Цепи размерные. классификация, методы расчета цепей

Типы велосипедных цепей

Всего существует 4 типа цепок, они имеют свои отличительные особенности.

Для односкоростных велосипедов

Это самый простой вид цепи, обычно устанавливается на бюджетных подростковых или детских велосипедах. Они подходят только для байков с 1 звездочкой на заднем колесе. Данный тип практически не изнашивается. Это обусловлено тем, что цепочка не изгибается, как на многоскоростных байках. Изготавливают их обычно из толстой стали, а пластины толстые и очень прочные.

Для многоскоростных велосипедов

Используются на велосипедах с переключателем скоростей. Главное отличие от односкоростных цепей в наличии зазора для изгиба цепи в стороны. Помимо этого, их пластины тоньше за счет того, что на многоскоростных велосипедах установлены менее широкие звездочки. Такие цепи практически постоянно имеют перекос, что негативно сказывается на их износе. Помимо этого стираются передние и задние звездочки велосипеда.

Облегченные велосипедные цепи

Могут быть как для односкоростных, так и для многоскоростных байков. Главное отличие это – пустые пины и наличие отверстий в пластинах. Это делает их легче своих аналогов примерно на 20-25 процентов. Обычно такие цепи используются гонщиками в дисциплинах, где каждый грамм имеет значение. Из-за своих особенностей облегченные велосипедные цепочки растягиваются, изнашиваются и рвутся быстрее всего.

Цепи Халф-линк (Half-link)

Особенный вид, который отличается своим строением. Такая цепь не имеет внутренних или внешних звеньев, а состоит из повторяющихся элементов. Можно использовать на односкоростном и многоскоростном велосипеде.

Из плюсов можно выделить то, что их куда проще подогнать под необходимый размер байка. Но из минусов – это не совершенность конструкции, при которой основа очень быстро растягивается и изнашивается.

Методы решения задач линейных размерных цепей

Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех ее звеньев исходя из требований конструкции и технологии. При этом различают две основные задачи:

Прямую — определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех размеров. цепи и заданным предельным размерам исходного размера (такая задача относится к проектному расчету размерной цепи);

Обратную — определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам, предельным отклонениям и допускам составляющих звеньев (в случаях, когда требуется проверить соответствие допуска замыкающего размера допускам составляющих размеров, проставленных на чертеже). Такая задача относится к проверочному расчету.

Методы расчета размерных цепей:

  1. метод максимума и минимума – метод в котором в процессе обработки или сборки возможно одновременное сочетание наибольших увеличивающих и наименьших уменьшающих размеров или обратное их сочетание.
  2. вероятностный метод — основан на том, что отклонения размеров в основном группируются около середины поля допуска, и сочетания деталей с такими отклонениями происходят наиболее часто.
  3. метод полной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях ее реализации путем включения составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений.
  4. метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается с некоторым риском путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений.
  5. метод групповой взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к соответственным группам, на которые они предварительно рассортированы.
  6. метод пригонки — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена путем удаления с компенсатора определенного слоя материала.
  7. метод регулирования — метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением значения компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора.

Просмотров:
689

Как правильно выбрать велосипедную цепь?

Первым делом следует обратить внимание на маркировку, которая установлена на цепи. Именно на ней указаны основные и необходимые данные о цепочке

Помимо фактических показателей, производители часто определяют качество своей цепи маркировкой с буквами и цифрами. Чем выше число, тем лучше качество. К примеру, тайваньский производитель КМС окрашивает цепочки в определенный цвет, самыми лучшими считаются золотые.

Наиболее популярны данные производители:

  • Shimano – японская компания, которая первая придумала использовать сухую смазку в цепях.
  • Compagnolo – итальянская фирма, плотно сотрудничающая со спортивными командами по велоспорту, изготавливает качественные, но недешевые элементы.
  • SRAM – американский производитель, ставший первопроходцем в изготовлении замков для звеньев.
  • KMC – тайваньская компания, которая заняла свою нишу уже на протяжении 30 лет, производят цепи приближенные к качеству Shimano и SRAM но по доступным ценам.
  • Wipperman – немецкая фирма, славится своим качеством и надежностью, а также высокой стоимостью.
  • Тяжмаш – российский производитель, который изготавливает цепи на протяжении 40 лет, известны своей повышенной износостойкостью. Их цепи выдерживают нагрузку в 1100 килограмм.

Что указывается в стандартах?

Все существующие нормативы предписывают, что цепи должны иметь определенные размеры и иные параметры, например:

  1. Шаг цепи. Для его определения измеряют, какое расстояние отделает штифты, относящиеся к одному звену.
  2. Расстояние b1. Оно фиксирует, как далеко друг от друга размещены внутренние пластины.
  3. Диаметр штифта (ролика). Обозначается d1.
  4. Нагрузка, достаточная для разрушения цепи. В стандартах обозначается символом Q. Единица измерения — килоньютон.

