ЗВЕЗДОЧКИ ПРИВОДНЫХ ЦЕПЕЙ
ГОСТ 591—69 (в ред. 1989 г.) устанавливает два профиля зубьев звездочек:
без смещения центров дуг впадин; со смещением центров дуг впадин
11. Метод расчета и построение профиля зубьев звездочек
для приводных роликовых и втулочных цепей
Профиль зубьев со смещением 1 центров дуг впадин
Размеры по стандартам на цепи по ГОСТ 13568—75 и ГОСТ
21834-76
Геометрическая характеристика зацепления λ
Число зубьев звездочки z
Диаметр делительной окружности d∂
Диаметр делительной окружности выступов Dе
Коэффициент высоты зуба К
Диаметр окружности впадин Di
Наибольшая хорда (для контроля звездочек с нечетным числом зубьев)
Lx
Радиус впадин r
Радиус головки зуба r2
Половина угла впадины α
Угол сопряжения β
Половина угла зуба j
Прямой участок профиля FC
Расстояние от центра дуги впадины до центра дуги головки зуба ОО2
Смещение центров дуг впадин е
1 Для зубьев, образуемых без смещения центров дуг впадин, е=0,
ГОСТ 591—69 устанавливает профиль зубьев звездочек для цепей с геометрической характеристикой λ ≤ 2.
Диаметр окружности выступов Dе вычисляют с точностью до 0,1 мм; остальные линейные размеры — до 0,01 мм, а угловые — до 1 ΄ .
Для определения диаметров d∂ и Dе следует пользоваться табл. 14.
12. Значения величин для расчета и построения профиля зубьев звездочек
Обозначение цепей
по ГОСТ 13568-75
Обозначение цепей
по ГОСТ 13568-75
ПР-31,75-8900
ПРА-31,75-8900
2ПР-31,75-17700
ПРА-38,1-12700
ПР-38,1-12700
2ПР-38,1-25400
ПР-12,7-1820-1
ПР-12,7-1820-2
2ПР-12,7-3180
ПР-44,45-17240 ПРА-44,45-17240
2ПР-44,45-34480
ПР-15,875-2300-1
ПР-15,875-2310-2 2ПР-15,875-4540
ПР-50,8-22700
ПPA-50,8-22700 2ПР-50,8-45360
Табличные значения d∂, Dе ,Di, Dc , Lx, r2, х1, у1 в зависимости от z и типов цепей даны в приложении к ГОСТ 591—69.
Расчет и построение основных размеров зубьев и венцов однорядной, двухрядной и многорядной звездочки в поперечном сечении следует выполнять в соответствии с табл. 13.
13. Зубья и венец звездочки в поперечном сечении
1. Диаметр элемента зацепления цепей Dц:
втулочных Dц = d2
роликовых Dц = d3
Размеры выбирают по ГОСТ 13568-75
и ГОСТ 21834-76
2. Ширина пластины цепи (наибольшая) h
3. Расстояние между внутренними пластинами цепи b3
4. Расстояние между осями цепи А
5. Радиус закругления зуба (наименьший) r3
6. Расстояние от вершины зуба до линии центров дуг
закруглений h3
7. Диаметр обода (наибольший) D * с
8. Радиус закругления r4
при шаге t ≤ 35 мм
при шаге t >35 мм
9. Ширина зуба звездочки
двухрядной и трехрядной b2
10. Ширина венца многорядной звездочки Вn
* При d∂
Размеры зубьев и венцов звездочек для 
приведены в табл. 16.
Допуски. ГОСТ 591—69 устанавливает три группы точности размеров зубьев и венцов звездочек. Предельные отклонения размеров зубьев и венцов звездочек по группам точности должны соответствовать приведенным в табл. 15.
Параметр шероховатости поверхности зубьев Ra следует принимать в зависимости от окружающей скорости до 8 м/с не более
6,3 мкм, свыше 8 м/с — не более 3,2 мкм.
Предельные отклонения диаметра отверстия ступицы звездочки следует принимать не ниже Н8.
