Цепь роликовая однорядная DIN

Цепь роликовая однорядная DIN: технические характеристики, стандарты и применение

Цепь роликовая однорядная, стандартизированная по нормам DIN (Deutsches Institut für Normung), является ключевым элементом в цепных приводах машин и механизмов. Ее конструкция, геометрия и механические свойства строго регламентированы, что обеспечивает высокую надежность, взаимозаменяемость и предсказуемость работы в широком спектре промышленных применений. Основополагающим стандартом для данного типа цепей является DIN 8187 (ISO 606), который определяет все критические параметры: шаг, диаметр ролика, ширину, предельные нагрузки и размеры.

Конструкция и основные компоненты

Однорядная роликовая цепь DIN состоит из последовательно соединенных одинаковых звеньев. Каждое звено включает:

• Внешние пластины: Соединены прессовой посадкой с валиками (пинами). Валики проходят через втулки соседнего внутреннего звена.
• Внутренние пластины: Соединены с втулками, которые свободно вращаются на валиках. На втулки напрессован ролик.
• Ролик: Цилиндрический элемент, свободно вращающийся на втулке. При зацеплении с зубьями звездочки ролик перекатывается по ним, уменьшая трение и износ.
• Валик (пин) и Втулка: Обеспечивают шарнирное соединение звеньев. Твердость и чистота поверхности этих деталей напрямую влияют на ресурс цепи.

Материалами для изготовления служат высокоуглеродистые и легированные стали (например, 50Mn, 45Cr2). Критичные детали (валики, втулки) подвергаются термообработке (закалка с отпуском) для достижения высокой поверхностной твердости (HRC 45-55) и вязкой сердцевины. Пластины часто проходят обработку наклепом для повышения усталостной прочности.

Система обозначений и типоразмеры

Стандартные цепи обозначаются по шагу и ширине. Основная маркировка: DIN 8187 – Chain [Шаг]B[Ширина внутреннего звена]. Например, цепь 16B-1 обозначает шаг 1 дюйм (25.4 мм), ширину внутреннего звена 5/8 дюйма (15.88 мм) и соответствует американскому стандарту ANSI 41. Однако в технической документации и каталогах чаще используется метрическое обозначение шага в миллиметрах.

Основные типоразмеры однорядных роликовых цепей по DIN 8187 (ISO 606):

Обозначение цепи (DIN/ISO)	Шаг (P), мм	Внутренняя ширина (b1), мм	Диаметр ролика (d1), мм	Диаметр валика (d2), мм	Средняя разрушающая нагрузка (мин), кН
06B	9.525	5.72	6.35	3.28	8.9
08B	12.70	7.75	8.51	4.45	17.8
10B	15.875	9.65	10.16	5.08	22.2
12B	19.05	12.70	12.07	5.94	28.9
16B	25.40	15.88	15.88	7.92	52.7
20B	31.75	19.56	19.05	9.53	85.0
24B	38.10	25.40	25.40	12.70	124.6
28B	44.45	25.40	27.94	14.27	165.7

Критерии выбора и расчет привода

Выбор цепи осуществляется на основе расчета, учитывающего условия эксплуатации. Ключевые этапы:

1. Определение передаваемой мощности (P) и частоты вращения ведущей звездочки (n1).
2. Выбор числа зубьев звездочек (z1, z2). Меньшее число зубьев увеличивает динамические нагрузки. Для однорядных цепей рекомендуется z1_min = 17-19 (для высоких скоростей – более 25).
3. Расчет коэффициента эксплуатации (Kэ): Kэ = K1 K2 K3 K4 K5
4. K6, где:
• K1 – коэффициент динамичности нагрузки (характер привода);
• K2 – коэффициент, учитывающий межосевое расстояние;
• K3 – коэффициент, учитывающий способ смазки;
• K4 – коэффициент режима работы (сменность);
• K5 – коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту;
• K6 – коэффициент способа регулирования натяжения.
5. Расчет расчетной мощности (Pр): Pр = P
6. Kэ.
7. Выбор типоразмера цепи по таблицам номинальной мощности для выбранного числа зубьев малой звездочки и скорости ее вращения. Номинальная мощность, указанная в таблицах, соответствует определенным условиям: горизонтальное расположение, межосевое расстояние ~40 шагов, смазка погружением, работа в одну смену, нагрузка без толчков.
8. Проверка цепи по давлению в шарнирах и при необходимости уточнение выбора.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критичны для долговечности цепи. Межосевое расстояние рекомендуется в пределах (30-50)P. Натяжение цепи должно обеспечивать провисание ведомой ветви примерно 2-4% от межосевого расстояния. Соединение цепи осуществляется с помощью специальных соединительных (замковых) звеньев. Для неразъемных цепей применяются прессовые звенья.