Поначалу все измерения проводились в дюймах. Но даже после перехода к системе СИ США, страны Европы не стали ничего менять в своей документации. И на текущий момент времени измерения в миллиметрах и сантиметрах характерны только для российского ГОСТа.

На роликовые цепи стандарт ISO можно считать самым проработанным. Помимо размеров, он описывает требования техники безопасности при эксплуатации оборудования, комплектность цепей

Отдельное внимание уделено предельным допустимым отклонениям от указанных размеров и минимальным разрушающим нагрузкам

Затронем тему шага цепи. В ISO 606, DIN 8187 (ФРГ) и BS (Великобритания) в качестве единицы отсчета выбрана 1/16 дюйма. Минимальный размер — 6 мм, максимальный — 114, 3 мм или 4,5 дюйма. В американском ANSI B29.1M и немецком DIN 8188 для расчета шага выбрана 1/8 дюйма. Максимальный размер не может превышать 3 дюйма.

Перейдем к маркировке цепей. Именно она позволяет узнать, по какому стандарту изделие изготовлено, если, например, утрачены сопроводительные документы.

Классификация размерных цепей

по области применения:

  • конструкторская — решается задача обеспечения точности при конструировании изделий;
  • технологическая — решается задача обеспечения точности при изготовлении изделий;
  • измерительная — решается задача измерения величин, характеризующих точность изделий;

по месту в изделии:

  • детальная — определяет точность относительно положения поверхностей или осей одной детали;
  • сборочная — определяет точность относительного положения поверхностей или осей деталей, входящих в сборочную единицу;

по расположению звеньев:

  • линейная – звенья цепи являются линейными размерами, расположенными на параллельных прямых;
  • угловая — цепь, звеньями которой являются угловые размеры;
  • плоская — цепь, звенья которой расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях;
  • пространственная — звенья цепи расположены в непараллельных плоскостях, произвольно в пространстве;

по характеру звеньев:

  • скалярная— все звенья являются скалярными величинами, т.е. одномерными, определяются одной характеристикой. Например, отклонения длины вала, втулки;
  • векторная – все звенья в цепи являются векторными погрешностями (двухмерными), определяются модулем (величиной) и направлением. Сюда относятся отклонения от соосности цилиндрической поверхности, биение радиальное и торцовое;
  • комбинированная – часть звеньев векторные, часть – скалярные.

по характеру взаимных связей:

  • параллельно связанные – размерные цепи (две или более, но имеющие хотя бы одно общее звено);
  • независимые – цепи, не имеющие общих звеньев.

При решении задач с помощью размерных цепей, когда число составляющих звеньев больше трех, составляют схему размерной цепи.

Износ цепи

Как и любой механизм, трансмиссию необходимо смазывать, регулировать и обеспечивать ей надлежащее хранение. Для того чтобы цепь дольше служила, ее нужно смазывать специализированным маслом хотя бы 1 раз за сезон и проводить очистку от старого масла и грязи.

Если велосипед будет храниться без использования несколько сезонов, следует снять цепь и поместить в тару с керосином. Это делается для того, чтобы она не растянулась за время простоя и сохранила свой внешний вид. Определить износ цепочки можно при помощи обычной линейки или 24 звеньев. Длина должна составлять 12 дюймов, что в пересчете на миллиметры составляет 304,8.

Если ваша цепь длиннее на:

  • 1,5 миллиметров – нормальное состояние;
  • 2,5 миллиметров – следует провести замену;
  • 3 миллиметра – возникнут проблемы с переключением передач, срочно необходима замена;
  • более 3 миллиметров – нужна замена всей трансмиссии.

Цепь – элементарная, но важная часть любого велосипеда. На сегодняшний день она стала расходным материалом, но также влияет на состояние всей трансмиссии байка. Для того чтобы проблем не возникало, следует внимательно отнестись к подбору цепи, ее регулировке, очистке и хранении. В таком случае велосипед прослужит длительное время.

Маркировка велосипедной цепи

Маркировка содержит в себе все геометрические показатели цепи, например ½”х3/16” – 120 links Pinlength 7,3 mm.

½” – это так званый шаг цепочки (расстояние между пинами), как уже упоминалось выше согласно стандарту, он всегда одинаков и составляет полдюйма или 12,7 миллиметра.

3/16” – Ширина между внутренними звеньями. В зависимости от данного показателя понятно, можно надеть такую цепь на широкую звездочку или нет.

Всего бывает 4 вариации:

  • 1/8” – обычно используют на односкоростных велосипедах для freestyle и ВМХ.
  • 3/16” – на данный момент практически не используется, ранее изготавливался для прогулочных, односкоростных велосипедов.
  • 3/32” – наиболее распространенный тип для многоскоростных байков с количеством звезд от 6 до 8.
  • 11/128” – для многоскоростных велосипедов с 9 и более звездочками.

120 links – это количество звеньев в одной цепи, как упоминалось выше, их бывает от 110 до 126 штук.

Pinlength 7,3 mm. – это внешняя ширина пина, от нее зависит количество звезд на многоскоростном велосипеде и подходит ли эта цепочка. Чем меньше толщина пина, тем больше она подходит длябайка с множеством звезд.

