Wie Sie den richtigen Zahnrad-Kettenantrieb auswählen: Experten-Tipps

I. Auswahlverfahren für das Laufwerk

Bei der Auswahl eines Zahnkettentriebs muss die Kombination aus Kette und Kettenrad so gewählt werden, dass sie den Anforderungen am besten entspricht. In den meisten Fällen ist dies ein mehrstufiger Prozess. Der erste Schritt besteht darin, den Einbauraum für die Kette und das Kettenrad sowie die Anforderungen an Arbeitslast und Geschwindigkeit zu kennen.

In der Regel gibt es für eine bestimmte Betriebsbedingung mehr als eine Größenkombination von Kette und Kettenrad, so dass es am besten ist, zwei bis drei alternative Pläne in Betracht zu ziehen und andere wichtige Faktoren wie Kosten, Lagerauslastung und erwartete Lebensdauer zu berücksichtigen.

Die meisten Kettenhersteller bieten Handbücher zur Auswahl von Antrieben und technische Unterstützung an, um den Benutzern bei der Produktauswahl zu helfen. Einige bieten auch Computerprogramme an, um den Auswahlprozess zu vereinfachen. Wenn der gewählte Antrieb mit einem erheblichen finanziellen Aufwand verbunden ist oder unter ungewöhnlichen und extremen Bedingungen arbeitet, ist es unerlässlich, den Kettenhersteller um Unterstützung zu bitten.

II. Kettenteilung

Im Allgemeinen laufen Ketten mit kleiner Teilung reibungslos bei hohen Geschwindigkeiten. Ketten mit großer Teilung übertragen ein größeres Drehmoment, aber bei niedrigeren Geschwindigkeiten.

III. Breite der Kette

Die Nennleistung von Zahnketten wird durch den Leistungswert pro Kettenbreite ausgedrückt. Bei jeder gegebenen Teilung erhöht sich mit zunehmender Kettenbreite die Stärke der Kette. Die Nennleistung steigt, und damit auch die Kosten. Wenn mehrere Kettenbreiten die angegebenen Anforderungen erfüllen, wird im Allgemeinen die Kette mit der geringeren Breite gewählt, um die Kosten zu senken. Eine größere Kettenbreite kann jedoch die Zuverlässigkeit und Stoßfestigkeit des Antriebs erhöhen.

IV. Faktor "Arbeitsbedingungen

Tabelle 1 enthält die Arbeitsbedingungsfaktoren. Betriebsbedingungsfaktoren werden verwendet, um die Belastungseigenschaften der Stromquelle und der angetriebenen Ausrüstung zu charakterisieren. Bei der Auswahl eines Zahnkettentriebs muss der geeignete Betriebsbedingungsfaktor verwendet werden, um eine zufriedenstellende Übertragungsleistung und Lebensdauer zu erreichen. Eine falsche Anwendung der Betriebsbedingungsfaktoren kann zu einer vorzeitigen Beschädigung des Antriebs führen.

Tabelle 1 Faktoren der Arbeitsbedingungen

Antriebsmaschine Typ A: Hydraulische Kraftübertragung für Verbrennungsmotoren, Drehmomentwandler, Elektromotoren, Turbinen oder Hydraulikmotoren.

Antriebsmaschine Typ B: Mechanische Kraftübertragung für Verbrennungsmotoren.

V, Anzahl der Zähne des Zahnkranzes

Um eine lange Lebensdauer des Getriebes und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, sollte das Ritzel mindestens 21 Zähne haben. Verwendung von Ritzel mit weniger Zähnen im Getriebe kann aufgrund des Polygoneffekts zu mehr Vibrationen und Geräuschen führen. Jede Kettenradnabe muss einen ausreichenden Durchmesser haben, um die Montagewellenbohrung und die Passfedernut zu bearbeiten. Tabelle 2 enthält die maximal empfohlenen Lochdurchmesser für Standard-Zahnkettenräder mit 33 Zähnen oder weniger.

