Цепи ISO 606-94

Цепи ISO 606-94: Полный технический обзор стандарта для приводных роликовых цепей

Международный стандарт ISO 606-94 «Цепи приводные роликовые короткозвенные» (англ. «Short-pitch transmission precision roller chains and chain wheels») является основополагающим документом, устанавливающим унифицированные размеры, предельные отклонения, методы измерения и прочностные характеристики для приводных роликовых цепей и соответствующих звездочек. Его принятие обеспечило глобальную взаимозаменяемость цепей и сопрягаемых компонентов, произведенных в разных странах, что критически важно для проектирования, ремонта и обслуживания промышленного оборудования. Данный стандарт является прямым аналогом американского ANSI B29.1M и европейского DIN 8187, формируя единую мировую систему размерности.

Структура обозначения и основные параметры цепи по ISO 606-94

Стандарт определяет цепи с шагом от 6 мм до 114.30 мм (от 0.25 до 4.5 дюймов в ANSI-эквиваленте). Обозначение цепи формируется по принципу: ISO [номер] – [тип]. Номер указывает на шаг цепи в долях дюйма, умноженный на 16. Например, цепь ISO 08B имеет шаг (8/16 = 1/2 дюйма) или 12.70 мм. Буква в обозначении указывает на серию и, косвенно, на внутреннюю ширину:

• Серия «A» (ANSI-эквивалент): Устаревшая серия, в современном ISO 606 представлена ограниченно. Имеет отличную от серии «B» геометрию ролика и пластины.
• Серия «B» (Европейский тип): Основная серия стандарта. Цепи серии «B» при том же шаге имеют, как правило, большую внутреннюю ширину и диаметр ролика по сравнению с «A», что часто обеспечивает повышенную нагрузочную способность и износостойкость.
• Серия «C» (Цепи для тяжелых условий): Цепи с увеличенными поперечными размерами (толщина пластин, диаметр валика) для высоких ударных нагрузок. Обозначаются, например, как ISO 32C.

Ключевые параметры цепи, строго регламентированные стандартом:

• Шаг цепи (P): Расстояние между центрами соседних валиков. Основной размер, определяющий габариты цепи и звездочки.
• Внутренняя ширина (b1): Минимальное расстояние между внутренними пластинами. Определяет толщину зуба звездочки.
• Диаметр ролика (d1): Наружный диаметр ролика, катящегося по зубу звездочки.
• Диаметр валика (d2): Диаметр оси, на которую напрессованы втулка и ролик.
• Длина звена (L): Общая длина звена, приблизительно равная шагу.
• Прочность на растяжение (Q): Минимальная разрушающая нагрузка, которую должна выдерживать цепь. Определяется маркой стали и термообработкой.
• Масса одного метра цепи: Важный параметр для динамических расчетов.

Таблица основных размеров и характеристик для наиболее распространенных цепей серии «B» (ISO 606-94)

Обозначение цепи	Шаг (P), мм	Внутр. ширина (b1), мм	Диам. ролика (d1), мм	Диам. валика (d2), мм	Прочность на растяжение (Q) мин., кН	Масса 1м, кг (прибл.)
ISO 04B-1	6.00	3.20	4.00	2.31	3.6	0.12
ISO 06B-1	9.525	5.72	6.35	3.58	8.9	0.33
ISO 08B-1	12.70	7.75	8.51	4.77	17.8	0.65
ISO 10B-1	15.875	9.65	10.16	5.94	22.2	1.00
ISO 12B-1	19.05	12.70	12.07	7.11	28.9	1.50
ISO 16B-1	25.40	17.02	15.88	9.53	65.0	2.60
ISO 20B-1	31.75	19.56	19.05	11.91	98.1	3.90
ISO 24B-1	38.10	25.40	25.40	14.29	160.0	5.60

Конструкция, материалы и исполнения цепей ISO 606

Базовая конструкция цепи включает наружные и внутренние звенья. Наружное звено состоит из двух наружных пластин, напрессованных на валики, концы которых расклепаны. Внутреннее звено состоит из двух внутренних пластин, запрессованных на втулки, внутри которых свободно вращается ролик. Такая сборка обеспечивает необходимую гибкость и износостойкость шарнира.

