Przekładnia łańcuchowa

Napęd łańcuchowy

Łańcuchowe napędy są napędy trakcyjne . Przekazują siły skręcające ze stałym lub zmiennym przełożeniem za pośrednictwem łańcucha . Zwykle współpracują z zębatkami i są klasyfikowane jako koła zębate o dopasowanym kształcie . Non-pozytywne wzory są rzadkością, podobnie jak napędy łańcuchowe Push .

Układ napędzającego i napędzanego koła zębatego z obracającym się łańcuchem nazywa się napędem łańcuchowym . Przerzutki łańcuchowe z przełożeniami, które można zmieniać stopniowo, są stosowane na przykład w rowerach z przerzutkami , ale także wcześniej w niektórych modelach motocykli zaprojektowanych przez Richarda Küchena . Przekładnie łańcuchowe wielotarczowe są przekładniami bezstopniowymi . Rozmiary łańcuchów są znormalizowane, ich wymiary podane są w calach .

Łańcuchy napędowe w motocyklach działają wydajniej niż wały kardana, gdy są w idealnym stanie. Często są projektowane jako łańcuch o -ringów zapewniający niezawodne smarowanie .

Pozytywna transmisja łańcuchowa

Łańcuch do napędu wałka rozrządu

Ciężarówka z lat 20. XX wieku z łańcuchem przenoszącym moc na tylne koła.

Najpowszechniejszym przykładem wykonania są napędy łańcuchowe o napędzie dodatnim. Jako łańcuch napędowy stosowany jest głównie tak zwany łańcuch rolkowy . Płytki wewnętrzne są dociskane do tulei, co zwiększa odporność na zużycie. Aby zmniejszyć hałas i zużycie, na tulejach przechowywane są hartowane i szlifowane rolki. Podczas gdy zawsze występuje pewien poślizg przy przenoszeniu ruchu na siłę (np. Napęd pasowy lub linowy) , wał napędowy i wyjściowy zawsze poruszają się całkowicie synchronicznie ze sobą w napędzie łańcuchowym. W samochodowych - techniki jest zatem wałka rozrządu , która znajduje się zawsze w ustalonym kątem w stosunku do wału korbowego powinny być z reguły za pomocą łańcucha albo pasa zębatego napędzanego.

Porównanie biegów dodatnich i nie dodatnich

Zalety pozytywnego przenoszenia siły

• Napęd łańcuchowy nie potrzebuje większych powierzchni ciernych do przenoszenia mocy, takich jak B. Napędy pasowe (z wyjątkiem pasków zębatych ), dlatego możliwe są mniejsze (zębate) średnice kół pasowych.
• Nie jest wymagane napięcie wstępne, które odciąża łożyska wału.
• W zależności od zastosowania można przenosić znacznie większe siły.
• Ponieważ łańcuch prawie nie odkształca się elastycznie podczas obrotu , możliwe są mniejsze kąty opasania i mniejsze odległości między środkami.
• Dobrze nasmarowane napędy łańcuchowe mają długą żywotność w porównaniu z innymi układami napędowymi
• Nie jest wymagana konserwacja (jeśli napęd łańcuchowy jest zintegrowany z obwodem oleju silnika, smarowanie jest gwarantowane i nie są konieczne kosztowne zmiany napędu, takie jak w przypadku paska zębatego, przez cały okres eksploatacji silnika)

Wady pozytywnego przenoszenia siły

• Napędy łańcuchowe mają wyższy poziom hałasu podczas pracy.
• Pętle łańcucha wokół tarczy zębatej nie są okrągłe, ale wielokątne, tak że odcinek obwodowy łańcucha jest krótszy niż opisany łuk kołowy. Prowadzi to do nieciągłego przenoszenia mocy - wał napędzany jest naprzemiennie przyspieszany i zwalniany, co może prowadzić do dużych sił skrętki . Te drgania wzdłużne, znane jako efekt wielokąta, można zmniejszyć, zwiększając liczbę zębów.
• Fale pionowe nie mogą być dobrze połączone za pomocą napędu łańcuchowego, ponieważ ogniwa łańcucha ocierałyby się o jedną stronę czoła dysku. W przypadku ułożonych pionowo, poprzecznie zamontowanych wałów, łańcuch na dolnym kole zwisa, co może skutkować mniej korzystnymi właściwościami jezdnymi. Idealny jest układ lekko przesunięty po przekątnej.
• Wibracje - szczególnie na powracającym odcinku łańcucha - muszą być częściowo zredukowane przez dodatkowe (częściowo sprężynowe amortyzatory) lub rolki napinające .

Przekładnia łańcuchowa roweru

Łańcuch motocyklowy i rowerowy

W rowerach stosuje się również dodatnie przekładnie łańcuchowe . Tam łańcuch rowerowy zwyciężył nad wszystkimi innymi układami przenoszenia mocy (wał kardana itp.). Wadą przenoszenia mocy przez łańcuch jest fakt, że translacja nie może być wybierana w sposób ciągły. W kolarstwie doprowadziło to głównie do tego, że przerzutki , zwłaszcza w ostatnich dziesięcioleciach, były poszukiwane tylko z zespołami zębatek stopniowanych , które są obecnie oferowane w handlu ze względu na rozwój techniczny łańcucha i kół zębatych w szerokiej gamie (9- i kasety 10-biegowe, od 2008 roku również 11 razy).