Очень редко можно встретить еще один параметр. Предел прочности для разрыва в аббревиатуре можно встретить как КГС. Например, если есть надпись 720 кгс – это означает разрыв цепи при условии воздействия на нее силы в 720 килограмм. Обычно даже при наличии такого обозначения, ему не придают внимания.

Основные размеры велосипедной цепи

Велосипедная цепь состоит из звеньев. Стандарт различает внутреннее, внешнее звено и их соединение. Современные цепочки можно использовать практически на всех видах велосипедов. Есть отдельно специализированные типы для многоскоростных байков.

Многие изготавливают цепи с фасками, которые ускоряют процесс переключения скоростей. При использовании цепи одного производителя на разных типах байков она будет вести себя и изнашиваться по-разному. При выборе подходящей цепи следует обратить на основные размеры, которых существует 3.

Шаг велосипедной цепи

Это расстояние между двумя пинами (элементами соединяющими два полузвена). Согласно стандарту этот шаг составляет ½ дюйма или в переводе на миллиметры 12,7.

Ширина велосипедной цепи

Ширину можно определить, измеряя размер пина. Все цепи имеют разную ширину, и определяется она в зависимости от своего предназначения. Существует тенденция, при которой количество звездочек на многоскоростном велосипеде обратно пропорционально размеру пина.

Примерное соотношение количества звездочек (шт.) к ширине (мм.):

  • 1 – 7-11
  • 4-5 – 8.7
  • 6 – 7.8
  • 7 – 7.3
  • 8 – 7.05
  • 9 – 6.6
  • 10 – 5.85
  • 11 – 5.5

Длина

Длина цепи зависит от производителя, она варьируется от 110-126 звеньев. Для МТБ обычно используют 106 звеньев, найнеров 112 звеньев, а для шоссейного 126. Если цепь провисает, будучи надетой на звездочки, ее необходимо укоротить.

Примеры решения, формулы и задачи

Решение задач Лекции
Расчёт найти определения Учебник методические указания

Применяя теорию вероятностей в приведенном выше примере, вы можете расширить допуск на размер компонента в два раза, если закрытые ссылки имеют одинаковые допуски. В то же время он может поддерживать только 0,27% от закрытого размера (т. Е. 3 1000) (то есть возможность вступления в брак) (в соответствии с законом нормального распределения). Пример. Определите номинальное значение размера закрытия LD и допуск ступенчатого вала (Рисунок 11.7).

Распределение отклонения по размеру следует закону нормального распределения, промежуток идеально вписывается в поле допуска, а кривая распределения считается симметричной относительно центра поля допуска. Тогда Лу = 1. Согласно формуле (11.7) номинальный размер Лд = 20 мм. Допустимый конечный размер выражения (11.16) T4L = I (46 1) = + (39-1) 60 мкм. Решение ^ методом максимума дает 25 мкм, что на 41% больше, чем при использовании вероятностного метода. если Рисунок 11.7. Ступенчатая цепь Задание 2.

Допуск составляющих размеров цепи для конкретного допуска исходного размера можно рассчитать четырьмя способами. Для методов равных допусков значения TA, Ee (A;) и k) предполагаются одинаковыми для всех размеров компонентов. Учитывая допуск TAd, определяется средний допуск для TorAu для удовлетворения уравнения (11.15) или (11.16). Уравнение для определения TspA получается по аналогии с уравнением (11.16) и уравнением (11.13). TAd = (m-1) (Te A ) * A , Откуда GSRA Тав AuK t-1 (А.17) Если коэффициент k не одинаков для размера компонента, знаменатель в форме уравнения (11.17) имеет вид ^ 2k .

Найденные значения TorAu и Eo (Au) модифицируются с учетом требований к проектированию и возможности использования процесса изготовления детали. Его экономическая точность близка к требуемой точности размеров. Корректность решения задачи проверяется уравнением (11.16). При использовании метода присвоения одного допуска на качество вычисление в целом аналогично решению задачи 2 полностью совместимым образом, но форма уравнения (11.16) отличается. Подставляя значение TAu = a (0,45 ^ 0 +0,0010) в уравнение (11.1b) и решая его относительно, asr = TA ^ р (0,45 у + 0,0010) к .

Тестовый метод расчета учитывает требования к конструкции, опыт эксплуатации существующих аналогичных механизмов и значения проверки для этого фактора производства Ad, k), так что допуски на размеры компонентов являются экономичными для будущих условий производства. Состоит из того, что назначается исполняемым.

Повысить точность и надежность и обеспечить функциональную совместимость станков, допуски и максимальные отклонения Начальные размеры и размеры компонентов критических частей изготовленной машины должны быть отрегулированы в направлении затяжки, чтобы освободить место для износа. Точность этого расчета размерной цепочки проверяется уравнением (11.16). Если уравнение не выполняется, допуски и номинальные значения размеров компонента снова корректируются. Метод равного влияния используется при решении цепочек равных и пространственных измерений.