Материалы и термообработка строго нормированы:

• Пластины: Изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (например, 50Mn, C45). Подвергаются закалке для повышения усталостной прочности и цементации для увеличения износостойкости отверстий.
• Валики и втулки: Изготавливаются из цементуемой стали (например, 15CrNi6, 20Mn2). После обработки имеют твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину.
• Ролики: Стальные, цементованные для сопротивления ударным нагрузкам от контакта с зубьями звездочки.

Стандарт предусматривает различные исполнения:

• Однорядные (стандартные): Обозначаются суффиксом «-1» (например, 08B-1).
• Двух- и трехрядные (многорядные): Представляют собой несколько цепей, собранных общими валиками. Обозначаются суффиксами «-2», «-3» (08B-2). Прочность на растяжение увеличивается пропорционально числу рядов (не строго линейно, ~1.7 для двойной, ~2.5 для тройной).
• С полыми валиками: Для установки контрящих штифтов или присоединения навесного оборудования.
• С твердым смазочным материалом или нержавеющие: Для работы в агрессивных средах или условиях, исключающих применение жидкой смазки.

Звездочки для цепей ISO 606-94

Стандарт регламентирует также геометрию зубьев звездочек. Профиль зуба (формы I и II) оптимизирован для обеспечения плавного зацепления и минимального износа. Ключевые параметры звездочки:

• Число зубьев (z): Определяет передаточное отношение и диаметр делительной окружности (D₀ = P / sin(180°/z)).
• Делительный диаметр (D₀): Теоретический диаметр, на котором располагаются центры шарниров цепи, набегающей на звездочку.
• Диаметр окружности выступов (D_a): Наружный диаметр звездочки.
• Профиль зуба и радиус впадины: Должны точно соответствовать диаметру ролика цепи.
• Ширина зуба (b_f): Зависит от внутренней ширины цепи b1 и необходимых зазоров.

Материал звездочек выбирается исходя из нагрузок: сталь 45, 40Х (закалка), легированные цементуемые стали для высоконагруженных передач, чугун СЧ20-СЧ30 для тихоходных передач, пластики (нейлон, полиформальдегид) для малошумных и легких применений.

Расчет и выбор цепной передачи на основе стандарта ISO 606

Процесс выбора включает несколько этапов:

1. Определение расчетной мощности: P_расч = P_дв K₁ K₂, где P_дв – мощность двигателя, K₁ – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (нагрузка: равномерная, ударная), K₂ – коэффициент, учитывающий число зубьев малой звездочки (чем меньше зубьев, тем выше динамические нагрузки).
2. Выбор шага цепи: По таблицам номинальной мощности (аналогичным ANSI) для предполагаемой частоты вращения малой звездочки и передаточного числа выбирается типоразмер цепи (шаг). Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум, но для передачи той же мощности требуется большая ширина (больше рядов).
3. Определение числа зубьев звездочек и межосевого расстояния: Рекомендуемое число зубьев малой звездочки – 17-25. Межосевое расстояние предварительно принимается в пределах (30-50)P. Необходимо обеспечить оптимальный угол обхвата (не менее 120°) и избежать интерференции.
4. Проверка по частоте вращения и давлению в шарнирах: Фактическая частота вращения не должна превышать предельную для данного шага. Давление в шарнирах проверяется для высокоскоростных передач.
5. Окончательный подбор цепи по каталогу: Выбирается конкретное исполнение цепи (однорядная, двухрядная) с запасом прочности.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж критичен для долговечности передачи. Звездочки должны быть соосны, плоскость цепи – перпендикулярна валам. Натяжение регулируется смещением одной из осей или натяжным роликом. Провисание ведомой ветви должно составлять 2-4% от межосевого расстояния.

