Цепи приводные DIN

Добавлено 30.10.2025

Цепи приводные DIN: технические характеристики, стандартизация и применение

Цепи приводные роликовые, стандартизированные по нормам DIN (Deutsches Institut für Normung), представляют собой ключевой элемент механических приводов, предназначенный для передачи мощности и транспортировки грузов в условиях высоких нагрузок и скоростей. Их унификация обеспечивает взаимозаменяемость, предсказуемые характеристики и широкую доступность на мировом рынке. Данная статья рассматривает конструктивные особенности, типоразмеры, материалы, методы расчета и области применения приводных цепей DIN.

Стандарты и классификация

Основополагающим стандартом для приводных роликовых цепей является DIN 8187 (ISO 606), который определяет их основные размеры, допуски и методы испытаний. Цепи, соответствующие этому стандарту, также известны как цепи типа А (европейский ряд). Параллельно существует американский ряд (ASA/ANSI), стандартизированный по ANSI B29.1, который имеет отличия в размерах и допусках. Цепи DIN и ANSI не являются взаимозаменяемыми. Классификация осуществляется по следующим ключевым параметрам:

Шаг цепи (P): Расстояние между центрами соседних валиков. Основной параметр, определяющий габариты и нагрузочную способность.
Ширина внутреннего звена (b1): Внутренняя ширина цепи, определяющая совместимость с зубьями звездочки.
Диаметр ролика (d1): Наружный диаметр ролика, катящегося по зубу звездочки.
Диаметр валика (d2): Диаметр сквозной оси, соединяющей пластины.
Количество рядов: Однорядные (DIN 8187), двухрядные (DIN 8188), трехрядные и более. Многорядные цепи применяются для увеличения нагрузочной способности без увеличения шага.

Конструкция и материалы

Стандартная приводная цепь DIN состоит из последовательно соединенных звеньев. Основные компоненты:

Внутренние пластины: Прессуются на втулки, образуя внутреннее звено.
Внешние пластины: Прессуются на валики, образуя внешнее звено.
Валик: Стальной цилиндр, проходящий через втулку и соединяющий внешние пластины. Испытывает нагрузки на срез и изгиб.
Втулка: Стальная закаленная гильза, запрессованная во внутренние пластины. Обеспечивает опорную поверхность для ролика и место вращения валика.
Ролик: Закаленный элемент, свободно вращающийся на втулке. Его качение по зубу звездочки снижает трение и износ.

Материалы и термообработка критически важны для долговечности. Пластины изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (например, C45, C50) с последующей закалкой для повышения усталостной прочности. Валики и втулки производятся из цементируемых сталей (например, 16MnCr5, 20MnCr5) с последующей цементацией и закалкой до высокой поверхностной твердости (58-62 HRC) для сопротивления износу. Ролики также подвергаются объемной или поверхностной закалке.

Основные типоразмеры и характеристики

Стандартный ряд цепей DIN охватывает широкий диапазон шагов — от 6 мм (цепи точные) до 114,3 мм и более. Наиболее распространенные в промышленности серии:

**Таблица 1. Характеристики основных типоразмеров приводных цепей DIN (однорядные)**
Обозначение DIN	Шаг (P), мм	Ширина внутр. звена (b1), мм	Диам. ролика (d1), мм	Диам. валика (d2), мм	Средняя разрушающая нагрузка (мин), кН	Масса 1м, кг (прибл.)
08B	12.70	7.75	8.51	4.45	17.8	0.68
10A	15.875	9.40	10.16	5.08	22.2	1.01
12B	19.05	11.68	12.07	5.72	28.9	1.50
16B	25.40	17.02	15.88	7.92	65.0	2.71
20B	31.75	19.56	19.05	9.52	98.1	4.10
24B	38.10	25.40	25.40	12.70	160.0	7.10

Для многорядных цепей разрушающая нагрузка умножается на количество рядов с коэффициентом 0.95-0.98 на каждый дополнительный ряд из-за неравномерности распределения нагрузки.

Расчет и подбор приводной цепи

Проектный расчет цепи выполняется на основе требуемой передаваемой мощности, частот вращения ведущей и ведомой звездочек, условий эксплуатации. Базовый алгоритм включает:

Определение расчетной мощности: P_расч = P_ном K₁ K₂, где P_ном — номинальная мощность двигателя, K₁ — коэффициент динамичности нагрузки (для равномерной — 1.0; для ударной — до 1.7), K₂ — коэффициент, учитывающий число рядов цепи.
Выбор шага цепи: По графикам зависимости допустимой мощности от частоты вращения малой звездочки для различных шагов. Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум, больший шаг — более высокую нагрузочную способность.
Определение числа зубьев звездочек: Минимальное число зубьев малой звездочки (z₁) зависит от передаточного числа (обычно 17-25 зубьев). Число зубьев большой звездочки: z₂ = z₁
u. Рекомендуется использовать нечетное число зубьев для равномерного износа.
Расчет длины цепи в шагах и межосевого расстояния: Выполняется по стандартным геометрическим формулам с учетом необходимости обеспечения оптимального провисания (регулировочного хода).
Проверка на износостойкость (давление в шарнирах): p = (F_t
K_э) / A ≤ [p], где F_t — окружное усилие, K_э — эксплуатационный коэффициент, A — проекция площади опоры шарнира, [p] — допустимое давление.
Проверка на статическую и усталостную прочность: Особенно важна для цепей, работающих с высокими пиковыми нагрузками или на низких скоростях.

