init
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,409 @@
|
||||
---
|
||||
title: "Przekładnie łańcuchowe -informacje i projektowanie przekładni"
|
||||
date: 2024-01-20 18:30:34
|
||||
categories: [
|
||||
{
|
||||
"category_id": "inżynieria-mechaniczna",
|
||||
"category_name": "Inżynieria mechaniczna"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"category_id": "podstawy-konstrukcji-maszyn",
|
||||
"category_name": "Podstawy konstrukcji maszyn"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"category_id": "przekładnie",
|
||||
"category_name": "Przekładnie"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"category_id": "układy-napędowe",
|
||||
"category_name": "Układy napędowe"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Czym są przekładnie łańcuchowe
|
||||
|
||||
* #### Zastosowanie Przekładni Łańcuchowych
|
||||
|
||||
|
||||
### Wady i zalety przekładni łańcuchowych
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
### Przykład oznaczenia łańcucha dla przekładni łańcuchowej:
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
### Porady eksploatacyjne
|
||||
|
||||
* #### Smarowanie
|
||||
* #### Koła łańcuchowe
|
||||
* #### Regulacja zwisu łańcucha
|
||||
|
||||
|
||||
### Obliczanie przekładni łańcuchowych
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## Czym są przekładnie łańcuchowe
|
||||
|
||||
|
||||
**Przekładnie łańcuchowe** – to mechanizmy przenoszenia ruchu obrotowego i
|
||||
mocy między dwoma lub więcej **kołami łańcuchowymi. Przekładnia łańcuchowa**
|
||||
Składa się z (jakże by inaczej) dwóch lub więcej kół łańcuchowych o
|
||||
specjalnym kształcie zębów, które współpracują z łańcuchem przenoszącym ruch i
|
||||
moc. Łańcuch składa się z połączonych przegubowo ogniw, co zapewnia
|
||||
elastyczność i możliwość pracy w różnych warunkach.
|
||||
|
||||
Zastosowanie Przekładni Łańcuchowych
|
||||
|
||||
Przekładnie łańcuchowe są stosowane w sytuacjach, w których trudno zastosować
|
||||
inne rodzaje przekładni, takie jak zębate lub
|
||||
[**pasowe**](https://izaac.pl/inzynieria-mechaniczna/przekladnie-pasoweinformacje-podstawowe), ze względu na specyficzne wymagania techniczne i
|
||||
warunki pracy. Przy zastosowaniu przekładni zębatych należy brać pod uwagę
|
||||
główne cechy:
|
||||
|
||||
**Duża odległość między osiami (a):**
|
||||
W przekładniach zębatych zwiększenie odległości wymagałoby stosowania bardzo
|
||||
dużych kół zębatych, co jest niepraktyczne. W przekładniach pasowych z kolei
|
||||
dłuższy pas wiąże się z większym ryzykiem poślizgu i koniecznością dodatkowego
|
||||
napinania.
|
||||
|
||||
**Duża siła obwodowa:**
|
||||
Przekładnie pasowe mogą nie wytrzymać dużych sił obwodowych, ponieważ pasy
|
||||
mogą się rozciągać lub ślizgać. Przekładnie zębate przy dużych siłach wymagają
|
||||
bardzo wytrzymałych kół, co znacząco zwiększa ich masę i koszty.
|
||||
|
||||
**Stałe przełożenie (i = const):**
|
||||
W przypadku przekładni zębatych i pasowych trudniej jest osiągnąć stabilne
|
||||
przełożenie w dłuższym czasie przy dużych obciążeniach. Przekładnie łańcuchowe
|
||||
dzięki kształtowemu zazębieniu zapewniają stałość przełożenia.
|
||||
|
||||
|
||||
### Wyróżniamy kilka rodzajów łańcuchów napędowych
|
||||
|
||||
|
||||
**Łańcuchy Nośne (Dźwigowe)** \- Charakteryzują się dużą wytrzymałością na
|
||||
zerwanie i odpornością na zmęczenie. Przenoszą duże obciążenia w takich
|
||||
urządzeniach jak:
|
||||
* * Dźwigi.
|
||||
* Wciągniki.
|
||||
* Podnośniki maszynowe.
|
||||
* transportowe (podnośnikowe);napędowe.
|
||||
|
||||
**Łańcuchy Transportowe (Podnośnikowe)** \- Zapewniają możliwość pracy na
|
||||
dużych odległościach przy równoczesnym podnoszeniu lub przesuwaniu
|
||||
ciężarów.Stosowane do przenoszenia ładunków w systemach transportowych i
|
||||
podnośnikowych, takich jak:
|
||||
* * Przenośniki taśmowe i kubełkowe (np. zwałowarki węglowe)
|
||||
* Systemy transportowe w magazynach.