Смазка – ключевой фактор ресурса. Стандарт рекомендует:

• Внутришарнирная смазка (капельная, струйная, циркуляционная): Наиболее эффективна. Масло должно проникать в зазор между валиком и втулкой.
• Пластичные смазки: Допустимы для тихоходных передач (скорость до 4 м/с), но менее эффективны.
• Погружная ванна: Применяется для средних скоростей, уровень погружения – на высоту ролика.

Обслуживание включает регулярный визуальный контроль на предмет износа, проверку натяжения, подтяжку креплений звездочек и пополнение смазки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепями серии «A» и «B» по ISO 606?

Основные отличия – в геометрии. При одинаковом шаге (например, 12.7 мм у цепей 08A и 08B) у цепи серии «B» больше внутренняя ширина (b1: 7.75 мм против 7.85 мм у 08A), больше диаметр ролика (d1: 8.51 мм против 7.92 мм) и, как следствие, выше нагрузочная способность (прочность на растяжение Q: 17.8 кН против ~13.8 кН). Звездочки для этих серий невзаимозаменяемы из-за разного профиля впадины.

Можно ли использовать цепь ANSI и звездочку ISO для одного типоразмера (например, 08B/08A)?

Нет, это недопустимо. Несмотря на идентичный шаг, различия в диаметре ролика и ширине приведут к неправильному зацеплению, ускоренному износу зубьев и цепи, повышенному шуму и риску соскакивания цепи. Для ремонта необходимо использовать цепь и звездочки строго одной серии.

Как определить степень износа цепи?

Основной показатель – удлинение цепи из-за износа шарниров. Нормативный износ – не более 3% от первоначальной длины. На практике измеряют длину N звеньев (обычно 10 или 20) в натянутом состоянии. Если фактическая длина превышает номинальную (N

• P) более чем на 2-3%, цепь подлежит замене. Также признаками износа являются увеличение провисания ведомой ветви, характерный «хруст» при работе из-за увеличения зазоров в шарнирах.

Что означает маркировка на пластинах цепи, например, «08B-1 120L»?

«08B-1» – это типоразмер цепи по ISO 606 (шаг 12.7 мм, серия B, однорядная). «120L» указывает на количество звеньев в цепи (120). Таким образом, это однорядная цепь типоразмера 08B длиной 120 звеньев.

Как правильно подобрать смазку для цепной передачи ISO?

Для большинства промышленных применений подходят индустриальные масла вязкостью ISO VG 68-150 (в зависимости от температуры окружающей среды и скорости). Для высокоскоростных передач применяют специальные цепные масла с антиизносными и противозадирными присадками. Критерий – масло должно проникать в шарнир. При использовании пластичных смазок предпочтение отдается литиевым или комплексным литиевым смазкам с высокой адгезией.

Каковы основные причины преждевременного выхода из строя цепных передач ISO?

• Недостаточная или неправильная смазка: Приводит к абразивному и адгезионному износу шарниров.
• Несоосность валов: Вызывает неравномерный износ пластин и может привести к соскакиванию цепи.
• Чрезмерное натяжение: Повышает нагрузку на валы и подшипники, увеличивает износ.
• Недостаточное натяжение (провисание): Приводит к ударам цепи о зубья звездочки, сбоям в зацеплении.
• Работа в абразивной среде без защиты: Ускоряет износ всех компонентов.
• Превышение расчетной нагрузки или скорости.

Заключение

Стандарт ISO 606-94 представляет собой комплексную и детализированную техническую базу для проектирования, производства и эксплуатации приводных роликовых цепей. Его строгие требования к геометрии, материалам и прочности обеспечивают надежность и предсказуемость работы цепных передач в самом широком спектре промышленного оборудования – от конвейеров и сельхозтехники до станков и мощных приводов. Понимание нюансов стандарта, правильный расчет передачи, грамотный монтаж и регулярное техническое обслуживание в соответствии с его рекомендациями являются залогом долговечности и безотказной работы всего механизма.