Смазка – важнейший фактор. Режимы, рекомендуемые стандартом ISO 606:

• Тип I (ручная или капельная): Периодическая смазка маслом каждые 6-8 часов работы.
• Тип II (ванна или разбрызгивание): Уровень масла в картере должен доходить до нижней точки цепи на ведомой ветви.
• Тип III (циркуляционная под давлением): Наиболее эффективный метод для высокоскоростных и высоконагруженных передач.

Применяются индустриальные масла с противозадирными (EP) присадками. В условиях запыленности необходима регулярная очистка и защита цепи кожухами.

Смежные вопросы: модификации и специальные исполнения

На базе стандартной однорядной цепи производятся различные модификации:

• Цепи с твердым упрочнением (H-серия): Повышенная твердость валиков и втулок для тяжелых условий.
• Цепи с калиброванными по длине отверстиями (P-серия): Повышенная точность шага для синхронных приводов и конвейеров с точным позиционированием.
• Цепи с защитными покрытиями: Оцинкованные, оксидированные, никелированные для работы в коррозионных средах.
• Цепи с приставными деталями: На пластины могут крепиться кронштейны, скобы, пластины (конвейерные цепи).
• Цепи с полыми валиками: Для возможности крепления дополнительных элементов через валик.

Области применения

Однорядные роликовые цепи DIN используются в приводах промышленного оборудования (станки, прессы, элеваторы, питатели), в конвейерных системах в качестве тягового элемента, в сельскохозяйственной технике, в нефтяном и горнодобывающем оборудовании, в деревообрабатывающих и бумагоделательных машинах. Выбор в пользу цепной передачи делается при необходимости передачи значительного крутящего момента на большие расстояния с постоянным передаточным отношением, в условиях ударных нагрузок, высоких температур или загрязнений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь стандарта DIN от ANSI?

Цепи DIN 8187 (ISO 606) и ANSI B29.1 метрически совместимы для основных рядов (например, 08B = 41, 16B = 41). Однако могут быть незначительные отличия в допусках, радиусах закруглений пластин и технологии производства. Для ответственных применений рекомендуется использовать цепи и звездочки одного стандарта.

Как определить износ цепи и когда ее менять?

Основной критерий – удлинение цепи из-за износа шарниров. Допустимым считается удлинение на 2-3% от первоначальной длины (измеряется под нагрузкой). При удлинении более 3% цепь подлежит замене. Измерение проводят по контрольному числу звеньев или по увеличению шага. Также признаками износа являются увеличение шума, «подскакивание» цепи на звездочке.

Можно ли соединять цепи разного типоразмера или от разных производителей?

Категорически не рекомендуется. Даже цепи одного типоразмера от разных производителей могут иметь различия в термической обработке и допусках, что приведет к неравномерному распределению нагрузки и ускоренному износу. Соединение разных типоразмеров невозможно геометрически.

Что важнее при выборе: разрушающая нагрузка или номинальная мощность?

Оба параметра критичны, но для расчета привода первичным является номинальная мощность, так как она учитывает усталостную прочность пластин и износостойкость шарниров при циклических нагрузках. Разрушающая нагрузка – это статический предел, который служит для оценки запаса прочности при пиковых нагрузках.

Как правильно хранить цепи до монтажа?

Цепи должны храниться в оригинальной упаковке в сухом помещении. При длительном хранении (более 6 месяцев) рекомендуется консервационная смазка. Перед монтажом цепь следует очистить от консервационного масла и нанести рабочую смазку.

Почему цепь соскакивает со звездочек даже при нормальном натяжении?

Вероятные причины: чрезмерный износ цепи (удлинение) или звездочек (износ зубьев по профилю), несоосность валов звездочек, деформация вала или рамы, недостаточная жесткость конструкции. Необходима проверка геометрии привода и состояния всех компонентов.