Цепи приводные ГОСТ 13568-75

Цепи приводные роликовые и втулочные ГОСТ 13568-75: полный технический анализ

ГОСТ 13568-75 «Цепи приводные роликовые и втулочные. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку наиболее распространенного типа цепей для механических приводов. Данный стандарт распространяется на приводные роликовые и втулочные цепи с шагом от 8 до 100 мм, предназначенные для передачи механической энергии в станках, промышленном оборудовании, сельскохозяйственных машинах, конвейерах и других устройствах. Стандарт устанавливает жесткие требования к материалам, геометрии, термообработке и контролю качества, что гарантирует высокую надежность и долговечность изделий в условиях значительных переменных нагрузок.

Классификация и конструктивные особенности

Согласно ГОСТ 13568-75, цепи подразделяются на два основных типа:

• Роликовые приводные цепи (ПР): Состоят из внешних и внутренних звеньев. Внутреннее звено включает две внутренние пластины, запрессованные на две втулки, свободно вращающиеся на валиках. На втулки надет свободно вращающийся ролик, который контактирует с зубьями звездочки, уменьшая трение и износ. Это наиболее распространенный тип для силовых передач.
• Втулочные приводные цепи (ПВ): Конструктивно аналогичны роликовым, но не имеют ролика. Втулка непосредственно контактирует с зубом звездочки. Применяются в передачах с низкими скоростями, в условиях загрязнения или когда стоимость цепи является критическим фактором.

Цепи также различаются по количеству рядов: однорядные (обозначаются ПР, ПВ), двухрядные (2ПР, 2ПВ), трехрядные (3ПР, 3ПВ) и так далее. Многорядные цепи позволяют передавать большую мощность при том же шаге, увеличивая ширину и, следовательно, нагрузочную способность.

Основные параметры и размеры

Ключевым параметром цепи является шаг (t) – расстояние между осями соседних валиков. ГОСТ 13568-75 устанавливает стандартный ряд шагов. Основные размеры цепи, такие как диаметр валика, длина втулки, толщина пластин, строго взаимосвязаны с шагом и регламентированы стандартом для обеспечения взаимозаменяемости.

Обозначение цепи (Пример)	Шаг (t), мм	Диаметр ролика (d1), мм, не более	Внутренняя ширина (b1), мм, не менее	Диаметр валика (d2), мм	Разрушающая нагрузка (Q), кН (тс), не менее
ПР-12,7-1820-1	12,70	7,95	7,85	3,66	13,8 (1,41)
ПР-19,05-3180-1	19,05	11,91	12,57	5,08	31,8 (3,24)
ПР-25,4-6000-1	25,40	15,88	15,75	7,94	58,8 (6,00)
ПР-31,75-8860-1	31,75	19,05	19,56	9,54	88,6 (9,04)

Обозначение цепи расшифровывается следующим образом: ПР-19,05-3180-1 – Приводная роликовая, шаг 19,05 мм, разрушающая нагрузка 3180 кгс (31,8 кН), исполнение 1 (нормальной прочности). Исполнение 2 обозначает цепи повышенной прочности и долговечности.

Материалы и термическая обработка

ГОСТ предъявляет строгие требования к материалам и их обработке, что напрямую определяет износостойкость и усталостную прочность цепи.

• Пластины: Изготавливаются из сталей марок 50, 40Х, 45ХН и других, с обязательной термообработкой (закалка и отпуск). Твердость пластин должна находиться в пределах 40-50 HRC. Это обеспечивает высокую прочность на растяжение и сопротивление усталости.
• Валики и втулки: Выполняются из цементируемых сталей (например, 20ХН3А, 20Х2Н4А). Проходят процесс цементации на глубину 0,8-1,5 мм с последующей закалкой и низкотемпературным отпуском. Поверхностная твердость составляет 55-65 HRC, что гарантирует износостойкость трущейся пары, а вязкая сердцевина предотвращает хрупкое разрушение.
• Ролики: Сталь 20, 20Х. Термообработка аналогична валикам и втулкам. Твердость рабочей поверхности – не менее 45 HRC.

Контроль качества и испытания

Каждая партия цепей подвергается приемо-сдаточным и периодическим испытаниям в соответствии с ГОСТ 13568-75. Основные виды контроля:

• Измерение размеров: Контроль всех критических геометрических параметров калибрами и микрометрами.
• Испытание на растяжение: Проверка разрушающей нагрузки на разрывной машине. Цепь считается выдержавшей испытание, если разрушение произошло при нагрузке не ниже указанной в стандарте, и не по сварке или пайке.
• Контроль твердости: Измерение твердости пластин, валиков, втулок и роликов по методикам Роквелла или Виккерса.
• Испытание на износ: Проводится на специальных стендах для определения ресурса цепи до достижения предельного удлинения.
• Контроль гибкости: Цепь должна свободно изгибаться в одной плоскости без заеданий.