ANSI-Zahnkettenräder dürfen nicht weniger als 12 Zähne haben, und die Anzahl der Zähne auf großen Kettenrädern sollte im Allgemeinen 120 Zähne nicht überschreiten.

Wenn sich die Zahnkette abnutzt, vergrößert sich die tatsächliche Teilung, so dass sich die Kette auf einem größeren Teilkreis auf den Radzähnen befindet. Wenn die Längung zu groß ist, kann die Kette anfangen zu springen oder abfallen, wodurch Kette und Ritzel beschädigt werden. Die maximal zulässige Längung (%) der Kette beträgt 200/N, wobei N die Anzahl der Zähne des großen Ritzels ist.

Tabelle 2 Maximaler Lochdurchmesser für Kettenräder mit Standardzähnen (Einheit: in)

VI. Behandlung zur Härtung von Ritzelzähnen

Um die Lebensdauer des Getriebes zu maximieren, sollten die Zähne des Kettenrads gehärtet werden. In einigen Fällen, z. B. bei großen Kettenrädern mit mehr als 50 Zähnen und geringer Belastung und Geschwindigkeit, können jedoch auch ungehärtete Zähne eine gute Lebensdauer gewährleisten.

VII. Kleines Ritzel Kettenumschlingungswinkel

Um einen normalen Eingriff zu gewährleisten und ein Springen der Kette zu verhindern, sollte der Umschlingungswinkel des kleinen Ritzels mindestens 120° betragen. Bei einer Antriebsübersetzung von 3:1 oder kleiner ist diese Anforderung natürlich erfüllt. Der Umschlingungswinkel der Kette wird nach der folgenden Formel berechnet.

A=180°-2arcsin[(D-d)/2C]

Wo

• A ist der Umschlingungswinkel der Kette (°);
• D ist der große Zahnkranzdurchmesser (in);
• d ist der Durchmesser des kleinen Ritzels (in);
• C ist der Achsabstand (in).

VIII. Antriebsverhältnis

Das Übersetzungsverhältnis einer Zahnkette kann bis zu 12:1 betragen, aber ein Übersetzungsverhältnis unter 8:1 ist normalerweise wirtschaftlicher und praktischer. Höhere Übersetzungen erfordern oft einen zweistufigen Antrieb.

IX. Länge der Kette

Die Gesamtzahl der Glieder in der Kette sollte gerade sein. Bei einer ungeraden Anzahl von Gliedern muss ein Übergangsglied verwendet werden, was die Übertragungskapazität verringert und die Kosten erhöht. Verschiedene Arten und Breiten von Zahnketten können keine Übergangsglieder verwenden.

X. Achsabstand

Wenn der Achsabstand nicht vorgegeben ist, sollte der Umschlingungswinkel des kleinen Kettenrads mindestens 120° betragen, oder man nimmt den Mindestwert entsprechend anderen praktischen Anwendungsbedingungen. Denn ein kürzerer Achsabstand erfordert bei einem gegebenen Übersetzungsverhältnis eine kürzere Kette, was die Anzahl der Verschleißteile reduzieren und die Kosten senken kann. Ein größerer Achsabstand bedeutet eine längere Kette, die Vibrationen verursachen und den Verschleiß beschleunigen kann, wodurch die Wartung erschwert wird.

XI. Mindestachsabstand

Der minimale Achsabstand sollte sicherstellen, dass sich die beiden Kettenräder nicht in die Quere kommen und der Umschlingungswinkel des kleinen Kettenrads 120° erreichen kann. Um zu verhindern, dass sich die Kettenräder in die Quere kommen, sollte der Achsabstand größer sein als die Summe der Radien der Außenkreise der beiden Kettenräder. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 3:1 oder weniger kann der Achsabstand so groß wie nötig sein, und der kleine Umschlingungswinkel der Kettenräder entspricht der Norm. Bei größeren Übersetzungsverhältnissen sollte der Umschlingungswinkel der Kette anhand der oben genannten Formel berechnet werden, wenn der Achsabstand gewählt wird.