Tarcze cierne łańcuchowe

Tak zwane napędy łańcuchowo-ogniwowe służą do przenoszenia mocy bez pasowania kształtowego. Z reguły pracują z dopasowaniem siły i dlatego nie są przypisane do napędów łańcuchowych, ale raczej działają na zasadzie działania napędów pasowych .

Jako wyjątek należy wymienić napędy łańcuchowe z blokadą kształtową, np. B. bezstopniową przekładnię PIV , w której łańcuch z przesuwanymi w bok płytkami zazębia się z promieniowymi zębami rowkowymi dwóch par stożkowych kół pasowych. Ząb i szczelina pary dysków zwrócone są ku sobie.

Przekładnia łańcuchowa jako przełożenie

W pojazdach mechanicznych przekładnie łańcuchowe były również stosowane jako skrzynie czterostopniowe. Najbardziej znanymi tego przykładami są przekładnie motocyklowe Richarda Küchen typu Zündapp KS 601 (i KS 600) oraz Victoria Bergmeister .

Bezstopniowa przekładnia łańcuchowa

Istnieje również napędy łańcuchowe z stale zmiennej transmisji, w której płytkowa łańcuch biegnie pomiędzy dwoma kołami z stożkowe boki po bokach napędowych i wyjściowych.

PIV-biegów Pozytywne nieskończenie zmienna jest płytkowe łańcuch przekładni z łańcuchem, który ruchomy poprzecznie lamele mają kształtowe z dwoma tępymi rowkowanych kół stożkowych.

Multitronic z Audi współpracuje z gładkimi kołami stożkowymi i łańcucha powiązanie z przegubów wahaczy. Sworznie zawiasów wystają na boki i przenoszą siłę łańcucha poprzez tarcie (nie dodatnie) na tarcze.

Przesunięcie można regulować, zmieniając odległość między stożkowymi kołami pasowymi; jeden z dysków stożkowych jest nieruchomy, a drugi można przesuwać. Regulowane są mechanicznie lub hydraulicznie. Ciśnienie oleju w układzie hydraulicznym jest regulowane w zależności od momentu obrotowego w taki sposób, aby łańcuch nie ślizgał się, w przeciwnym razie może dojść do zniszczenia przekładni.

Takie koła zębate były używane w obrabiarkach i innych napędach przemysłowych. Ostatnio pojawia się coraz więcej napędów elektrycznych sterowanych konwerterem .

Jako automatyczna skrzynia biegów w samochodach osobowych, bezstopniowe przekładnie łańcuchowe umożliwiają jazdę bez szarpnięć. Ich główną wadą jest niski poziom sprawności, który wynosi około 60% między silnikiem a oponą oraz około 85% ze skrzynią biegów. Na rynku nie ma już nowych pojazdów z tymi napędami.

nosić

Granica zużycia łańcuchów napędowych jest często ustalana przy wydłużeniu łańcucha ok. 2%. Nierówny i niebezpieczny przebieg bardziej wydłużonych łańcuchów nie może być dłużej kompensowany nawet za pomocą elementów napinających.

Jeśli równomierne zużycie nacisku na koło łańcuchowe wszystkich zębów, liczba ogniw i liczba zębów powinny być względnie najlepsze, należy chwycić, że nie jest to regularnie ta sama śruba w tych samych odstępach między zębami. Można jednak argumentować, że koła łańcuchowe z parzystą liczbą zębów ulegają mniejszemu zużyciu, jeżeli można zapewnić, że wewnętrzne i zewnętrzne płytki łączące łańcucha po demontażu spoczną na tych samych zębach. W przeciwieństwie do rozstawu sworzni łańcucha na ogniwie zewnętrznym, rozstaw sworzni na ogniwie wewnętrznym nie zmienia się pomimo wzrastającego zużycia. Jeśli powyższe warunki zostaną spełnione, zwiększone zużycie wystąpi odpowiednio tylko na co drugim zębie.

literatura

• Waldemar Steinhilper (hrsg.), Bernd Sauer (hrsg.): Elementy konstrukcyjne inżynierii mechanicznej 2: Podstawy elementów maszyn do zadań napędowych. Szósta edycja. Springer 2008, ISBN 978-3-540-76653-7 , s. 618-636.
• NW Vorobjew: napędy łańcuchowe . Wydanie drugie poprawione i uzupełnione, Berlin: VEB Verlag Technik, 1953.
• Arnold and Stolzenberg GmbH, Einbeck: Przekładnie łańcuchowe. Książka w miękkiej oprawie . Einbeck, 1951

linki internetowe

• Elementy maszyn III , wykład Uniwersytetu w Siegen , rozdział Mechanizm trakcyjny
• luescher-antriebstechnik.ch (plik PDF; 871 kB), standaryzacja rozmiarów łańcuchów

Przypisy

1. ↑ Wyjaśnienie Sheldona Browna dotyczące zużycia łańcuchów rowerowych