15. Предельные отклонения и допуски на размеры зубьев и венцов звездочек
Отклонения и допуски, мкм, при диаметре звездочки, мм
120 до 260
260 до 500
500 до 800
800 до 1250
1250
120 до 260
260 до 500
500 до 800
800 до 1250
1250
120 до 260
260 до 500
500 до 800
800 до 1250
1250
Разность шагов
∆t (одной звез-
дочки) при шаге t, мм
Св.20
и 35
Св.35 до 55
» 55
32
40
—
40
50
60
50
60
80
60
80
100
80
100
120
—
120
160
80
100
—
100
120
160
120
160
200
160
200
250
200
250
320
—
320
400
200
250
—
250
320
400
320
400
500
400
500
630
500
630
800
Диаметр окружности
выступов Dе
Диаметр окружности
впадин Di и наибольшая хорда Lx
Диаметр впадин зуба 2r
Ширина b1, b2 и bn зуба
и B2, B3, Bn венца*
Радиальное биение окружности
впадин и
осевое биение зубчатого венца
* Допуск для варианта а (см. рис. к табл. 13) ГОСТом не нормируется.
16. Размеры зубьев и венцов звездочек 
Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75
Обозначение цепей по ГОСТ 13568-75
ПР-12,7-1000-1
2ПР-31.75-17700
17. Пример выполнения чертежа венца звездочки
для приводной однорядной цепи (ГОСТ 2.408—68 в ред. 1996 г.)
Профиль зуба по ГОСТ 591-69
Без
смещения
Группа точности по ГОСТ 591-69
Диаметр окружности впадин
Допуск на разность шагов
Допуск радиального биения окружности впадин
Допуск торцового биения зубчатого венца
Диаметр делительной окружности
Сопрягаемая
цепь
Ширина внутренней пластины
Расстояние между внутренними пластинами
18. Расчет и построение профиля дисковой фрезы для нарезания звездочек
с числом зубьев z ≥ 7
Профиль зуба звездочек, получаемый методом деления при нарезании дисковыми фрезами, полностью соответствует теоретическому (исходному) профилю только при расчетном числе зубьев z1 данной группы.
Линейные размеры червячных и дисковых фрез вычисляют с точностью до 0,01 мм, а угловые — до 1 ‘ .
Расчетная формула и величина
Размеры выбирают по ГОСТ 13568—75,
ГОСТ 21834—76
Диаметр элемента зацепления цепей Dц: втулочных Dц = d2
роликовых Dц = d3
Номер группы (фрезы)
Число зубьев нарезаемой звездочки z
Расчетное число зубьев для группы z1
Радиус головки фрезы r
Радиус впадины фрезы r2
Половина угла головки фрезы α
Угол сопряжения β
Прямой участок профиля FG
Координаты точки O2: x2
У2
Смещение центров дуг головки фрезы е*
Ширина фрезы В, не менее
* При расчете дисковых фрез для нарезания звездочек без смещения центров дуг впадин величину е следует принимать равной нулю.
19. Расчет и построение профиля инструмента для нарезания звездочек с числом зубьев z ≥ 9
Расчет и построение профиля основной рейки в нормальном сечении при изготовлении зубьев звездочки методом обкатки по диаметру делительной окружности d∂ даны в таблице и на рисунке. Центр дуги радиуса r3 лежит на пересечении перпендикуляра, восстановленного из середины отрезка О2 С, с продолжением линии О1ВС.
Профиль зуба звездочек, получаемый методом огибания, на участке EFCK (см. рисунок к табл. 11) отклоняется от теоретического (исходного) профиля. Величина отклонения зависит от числа зубьев и не превышает в нормальном направлении к теоретическому профилю на участке EFC — 0,01t и на участке СК— 0,015t.
Шаг цепи t
Диаметр элемента зацепления цепей D ‘.