Модификации и специальные исполнения

Помимо стандартных, существуют специализированные типы цепей DIN:

Цепи с усиленными валиками (H-серия): Например, 16B-H. Имеют увеличенный диаметр валика и, соответственно, повышенную разрушающую нагрузку при том же шаге и ширине.
Цепи с катками (R-серия): Вместо ролика установлен каток большего диаметра для работы в качестве грузонесущего элемента в конвейерах.
Цепи с приливами: На пластинах выполнены специальные выступы для крепления навесного оборудования, ковшей, скребков.
Нержавеющие цепи: Изготавливаются из аустенитных (A2, A4) сталей для работы в агрессивных средах (пищевая, химическая промышленность).
Цепи с защитными покрытиями: Оцинкованные, оксидированные, с покрытием из никеля или кадмия для повышения коррозионной стойкости.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и уход определяют ресурс цепного привода. Ключевые требования:

Совмещение валов: Непараллельность валов и перекос звездочек не должны превышать допустимых норм (обычно не более 0.25 мм на 100 мм длины).
Натяжение: Должно обеспечивать провисание ведомой ветви на 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и нагрузке на валы.
Смазка: Наиболее критичный фактор. Режим смазки зависит от скорости цепи. Применяются: ручная периодическая смазка, капельная, струйная, циркуляционная ванна. Рекомендуются масла с противозадирными и антиокислительными присадками.
Защита: Установка защитных кожухов предотвращает попадание абразива и повышает безопасность.
Контроль износа: Основной показатель — увеличение шага цепи из-за износа шарниров. Измеряется как удлинение на определенном количестве звеньев. Замена рекомендуется при удлинении на 2-3% от первоначальной длины.

Области применения

Цепи приводные DIN находят применение в широком спектре отраслей:

Промышленные редукторы и приводы станков: Передача мощности между валами на расстояниях до 8 метров.
Конвейерные системы: Тяговый элемент в пластинчатых, скребковых, элеваторных конвейерах.
Сельскохозяйственная техника: Приводы комбайнов, косилок, транспортеров.
Деревообрабатывающее и бумагоделательное оборудование.
Подъемно-транспортные машины: Механизмы подъема и передвижения талей, тельферов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное различие между цепями DIN (тип А) и ANSI (тип В)?

Цепи отличаются геометрией и допусками. Например, у цепи DIN 08B шаг 12.7 мм, ширина 7.75 мм, диаметр ролика 8.51 мм. У аналогичной по шагу цепи ANSI

40 шаг также 12.7 мм, но ширина 7.95 мм, а диаметр ролика 7.92 мм. Это делает их несовместимыми со звездочками другого стандарта. Цепи DIN имеют более узкие внутренние пластины и, как правило, более крупный ролик относительно шага.

Как правильно определить степень износа цепи и момент ее замены?

Наиболее точный метод — измерение общего удлинения на контрольном участке (обычно 1000 мм или 100 звеньев). Цепь натягивается с усилием 1-3% от разрушающей нагрузки. Если фактическая длина превысила номинальную на 2% (для приводов с регулируемым межосевым расстоянием) или на 1% (для нерегулируемых или конвейерных приводов), цепь подлежит замене. Субъективные признаки: повышенный шум, «подскакивание» на звездочке, видимое провисание при нормальном натяжении.

Можно ли соединять цепи разных производителей в одну ветвь?

Категорически не рекомендуется. Даже при соответствии одному стандарту, различия в допусках на размеры, термообработке и материале приведут к неравномерному распределению нагрузки и ускоренному износу всей передачи. Все цепи в одном приводе должны быть от одного производителя и из одной партии.

Какая смазка предпочтительна для цепных передач?

Оптимальны специальные цепные масла с высокой адгезией и проникающей способностью, содержащие противозадирные (EP) и антиокислительные присадки. Для высокоскоростных передач применяются менее вязкие масла (ISO VG 32-68), для тихоходных и высоконагруженных — более вязкие (ISO VG 100-150). Консистентные смазки (пластичные) не рекомендуются для высокоскоростных передач, так как не проникают в зазоры шарниров и могут задерживать абразив.

Что такое «хлыстование» цепи и как его предотвратить?

Хлыстование — это поперечные колебания цепи, возникающие при высоких линейных скоростях (обычно выше 15-20 м/с) из-за резонанса. Оно приводит к динамическим перегрузкам и поломке. Меры предотвращения: уменьшение шага цепи (больше звеньев в зацеплении), увеличение натяжения, применение демпфирующих направляющих, использование специальных малошумных цепей с уменьшенным шагом.

Как выбрать между однорядной и многорядной цепью?

Выбор основан на расчете по мощности и габаритным ограничениям. Если требуемая мощность может быть передана однорядной цепью с допустимым шагом — предпочтительнее она, так как дешевле и проще в монтаже/обслуживании. Многорядная цепь применяется, когда необходимо передать большую мощность без увеличения шага (для сохранения плавности хода и уменьшения диаметров звездочек) или когда есть жесткое ограничение по габаритной ширине привода.

Заключение

Цепи приводные DIN представляют собой высокостандартизированный, надежный и эффективный компонент механических приводов. Их корректный подбор, основанный на инженерном расчете с учетом всех эксплуатационных факторов, правильный монтаж и систематическое обслуживание с акцентом на качественную смазку являются залогом длительной и безотказной работы передачи. Понимание конструктивных особенностей, стандартов и физики изнашивания позволяет специалистам оптимизировать затраты на техническое обслуживание и минимизировать риски простоев оборудования.

Цепи приводные DIN