|
||||
|
||||
**Łańcuchy Napędowe** \- Używane do przenoszenia mocy w układach napędowych,
|
||||
takich jak:
|
||||
* * Napęd rowerów, motocykli i pojazdów.
|
||||
* Maszyny przemysłowe (tokarki, frezarki, wtryskarki).
|
||||
* Maszyny rolnicze (kombajny, młocarnie).
|
||||
|
||||
|
||||
## Przekładne łańcuchowe - Wady i zalety
|
||||
|
||||
|
||||
Każda przekładnia ma swoje mocne i słabe strony. Poniżej przedstawiliśmy jak
|
||||
się przedstawiają dla przekładni łańcuchowej.
|
||||
|
||||
|
||||
### Zalety przekładni łańcuchowych
|
||||
|
||||
* **Stałość przełożenia:** Przekładnie łańcuchowe zapewniają stały stosunek prędkości obrotowych dzięki kształtowemu zazębieniu łańcucha i kół.
|
||||
* **Brak poślizgu:** Łańcuchy, dzięki współpracy z zębami kół, eliminują ryzyko poślizgu, co gwarantuje stabilne przenoszenie mocy.
|
||||
* **Małe obciążenie łożysk:** Napęd łańcuchowy równomiernie rozkłada siły, minimalizując nacisk na łożyska.
|
||||
* **Łatwy montaż i demontaż:** Przekładnie łańcuchowe charakteryzują się prostą konstrukcją przekładni, a to umożliwia szybkie składanie i rozkładanie elementów w razie potrzeby.
|
||||
* **Duża trwałość i zwartość konstrukcji:** Łańcuchy są wytrzymałe na zużycie, a ich konstrukcja zajmuje niewiele miejsca w porównaniu z innymi przekładniami.
|
||||
* **Przenoszenie dużej siły obwodowej:** Przekładnie łańcuchowe radzą sobie z dużymi obciążeniami, zachowując efektywność i trwałość.
|
||||
* **Przenoszenie napędu na dwa lub więcej wałów przy ich pionowym ustawieniu:** Łańcuchy umożliwiają synchronizację i napęd kilku wałów w różnych układach.
|
||||
* **Duża sprawność (η = 96–98%):** Dzięki minimalnym stratom energii w przekładni osiągana jest wysoka sprawność mechaniczna.
|
||||
|
||||
|
||||
### Wady przekładni łańcuchowych:
|
||||
|
||||
* **Nierównomierność biegu w przypadku zbyt małej liczby zębów w kole** : Mała liczba zębów powoduje większe zmiany kąta zazębienia, co prowadzi do nierównomiernej pracy.
|
||||
* **Duży koszt i dokładność wykonania łańcucha** : Produkcja łańcuchów wymaga precyzyjnej obróbki i wysokiej jakości materiałów dla bardzo dużej liczby elementów, z których składa się łańcuch, co zwiększa ich koszt.
|
||||
* **Konieczność smarowania łańcucha** : Regularne smarowanie jest niezbędne aby zachować odpopwiednią współpracę powierzchni trących - przenoszących moment. W tym celu stosowane są smary i oleje.
|
||||
* **Konieczność regulacji zwisu** : Wymagana jest kontrola napięcia łańcucha. W tym celu stosowane są napinacze.
|
||||
* **Pewna nierównomierność ruchu na skutek układania się łańcucha na wielokącie** : Kształt kół powoduje, że łańcuch układa się z niewielkimi odchyleniami, co generuje wibracje i zmienność ruchu. W przypadku niedokłanie wykonanych lub uszkodzonych kół może to doprowadzić do uszkodzenia maszyny.
|
||||
* **Hałas i nierównomierność przenoszenia momentu przy osiach wichrowatych** : Nieidealne ustawienie osi prowadzi do hałasu i zmniejszenia efektywności przekładni.
|
||||
* **Niezabezpieczenie innych mechanizmów napędu od przeciążeń** : Łańcuchy nie amortyzują przeciążeń, co może powodować uszkodzenia w pozostałych elementach układu.
|
||||
|
||||
Łańcuchy:
|
||||
|
||||
a) sworzniowy,
|
||||
|
||||
b) tulejkowy,
|
||||
|
||||
c) rolkowy,
|
||||
|
||||
d) zębaty
|
||||
|
||||
Podział Łańcuchów w zależności od budowy
|
||||
|
||||
Łańcuchy można podzielić także pod kątem ich konstrukcji. Wyróżniamy łańcuch
|
||||
płytkowy, sworzniowy, tulejowy, rolkowy i zębaty.
