Цепной привод - это способ передачи механических power из одного места в другое. Его часто используют для передачи мощности колесам транспортного средства, в частности, велосипедов и мотоциклов. Кроме транспортных средств, он также используется в самых разных машинах.
Чаще всего мощность передается с помощью роликовой цепи, известной как приводной цепи или трансмиссионной цепи, проходящей через звездочка шестерня, при этом зубья шестерни входят в зацепление с отверстиями в звеньях цепи. Шестерня поворачивается, и это тянет цепь, прикладывая механическую силу к системе. Другой тип приводной цепи - это цепь Морзе, изобретенная компанией Morse Chain Company из Итака, Нью-Йорк, США. У него перевернутые зубцы.
Иногда мощность выводится простым вращением цепи, которую можно использовать для подъема или перетаскивания предметов. В других случаях устанавливается вторая передача, и мощность восстанавливается путем присоединения валов или ступиц к этой передаче. Хотя приводные цепи часто представляют собой простые овальные петли, они также могут обходить углы, размещая более двух шестерен вдоль цепи; шестерни, которые не передают мощность в систему или не передают ее, обычно известны как промежуточные колеса. Изменяя диаметры входной и выходной шестерен по отношению друг к другу, можно изменять передаточное число. Например, когда шестерня велосипедных педалей вращается один раз, это заставляет шестерню, приводящую в движение колеса, сделать более одного оборота.
Самое старое известное применение цепного привода появляется в Полиболии, описанном греческим инженером Филоном Византийским. (3 век до нашей эры). Две плоские цепи были соединены с лебедкой , которая при намотке вперед и назад автоматически запускала стрелы машины, пока ее магазин не опустошился. Хотя устройство не передавало мощность непрерывно, поскольку цепи «не передавали мощность от вала к валу, и, следовательно, они не были прямой родословной собственно цепного привода», греческий дизайн знаменует начало истории цепной привод, поскольку «более ранний экземпляр такого кулачка не известен, и ни один такой сложный механизм не известен до 16 века». Именно здесь цепь с плоским звеном, которую часто приписывают Леонардо да Винчи, фактически впервые появилась ».
Первый цепной привод с непрерывной и бесконечной передачей энергии был изображен в письменный часовой трактат о династии Сун средневековым китайским математиком-эрудитом и астрономом Су Сун (1020-1101 гг. н.э.), который использовал его для управления армиллярной сферой его астрономической башни с часами, а также фигурок домкратов, показывающих время дня путем механического удара в гонги и барабаны. Сам цепной привод преобразовывал вращательное движение в прямолинейное, и приводился в действие через гидравлические работы резервуара с водяными часами и водяного колеса Су, последнее действовало как большая шестерня.
Роликовая цепь и звездочки - очень эффективный метод передачи энергии по сравнению с (трением -привод) ремни с гораздо меньшими потерями на трение.
Хотя цепи можно сделать прочнее ремней, они r большая масса увеличивает трансмиссию инерция.
Приводные цепи чаще всего изготавливаются из металла, а ремни - из резины, пластика, уретана или других материалов.
Приводные ремни могут проскальзывать, если у них нет зубьев, что означает, что выходная сторона может не вращаться с точной скоростью, и некоторая работа теряется из-за трения ремень, когда он огибает шкивы. Износ резиновых или пластиковых ремней и их зубьев часто легче наблюдать, а цепи изнашиваются быстрее, чем ремни, если они не смазаны должным образом.
Одной из проблем роликовых цепей является изменение скорости или помпаж, вызванный ускорением и замедлением цепи при ее обходе звено за звеном звездочки. Он начинается, как только делительная линия цепи соприкасается с первым зубом звездочки. Этот контакт происходит в точке ниже делительной окружности звездочки. Когда звездочка вращается, цепь поднимается до делительной окружности, а затем снова опускается вниз по мере продолжения вращения звездочки. Из-за фиксированной длины шага линия шага звена пересекает хорду между двумя точками шага на звездочке, оставаясь в этом положении относительно звездочки до тех пор, пока звено не выйдет из звездочки. Это повышение и понижение линии шага является причиной хордового эффекта или изменения скорости.
Другими словами, обычные приводы роликовой цепи подвержены потенциальной вибрации, поскольку эффективный радиус действия в комбинации цепи и звездочки постоянно изменения во время вращения («Хордовое действие»). Если цепь движется с постоянной скоростью, валы должны постоянно ускоряться и замедляться. Если одна звездочка вращается с постоянной скоростью, тогда цепь (и, возможно, все другие звездочки, которые она приводит) должны постоянно ускоряться и замедляться. Обычно это не проблема для многих приводных систем; однако большинство мотоциклов оснащено ступицей заднего колеса с резиновыми втулками, что практически устраняет проблему вибрации. Приводы с зубчатым ремнем предназначены для ограничения этой проблемы за счет работы с постоянным радиусом шага).