XII, Praktischer Achsabstand

Im Allgemeinen sollte der Achsabstand die Länge von 60 Kettengliedern nicht überschreiten. Wenn der Achsabstand zu groß ist, ist der Kettendurchhang zu groß.

XIII, Einstellbarer Achsabstand

Der Achsabstand sollte nach Möglichkeit so eingestellt werden, dass die Kette nach dem Verschleiß nachgespannt werden kann, um eine normale Übertragung zu gewährleisten. Eine Schätzung der erforderlichen Einstellung für einen bestimmten Antrieb ist die Multiplikation der maximal zulässigen Längung mit dem anfänglichen Achsabstand, wobei die Einstellung so nahe wie möglich an der Länge von zwei Kettengliedern erfolgen sollte.

XIV, Fester Achsabstand

Wenn der Achsabstand nur festgelegt werden kann und Spannvorrichtungen wie Kettenspannräder oder andere Methoden nicht verwendet werden können, ist es besonders wichtig, bei der Antriebsauslegung eine angemessene Spannung in der Kette aufrechtzuerhalten. Eine gängige Praxis ist die strikte Kontrolle der Kettenlänge und des Achsabstands der verwendeten Kettenräder. Manchmal empfehlen die Kettenhersteller, den genauen Achsabstand etwas zu erhöhen, um sicherzustellen, dass die Kette nach einem kurzen Probelauf die richtige Spannung hat.

Bei der Verwendung von Ketten ist es im Allgemeinen ratsam, eine Kette zu wählen, die breiter als erforderlich ist. Dadurch kann die Belastung der Kettengelenke wirksam verringert, die Verschleißrate gesenkt und die Lebensdauer des Festpunktantriebs verlängert werden. Für Antriebe mit festem Achsabstand können spezifische Empfehlungen von den Kettenherstellern eingeholt werden.

XV, Chain Sag Space

Wenn die Kette verschleißt und sich längt, nimmt der Durchhang auf der schlaffen Seite der Kette zu. Es muss sichergestellt werden, dass um die Antriebsvorrichtung herum genügend Platz vorhanden ist, um den Verschleiß aufzufangen.

XVI, Kettenleitrad

Um eine ordnungsgemäße Kettenspannung aufrechtzuerhalten, kann auf der schlaffen Seite der Kette eine Umlenkrolle oder eine Spannvorrichtung in Form eines Schuhs verwendet werden. Die Spannrolle muss auf der Innenseite des Antriebs installiert werden, während der Schuh auf der Außenseite installiert werden muss. Vergewissern Sie sich vor der Verwendung eines Schuhspanners, dass die verwendete Ritzelkette kompatibel ist. Viele Kettenräder haben keine "Rückbiegung", was zu schweren Schäden am Schuh führen kann.

XVII, Anordnung des Antriebs

Gemeinsame Antriebe wurden bereits in früheren Artikeln vorgestellt.

1. Antrieb mit variabler Geschwindigkeit

Wenn der Antrieb innerhalb eines bestimmten Bereichs arbeitet, muss sichergestellt werden, dass die Kette die Kapazität hat, unter maximaler Last und Geschwindigkeit zu arbeiten. Manchmal ist der Lastzyklus (der prozentuale Anteil der Arbeitszeit unter verschiedenen Lasten und Geschwindigkeiten) sehr deutlich, und er muss für die erwarteten Anforderungen an die Lebensdauer der Kette berücksichtigt werden, bevor die Kette endgültig ausgewählt wird.

2. Mehrfach angetriebene Kettenräder

Wenn mehrere Kettenräder angetrieben werden (siehe Abbildung unten), werden häufig doppelseitige Kettenräderketten verwendet, die Kettenräder auf beiden Seiten der Kette antreiben können. Doppelseitige Kettenradketten gibt es in verschiedenen Formen, und bei der Konstruktion von Antrieben mit doppelseitigen Kettenrädern sollten die Kettenhersteller konsultiert werden.