|
||||
|
||||
**Łańcuch płytkowy** – podstawowa grupa łańcuchów napędowych. Ogniwa łańcucha
|
||||
składają się z cienkich płytek stalowych, połączonych przegubowo ze sworzniami
|
||||
(łańcuch **_Galla_**).
|
||||
|
||||
**Łańcuch sworzniowy** – składa się z płytek wewnętrznych, osadzonych luźno na
|
||||
czopach sworzni i płytek zewnętrznych, osadzonych na wcisk. Prędkość do **0,5
|
||||
m/s** (znikome zastosowanie).
|
||||
|
||||
**Łańcuch tulejowy** – na sworzeń jest osadzona obrotowo tulejka hartowana.
|
||||
Płytki wewnętrzne są osadzone na wcisk na tulejkę, a płytki zewnętrzne również
|
||||
wciskowo na sworzeń. Prędkość do **15 m/s**.
|
||||
|
||||
**Łańcuch rolkowy** – składają się na przemian z ogniw zewnętrznych i
|
||||
wewnętrznych, o konstrukcji podobnej do łańcucha tulejkowego. Wprowadzono
|
||||
dodatkową rolkę obracającą się swobodnie względem tulejki osadzonej na
|
||||
sworzniu.
|
||||
|
||||
**Łańcuch zębaty** – ogniwa złożone są z cienkich płytek **(1,5¸ 2mm)** o
|
||||
specjalnym zarysie ułożonych na przemian parami i połączonych przegubowo.
|
||||
Płytki mają zęby, w których powierzchnie robocze tworzą kąt **a = 60°**.
|
||||
Jako zabezpieczenie od przesunięć bocznych służą płytki prowadzące umieszczone
|
||||
w środku łańcucha lub po bokach. Biorą one udział w przenoszeniu siły.
|
||||
Pożądana parzysta liczba ogniw.
|
||||
|
||||
|
||||
## Przykład oznaczenia łańcucha dla przekładni łańcuchowej:
|
||||
|
||||
|
||||
Łańcuch napędowy tulejkowy o podziałce **t = 15 mm** , średnicy tulejki **d 1
|
||||
= 9 mm**, rozstawie płytek wewnętrznych **b 1 = 14 mm**, składający się ze 102
|
||||
ogniw wraz z ogniwem złącznym prostym, zabezpieczonym zatrzaskiem
|
||||
sprężynującym.
|
||||
|
||||
|
||||
### **ŁAŃCUCH 15M – 102 PS**
|
||||
|
||||
|
||||
**P –** ogniwo złączne proste;
|
||||
|
||||
**W** – ogniwo wygięte;
|
||||
|
||||
**S** – zatrzask sprężynujący;
|
||||
|
||||
**Z** – zawleczka;
|
||||
|
||||
**D** – drut.
|
||||
|
||||
|
||||
## Przekładnie łańcuchowe - Porady eksploatacyjne
|
||||
|
||||
|
||||
Zwiększyć trwałość łańcucha możemy poprzez chronienie go przed pyłem i
|
||||
zanieczyszczeniami (wg możliwości eksploatacyjnych). Na przykład poprzez
|
||||
smarowanie lub osłony. Dodatkowym czynnikiem wpływającym na wytrzymałość
|
||||
zmęczeniową ma odpowiedni stopień zwisu łańcucha, gdyż nie może być on zbyt
|
||||
luźny.
|
||||
|
||||
|
||||
### Smarowanie
|
||||
|
||||
|
||||
Smarowanie znacząco wpływa na wydłużenie żywotności elementów, redukcję
|
||||
zużycia oraz zwiększenie wydajności. W zależności od warunków pracy bez osłon,
|
||||
z osłoną, w zamkniętej obudowie) oraz prędkości obwodowej, stosuje się różne
|
||||
metody smarowania. Można to zrobić za pomocą pędzla, olejarki lub przez
|
||||
zanurzenie łańcucha w oleju.
|
||||
|
||||
**Przekładnie bez osłon, z małą prędkością** \- zwykle są narażone na kontakt
|
||||
z zanieczyszczeniami, kurzem i wilgocią. Ponieważ brak osłon nie chroni
|
||||
mechanizmu przed wpływem środowiska niezbędne jest smarowanie okresowe.
|
||||
|
||||
**Przekładnie w obudowie** – Są chronione obudową przed zanieczyszczeniami,
|
||||
która minimalizuje wpływ czynników środowiskowych. Ten typ rozwiązania stosuje
|
||||
się przy wyższych wymaganiach dotyczących wydajności i trwałości. smarowanie
|
||||
ciągłe (rozbryzgowe, natryskowe, zanurzeniowe).