втулочных Dц = d2 ,
роликовых Dц = d3
Размеры на цепь по
ГОСТ 13568-75
Радиус вспомогательный r0:
» головки зуба r
» выпуклости зуба r1
r0=0,5Dц
r=0,5025Dц+0,05 мм
r1 = 0,5Dц + r = 1,0025Dц+ 0,05 мм
Радиус впадины зуба r2
r2= 0,03t
r2= 0,05t
Смещение центров дуг радиуса r головки зуба е*
Технические требования на звездочки для приводных роликовых и втулочных цепей с шагами до 25,4 мм включительно.
Число зубьев звездочек выбирают из следующего ряда: 9, 10, 11, 12, (13), 14, (15), 16, (17), 18, (19), 20, (22), 25, (28), 32, (36), 40, (45), 50, (56), 63, (71), 80.
Рекомендуется принимать число зубьев не менее 13; при больших скоростях и для ответственных передач принимают большие значения, но не свыше 120. При четном числе звеньев цепи следует выбирать нечетное число зубьев звездочки.
Посадочные отверстия звездочек под вал выполняют с предельными отклонениями по Н8.
Звездочки изготовляют из стали марок 40 и 45 или 40Л и 45Л, группа II.
Твердость поверхностного слоя венцов в пределах 42 . 52 HRC на глубину не менее:
1,0 мм — при ширине зуба звездочки до 3 мм;
1,5 мм — при ширине зуба звездочки более 3 до 6 мм;
2,5 мм — при ширине зуба звездочки более 6 мм.
Допускается изготовление звездочек:
а) из стали марок 15 и 20 (глубина слоя цементации на венцах 1,0—1,5 мм, твердость 54 . 62 HRC).
б) из чугуна не ниже марки СЧ 18 с термической обработкой (твердость венца 363 . 429 НВ при шаге до 25,4 мм и окружной скорости до 2 м/с.
Основные условия применения передач приводными цепями.
Передаточное отношение i должно быть не более 7;
при скорости цепи υ ≤ 3 м/с при постоянстве рабочей нагрузки можно брать i ≤ 10.
Для цепных передач металлорежущих станков рекомендуется выбирать ( из следующего ряда: 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,25; 2,8; 3,15; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3; 7,1.
Частота вращения звездочки, мин -1 , наибольшая для втулочно-роликовых цепей, приведена в табл. 20.
Она соответствует наибольшей скорости цепи υ ≈ 18 м/с. При низком качестве изготовления цепи указанную в табл. 20 частоту вращения следует уменьшать на 25—30%.
Скорость набегания цепи на звездочку или средняя скорость цепи, м/с:
где z—число зубьев звездочки; n— частота вращения звездочки, мин -1 ; t—шаг цепи, мм.
Шаг цепи t в зависимости от частоты вращения меньшей звездочки и ее числа зубьев z следует принимать по табл. 20.
Для выбора шага можно также руководствоваться зависимостью
где А — межосевое расстояние, мм.
Следует стремиться к выбору меньшего шага, так как работоспособность цепной передачи с малым шагом выше, чем цепи с большим шагом.
Частота ударов звеньев цепи сильно влияет на ее работоспособность. Число ударов звена в секунду определяют по формуле
где m— число звеньев цепи.
Для проверки допустимого числа ударов для втулочно-роликовой цепи можно пользоваться табл. 21.
Среднее значение КПД цепной передачи (без учета потерь в подшипниках валов) η =0,97.
Конструкция звездочек. Звездочки диаметром свыше 200 мм рекомендуется делать составными, как показано на рис. 1, при этом втулка может быть из чугуна; или сварными, как показано на рис. 2.
Положение цепной передачи. Горизонтальное или наклонное (с углом не свыше 45° к горизонту) положение цепной передачи является наиболее благоприятным. Вертикальных установок следует избегать ввиду необходимости частого регулирования провисания ветвей цепи.
Для регулирования провисания и создания нужного предварительного натяжения, а также для компенсации вытяжки цепей применяют устройства с натяжными или оттяжными звездочками или роликами. Число зубьев регулирующей звездочки рекомендуется принимать не менее числа зубьев малой звездочки передачи. Ролики, как правило, применяют при вертикальном или близком к нему расположении цепи.
