой мощности.
Применение износостойких материалов и качественных методик их обработки обеспечивает детали высокий уровень сопротивления ударным нагрузкам, в дополнение к уже указанной износостойкости. Наличие ступиц у звездочек позволяет осуществлять максимально плотные и надежные насадки на ось или вал, с обеспечением эффективной передачи крутящего момента.
Широко применяются в промышленных агрегатах и оборудовании, машинах коммунального и сельскохозяйственного назначения, в технике для выполнения строительных и дорожных работ, а также в других механизмах и узлах, где используются цепные передачи.
Чугунные звездочки под втулку тапербуш. Устройства хоть и не являются столь популярными, как вариант со ступицей в стальном исполнении. Но их все же можно встретить в достаточно большом количестве аппаратов и механизмов, работающих с малыми окружными скоростями и малыми передаваемыми нагрузками. Необходимость перехода со стали на чугун обуславливается увеличением количества зубьев, что приводит и к увеличению размера самой детали. Чугунная звездочка отливается с готовыми зубьями, является литой, что позволяет увеличить уровень надежности конструктивного элемента.
Могут изготавливаться из разных типов чугуна, в зависимости от функционального назначения и условий эксплуатации. Для изготовления может использовать серый чугун, ковкий чугун, а также антифрикционную и высокопрочную разновидность данного металла. Чугунные звездочки относятся к специализированному типу, сопрягаемому с крепежной системой Taper Bush (Taper Lock). Система считается одной из наиболее перспективных в плане повышения эффективности крепления звездочки к рабочему валу оборудования. В рамках системы применяются зажимные крепления с использованием шпоночного паза. Благодаря этому звездочка садится на вал максимально плотно, без задействования дополнительных инструментов и приспособлений.
Звездочки специального стандарта. Находят свое применение в узкоспециализированных производственных и хозяйственных механизмах, агрегатах и оборудовании. Имеют более узкую целевую направленность. Но с точки зрения их выбора, заказчику предстоит опираться на практически одинаковые технические характеристики и параметры, которые использовались при выборе звездочек для приводных систем стандартных моделей. Единственное различие будет наблюдаться в том самом «специальном стандарте», определяющим тип посадки элемента на вал или на ось. Под этим термином подразумевается уникальная крепежная система, использующая специальные допуски и шпоночную фиксацию. Прошедшие индукционную закалку, звездочки спецстандарта имеют шпоночный паз, проходящий по центральной линии зуба, что и является главной отличительной особенностью. Устройства имеют в ступице два резьбовых отверстия под зажимные винты, поставляемые в комплекте. Специальная проточка позволяет сформировать шпоночный паз, который обеспечивает надежное соединение с валом без люфта и вибраций.
Широкая сфера применений в агропромышленности и на транспорте. Могут использоваться в строительной и дорожной технике, в буровых машинах, на обрабатывающих станках.