|
||||
* **Smarowanie Rozbryzgowe:** Olej jest rozpylany na elementy przekładni podczas pracy. Rozbryzg generowany jest przez ruch łańcucha lub specjalne łopatki znajdujące się w układzie.
|
||||
|
||||
* **Smarowanie Natryskowe** : Smarowanie odbywa się poprzez aplikację oleju za pomocą dysz, natryskujących bezpośrednio na łańcuch i zębatki. Metoda ta wymaga pompy oleju i jest stosowana w bardziej zaawansowanych systemach.
|
||||
|
||||
* **Smarowanie Zanurzeniowe** : Dolna część łańcucha zanurzona jest w oleju w specjalnym zbiorniku. Podczas ruchu łańcuch transportuje olej na swoje ogniwa i zębatki.
|
||||
|
||||
|
||||
### Koła łańcuchowe
|
||||
|
||||
|
||||
Profil zęba koła łańcuchowego, oraz jego przekrój poprzeczny jest objęty
|
||||
normami **ISO 10823** , **DIN 8188**. Ogólne zasady budowy kół, jak przy
|
||||
kołach zębatych i pasowych.
|
||||
|
||||
Przykłady kół do łańcuchów
|
||||
|
||||
Kształt poprzeczny przekroju koła łańcuchowego zależy od stosunku szerokości
|
||||
wieńca zębatego do średnicy piasty, co ma znaczenie dla zapewnienia
|
||||
odpowiedniej wytrzymałości i stabilności całego elementu. Jeśli grubość wieńca
|
||||
jest zbyt mała w stosunku do średnicy piasty, może to prowadzić do powstawania
|
||||
drgań poprzecznych wieńca koła i wzrostu nacisków powierzchniowych, co
|
||||
negatywnie wpływa na pracę przekładni i może skracać jej żywotność, lub
|
||||
doprowadzić do jej zniszczenia.
|
||||
|
||||
Aby zapewnić optymalną trwałość, wieniec koła i piasta mogą być wykonane z
|
||||
różnych materiałów. Taka konstrukcja pozwala na zastosowanie bardziej
|
||||
wytrzymałych materiałów w wieńcu zębatym, który bezpośrednio współpracuje z
|
||||
łańcuchem i jest narażony na większe zużycie, oraz materiałów bardziej
|
||||
odpornych na zmęczenie i obciążenia dynamiczne w piaście. Dzięki temu uzyskuje
|
||||
się korzystny kompromis między trwałością, wagą i kosztami produkcji. Można
|
||||
także zastosować obróbkę powierzchniową w miejscu kontaktu.
|
||||
|
||||
|
||||
### Materiały do kół łańcuchowych
|
||||
|
||||
|
||||
**Żeliwo szare i modyfikowane -** Stosowane głównie w przekładniach
|
||||
wolnobieżnych, gdzie prędkość obwodowa (v) jest mniejsza niż 3 m/s.
|
||||
|
||||
**Stale węglowe i niskostopowe -** Idealne do przekładni średnio- i
|
||||
szybkobieżnych, gdzie wymagana jest duża odporność na ścieranie i obciążenia
|
||||
dynamiczne.
|
||||
* **St5, St6:** Stale konstrukcyjne o umiarkowanej wytrzymałości, stosowane w mniej wymagających układach.
|
||||
|
||||
* **40Cr, 40NiCr:** Stale niskostopowe zawierające chrom i nikiel, charakteryzujące się większą wytrzymałością i twardością po obróbce cieplnej.
|
||||
* Przekładnie szybkobieżne powinny mieć twartość powierzchni roboczej: **HRC> 45**
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
###
|
||||
|
||||
Regulacja zwisu łańcucha
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
### Regulacja zwisu łańcucha:
|
||||
|
||||
|
||||
Osie kół należy umieszczać w płaszczyźnie poziomej lub pod kątem **60°**.
|
||||
tak aby część czynna cięgna była na górze.
|
||||
|
||||
Prawidłowe napięcie wstępne łańcucha zapewnia zgodność teoretycznej (wg
|
||||
wymiarów przekładni) i rzeczywistej długości łańcucha. Aby zapewnić poprawne
|
||||
ukłożenie się łańcucha, należy zapewnić zwis (**1÷2%)a**.
|
||||
|
||||
**W praktyce** napięcie często jest wynikiem ciężaru łańcucha i prawidłowego
|
||||
ułożenie kół.