Наиболее желательны для регулирования провисания передвижные опоры передачи.
20. Наибольшая допустимая частота вращения звездочки, мин -1
Форсировка двигателя обычно приводит к необходимости подбора передаточного отношения в задней цепной передаче или замене цепи на более мощную. Для этого необходимо изготавливать новые звёздочки.Прежде, чем приступать к их изготовлению, надо определится с типом цепи, которую вы хотите использовать, отечественные цепи можно выбрать из таблицы:
| Приводные роликовые однорядные | Приводные втулочные | ||||||
| ПР-12,7-1800-1 | ПР-12,7-1800-2 | ПР-15,875-2300-1 | ПР-15,875-2300-2 | ПВ-9,525-1100 | ПВ-9,525-1200 | 2ПВ-9,525-1800 | |
| Шаг t в мм | 12,7 | 12,7 | 15,875 | 15,875 | 9,525 | 9,525 | 9,525 |
| Расстояние между внутренними пластинами мм | 5,40 | 7,75 | 6,48 | 9,65 | 7,60 | 9,52 | 5,20 |
| Диаметр ролика или втулки мм | 8,51 | 8,51 | 10,16 | 10,16 | 5,00 | 6,00 | 6,00 |
| Диаметр валика мм | 4,45 | 4,45 | 5,08 | 5,08 | 3,59 | 4,45 | 4,45 |
| Ширина внутренней пластины мм | 11,81 | 11,81 | 14,73 | 14,73 | 8,80 | 9,80 | 9,80 |
| Ширина внутреннего звена мм | 8,90 | 11,30 | 10,11 | 13,28 | 10,29 | 13,20 | 8,95 |
| Длина валика мм | 18,2 | 20,9 | 20,1 | 23,7 | 16,3 | 19,0 | 25,4 |
| Вес 1 метра цепи кг | 0,62 | 0,71 | 0,80 | 0,96 | 0,44 | 0,62 | 0,92 |
| Разрушающая нагрузка кг | 1800 | 1800 | 2300 | 2300 | 1100 | 1200 | 1800 |
Выбрав необходимую цепь и задавшись необходимым числом зубьев на звёздочке, переходим к расчёту звёздочки.
1. Расчитаем диаметр делительной окружности:
Do=t*cosec(180/z) где t – шаг цепи, z – число зубьев звёздочки
Значения cosec(180/z) приведены ниже:
| z | cosec180 0 /z | ctg180 0 /z | z | cosec180 0 /z | ctg180 0 /z | z | cosec180 0 /z | ctg180 0 /z |
| 9 | 2.9238 | 2.7475 | 30 | 9.5668 | 9.5144 | 51 | 16.2439 | 16.2131 |
| 10 | 3.2361 | 3.0777 | 31 | 9.8846 | 9.8339 | 52 | 16.5616 | 16.5314 |
| 11 | 3.5495 | 3.4057 | 32 | 10.2023 | 10.1532 | 53 | 16.8809 | 16.8512 |
| 12 | 3.8637 | 3.7321 | 33 | 10.5203 | 10.4727 | 54 | 17.1984 | 17.1693 |
| 13 | 4.1786 | 4.0572 | 34 | 10.8379 | 10.7916 | 55 | 17.5163 | 17.4877 |
| 14 | 4.4939 | 4.3813 | 35 | 11.1560 | 11.1111 | 56 | 17.8354 | 17.8073 |
| 15 | 4.8097 | 4.7046 | 36 | 11.4737 | 11.4301 | 57 | 18.1535 | 18.1260 |
| 16 | 5.1258 | 5.0273 | 37 | 11.7913 | 11.7488 | 58 | 18.4817 | 18.4446 |
| 17 | 5.4423 | 5.3496 | 38 | 12.1093 | 12.0679 | 59 | 18.7693 | 18.7626 |
| 18 | 5.7588 | 5.6713 | 39 | 12.4248 | 12.3875 | 60 | 19.1073 | 19.0811 |
| 19 | 6.0756 | 5.9927 | 40 | 12.7455 | 12.7062 | 61 | 19.4254 | 19.3996 |
| 20 | 6.3925 | 6.3137 | 41 | 13.0639 | 13.0251 | 62 | 19.7429 | 19.1776 |
| 21 | 6.7095 | 6.4347 | 42 | 13.3820 | 13.3446 | 63 | 20.0613 | 20.0363 |
| 22 | 7.0266 | 6.9550 | 43 | 13.6993 | 13.6628 | 64 | 20.3800 | 20.3555 |