Выбор и эксплуатация цепей ГОСТ 13568-75

Выбор типоразмера цепи осуществляется на основе кинематического и силового расчета привода. Ключевые этапы:

1. Определение передаваемой мощности (P) и частоты вращения ведущей звездочки (n1).
2. Выбор числа зубьев малой звездочки (z1). Меньшее число зубьев увеличивает динамические нагрузки, рекомендуется z1 ≥ 17-19 для нормальных скоростей.
3. Определение расчетного коэффициента нагрузки (Kэ), учитывающего характер работы, способ смазки, межосевое расстояние и т.д.
4. Расчет требуемой мощности (Pр = P
5. Kэ) и выбор по таблицам номограмм стандарта шага цепи, исходя из n1 и Pр. Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум.
6. Проверка числа ударов цепи в секунду и давления в шарнирах.
7. Определение длины цепи в шагах, межосевого расстояния и диаметров звездочек.

Эксплуатация требует регулярной смазки (предпочтительно жидким маслом, подаваемым в зону зацепления), контроля натяжения для компенсации вытяжки и защиты от абразивного загрязнения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепями ПР и ПВ по ГОСТ 13568-75?

Принципиальное отличие – наличие ролика. В цепи ПР ролик снижает трение скольжения между втулкой и зубом звездочки, уменьшая износ и потребляемую мощность. Цепь ПВ дешевле, но предназначена для тихоходных передач (скорость до 1-2 м/с) и менее ответственных узлов.

Что означает «исполнение 1» и «исполнение 2» в обозначении цепи?

Исполнение 1 – цепи нормальной прочности и долговечности. Исполнение 2 – цепи повышенной прочности и долговечности, изготовленные из улучшенных материалов с более глубокой и качественной термообработкой шарниров. Они имеют на 15-30% более высокий ресурс при прочих равных условиях.

Как правильно определить износ цепи и когда ее необходимо заменять?

Основной признак износа – увеличение шага цепи из-за выработки шарниров. Замерьте длину 10 или 20 звеньев в натянутом состоянии. Если фактическая длина превышает номинальную более чем на 2-3%, цепь подлежит замене. Эксплуатация сильно вытянутой цепи приводит к ускоренному износу звездочек, шуму и соскакиванию.

Можно ли соединять цепи разных производителей, но одного типоразмера по ГОСТ?

Теоретически, если цепи соответствуют ГОСТ 13568-75, они должны быть взаимозаменяемы. Однако на практике возможны микронные отклонения в геометрии, которые могут привести к повышенному износу и шуму. Рекомендуется использовать цепи одного производителя в рамках одного привода. Соединительные звенья также должны быть от того же производителя.

Какая смазка является оптимальной для роликовых цепей?

Наилучший эффект дает непрерывная подача жидкого индустриального масла (И-Г-А, И-Г-Д по ГОСТ) на внутреннюю поверхность нижней ветви цепи у ведущей звездочки. Пластичные смазки (литол, солидол) менее эффективны, так как не проникают глубоко в шарниры, и рекомендуются только для тихоходных передач. Обработка в масляной ванне или циркуляционный полив являются предпочтительными методами.

Как отличить качественную цепь по ГОСТ от некондиционной?

Визуально и инструментально: качественная цепь имеет чистую поверхность без окалины и заусенцев, равномерный цвет термообработки на пластинах, плавный ход шарниров без заеданий. Пластины должны быть четко маркированы (шаг, исполнение, производитель). Обязательно наличие паспорта или сертификата с указанием результатов механических испытаний и проверки твердости.

Заключение

ГОСТ 13568-75 остается актуальным и востребованным стандартом, обеспечивающим единый технический язык и уровень качества для приводных роликовых и втулочных цепей на территории РФ и СНГ. Его глубокое понимание, от расшифровки обозначений до знания тонкостей термообработки, позволяет инженерам и механикам грамотно проектировать, выбирать и эксплуатировать цепные передачи, обеспечивая надежность и долговечность промышленного оборудования. Соблюдение правил монтажа, натяжения и, что критически важно, системы смазки, заложенных в стандарте и сопутствующей технической документации, является ключом к максимальной реализации ресурса цепи.