|
||||
|
||||
**Regulacja** – przez przesuwanie osi koła, zastosowanie rolek napinających,
|
||||
wyrzucanie ogniw (skrócenie do **1,5% L**) – nie więcej niż dwa ogniwa.
|
||||
|
||||
|
||||
## Obliczanie przekładni łańcuchowych
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Przy doborze liczby zębów kierować się należy następującymi zaleceniami krok
|
||||
po kroku:
|
||||
|
||||
|
||||
### 1\. Dobór zębów w małym kole w zależności od prędkości liniowej
|
||||
|
||||
przekładni łańcuchowej
|
||||
|
||||
**z = 6 ÷10** **-** napęd ręczny
|
||||
|
||||
**z = 8 ÷10v < 1 m/s**
|
||||
|
||||
**z = 11 ÷13 - v < 4 m/s **, **t < 20 mm**
|
||||
|
||||
**z = 14 ÷16 - v < 7 m/s **, spokojna praca
|
||||
* Zbyt mała liczba zębów na**z 1 **spowoduje nierównomierność biegu, przeciążenie i hałas;
|
||||
* Zbyt duża liczba zębów na**z 2** spowoduje, że przy wydłużeniu łańcucha nastąpi jego zeskakiwanie;
|
||||
|
||||
|
||||
### 2\. Dobór liczby zębów w zależności od przełożenia przekładni łańcuchowej
|
||||
|
||||
|
||||
W tym przypadku dobiera się według tablic np. **PN-73/M-84161**(przełożenie
|
||||
i jest ograniczone przez **z 1 min** i **z 2 max**);
|
||||
|
||||
|
||||
### 3\. Dobór podziałki t łańcucha
|
||||
|
||||
|
||||
Przedziałkę t - czyli odległość między ogniwami dobieramy wg katalogu np.
|
||||
**DIN 8187 / ISO R606-1984** (przekładnia szybkobieżna, **t** – możliwie
|
||||
małe);
|
||||
|
||||
Dobór średnicy podziałowej (łańcuch tulejkowy, rolkowy) wyznaczamy z
|
||||
zależności:
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Rozstaw osi kół: **a** – wg założeń konstrukcyjnych. Im mniejsze **a** , tym
|
||||
większy [**kąt opasania**](https://izaac.pl/inzynieria-mechaniczna/hamulceinformacje-ogolne-i-podstawoweobliczenia#:~:text=gdzie%3A-,K%C4%85t%20opasania%20%CE%B1,-To%20k%C4%85t%20%2C%20kt%C3%B3ry),
|
||||
który zaleca się aby był **α = 120°. W praktyce można zastosować :**
|
||||
|
||||
**a = (30 ¸ 50)t**
|
||||
|
||||
8\. Gdy **α > 120°** przyjmuje się **a w zależności od przełożenia** :
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Gdzie:
|
||||
|
||||
**D 1**, **D 2 **– średnice zewnętrzne kół łańcuchowych.
|
||||
|
||||
9.**Długość łańcucha L i liczba ogniw** są związane zależnością:
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
skąd:
|
||||
|
||||
|
||||
### **L = m · t**
|
||||
|
||||
|
||||
We wzorze **[I]** wykorzystano uproszczenie: **π·D = z ·t**
|
||||
|
||||
|
||||
### 4\. Wyznaczenie średniej prędkości łańcucha:
|
||||
|
||||
|
||||
**n** \- prędkość
|
||||
obrotowa
|
||||
|
||||
|
||||
### 5\. Wartość siły obwodowej:
|
||||
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
gdzie:
|
||||
|
||||
**P** – przenoszona moc;
|
||||
|
||||
**v** – prędkość łańcucha;
|
||||
|
||||
**K 1 **– współczynnik zależny od warunków pracy **k 1 = (0,63 ÷4,55)**.
|
||||
|
||||
|
||||
### 6.Obliczenia wytrzymałościowe łańcuchów
|
||||
|
||||
|
||||
Łańcuchy liczy się na zerwanie oraz naciski powierzchniowe – Obliczenia można
|
||||
zrealizować zgodnie z normą **PN – 81/M – 04100**
|
||||
|
||||
W praktyce obliczenia sprowadzają się do sprawdzenia
|
||||
warunku:
|
||||
|
||||
gdzie:
|
||||
|
||||
**x** – [**współczynnik bezpieczeństwa**](https://izaac.pl/inzynieriamechaniczna/wspolczynniki-bezpieczenstwa);
|
||||
|
||||
**x R – **wymagany współczynnik bezpieczeństwa **(x R > 5)**;
|
||||
|
||||
**F r – **obciążenie zrywające;
|
||||
|
||||
**F –** siła obciążająca łańcuch
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user