Цепи часто уже, чем ремни, и это может облегчить их переключение на большие или меньшие передачи, чтобы изменить передаточное отношение. Многоскоростные велосипеды с переключателями используют это. Кроме того, более надежное зацепление цепи может облегчить создание шестерен, которые могут увеличиваться или уменьшаться в диаметре, снова изменяя передаточное число. Однако некоторые новые зубчатые ремни заявляют, что обладают «эквивалентной мощностью приводов роликовых цепей той же ширины».
Оба могут использоваться для перемещения объектов, прикрепляя к ним карманы, ковши или рамы; Цепи часто используются для вертикального перемещения вещей, удерживая их в рамах, как в промышленных тостерах, в то время как ремни хороши для горизонтального перемещения вещей в виде конвейерных лент. Системы нередко используются в комбинации; например, ролики, приводящие в движение конвейерные ленты, сами часто приводятся в движение приводными цепями.
Приводные валы - еще один распространенный метод перемещения механической энергии, который иногда сравнивают с цепным приводом; в частности, ременная передача, цепная передача и вал - это ключевое дизайнерское решение для большинства мотоциклов. Приводные валы, как правило, жестче и надежнее цепного привода, но конические шестерни имеют гораздо большее трение, чем цепь. По этой причине практически во всех высокопроизводительных мотоциклах используется цепной привод с приводом от вала, который обычно используется для неспортивных машин. Зубчато-ременные передачи используются на некоторых (неспортивных) моделях.
Цепной привод был главной отличительной особенностью безопасного велосипеда, представленного в 1885 году, с его двумя колесами одинакового размера., с велосипеда с прямым приводом копейки или с велосипедом типа «high-wheeler». Популярность безопасного велосипеда с цепным приводом привела к исчезновению мелочей, и сегодня он по-прежнему является основной особенностью велосипедной конструкции.
Цепной привод был популярной системой передачи энергии с самых первых дней автомобильный. Он получил известность как альтернатива Système Panhard с его жестким Hotchkiss приводным валом и универсальными шарнирами.
В системе цепного привода используется один или more роликовые цепи для передачи мощности от дифференциала на заднюю ось. Эта система допускала большое вертикальное перемещение оси (например, по неровностям) и была проще в проектировании и изготовлении, чем жесткий карданный вал в работоспособной подвеске. Кроме того, у него была меньшая неподрессоренная масса на задних колесах, чем у привода Гочкиса, который имел бы половину веса карданного вала и дифференциала. Это означало, что автомобиль будет ездить более плавно. Более легкая неподрессоренная масса позволит подвеске более эффективно реагировать на неровности.
Фрейзер Нэш был ярым сторонником этой системы, в которой использовалась одна цепь на каждую передачу, выбираемую с помощью собачьих сцеплений. Система цепного привода Frazer Nash (разработанная для GN Cyclecar Company Арчибальдом Фрэзером-Нэшем и Генри Рональдом Годфри ) была очень эффективной, позволяя чрезвычайно быструю передачу выбор. Система трансмиссии Frazer Nash (или GN) послужила основой для многих «особых» гоночных автомобилей 1920-х и 1930-х годов, самым известным из которых был Spider Бэзила Дэвенпорта, который установил абсолютный рекорд на Шелсли Уолш Speed Hill Climb в 1920-х годах.
Последним популярным автомобилем с цепным приводом был Honda S600 1960-х годов.
двигателей внутреннего сгорания часто используется ГРМ цепь для привода распредвала (ов). Это область, в которой цепные приводы часто напрямую конкурируют с системами привода зубчатого ремня, особенно когда двигатель имеет один или несколько верхних распределительных валов, и представляет собой отличный пример некоторых различий. и сходство между двумя подходами. В этом случае цепи служат дольше, но их часто сложнее заменить, поскольку они должны быть заключены в пространство, в которое можно заливать смазочное масло. Будучи тяжелее, цепь лишается большей мощности, но при этом с меньшей вероятностью выйдет из строя. Распределительный вал четырехтактного двигателя вращается с половинной скоростью вращения коленчатого вала, поэтому звездочка распределительного вала имеет в два раза больше зубцов, чем звездочка коленчатого вала. Менее распространенные альтернативы цепным приводам ГРМ включают прямозубые шестерни или конические шестерни в сочетании с валом.
Сегодня приводные цепи с перевернутыми зубьями обычно используются в легковых автомобилях и легких грузовиках раздаточные коробки.
Цепной привод по сравнению с ременным приводом или использование приводного вала является фундаментальным дизайнерским решением при проектировании мотоциклов; почти все мотоциклы используют одну из этих трех конструкций. См. Конструкция мотоцикла § Конечная передача для получения более подробной информации.
![]() | Викискладе есть носители, относящиеся к Приводным цепям. |