| 23 | 7.3439 | 7.2755 | 44 | 14.0178 | 13.9821 | 65 | 20.6987 | 20.6745 |
| 24 | 7.6613 | 7.5958 | 45 | 14.3356 | 14.3007 | 66 | 21.0168 | 20.9930 |
| 25 | 7.9787 | 7.9158 | 46 | 14.6536 | 14.6194 | 67 | 21.3338 | 21.3103 |
| 26 | 8.2863 | 8.2358 | 47 | 14.9720 | 14.9395 | 68 | 21.6537 | 21.6306 |
| 27 | 8.6138 | 8.5555 | 48 | 15.2898 | 15.2571 | 69 | 21.9717 | 21.9489 |
| 28 | 8.9319 | 8.8742 | 49 | 15.6085 | 15.5767 | 70 | 22.2895 | 22.2671 |
| 29 | 9.2490 | 9.1948 | 50 | 15.9260 | 15.8945 | 71 | 22.6068 | 22.5847 |
2. Расчитаем диаметр окружности выступов:
De=t*(Kb + ctg(180/z)) где
| число зубьев звёздочки | коэффициент Kb |
| до 11 | 0,58 |
| свыше11 до 17 | 0,56 |
| от17 до 35 | 0,53 |
| свыше 35 | 0,50 |
3. Расчитаем диаметр окружности впадин:
r- радиус впадины (r= 0,5025 dp + 0.05mm)dp- диаметр ролика цепи.
По расчитанным значениям диаметров можно приступать к изготовлению звездочки.
Как изготовить звёздочку без специального оборудования.
Изготовить звёздочку можно и в гаражных условиях без специального оборудования. Для этого нужно подобрать необходимую заготовку по толщине, расчитать диаметр делительной окружности и диаметр окружности выступов. Заготовка должна быть больше диаметра выступов на 10-15 мм. Затем прочертить делительный диаметр и диаметр окружности выступов. Взять звено из цепи и подобрать к нему два керна по диаметру втулок. Просверлить отверстие на делительном диаметре, равное диаметру керна, вставить керно со звеном, а во второе отверстие звена второе керно. Накернить и просверлить второе отверстие в заготовке. Вынуть первое керно и переместить звено на втором керне для изготовления следующего отверстия и т. д. Если делительный диаметр прочерчен правильно, то последнее отверстие должно совпасть с первым и звено с кернами должно вставляться во все отверстия. Затем отверстия рассверлить до диаметра втулки цепи +0,5-0,8мм. Заготовку обработать до диаметра выступов и в тисках изготовить профиль зуба. Цепь должна свободно обхватывать звёздочку.
Диаметр окружности впадин Di
Наибольшая хорда (для контроля звездочек с нечетным числом зубьев)
Lx
Радиус впадин r
Радиус головки зуба r2
Половина угла впадины α
Угол сопряжения β
Половина угла зуба j
Прямой участок профиля FC
Расстояние от центра дуги впадины до центра дуги головки зуба ОО2
Смещение центров дуг впадин е
1 Для зубьев, образуемых без смещения центров дуг впадин, е=0,
ГОСТ 591—69 устанавливает профиль зубьев звездочек для цепей с геометрической характеристикой λ ≤ 2.
Диаметр окружности выступов Dе вычисляют с точностью до 0,1 мм; остальные линейные размеры — до 0,01 мм, а угловые — до 1 ΄ .
Для определения диаметров d∂ и Dе следует пользоваться табл. 14.
12. Значения величин для расчета и построения профиля зубьев звездочек
“>
