Цепи приводные ISO

Добавлено 30.10.2025

Цепи приводные ISO: технические стандарты, классификация и применение

Цепные передачи, основанные на приводных роликовых цепях, являются ключевым компонентом в передаче механической энергии между валами на фиксированном расстоянии. Международная организация по стандартизации (ISO) разработала всеобъемлющий ряд стандартов, которые унифицируют размеры, допуски, методы испытаний и терминологию для приводных роликовых и втулочных цепей. Эти стандарты, в первую очередь серии ISO 606 (ранее известной как ISO R606), обеспечивают полную взаимозаменяемость цепей и звездочек, произведенных в любой точке мира, что критически важно для глобальных цепочек поставок и обслуживания оборудования.

Стандарт ISO 606: основа классификации

Стандарт ISO 606 «Цепи приводные роликовые короткозвенные» определяет два основных ряда размеров цепей: американский (ANSI) ряд и европейский (британский) ряд. Это разделение исторически обусловлено, но оба ряда являются полноценной частью международного стандарта.

Ряд А (Американский / ANSI-ряд): Обозначается буквой «А» или может не указываться, так как является наиболее распространенным. Цепи этого ряда характеризуются более высокой прочностью на разрыв при одинаковом шаге за счет оптимизированной конструкции и материалов. Маркировка: просто номер цепи (например, 08A, 16A, 24A).
Ряд В (Европейский / Британский ряд): Обозначается буквой «В». Имеют несколько иные геометрические пропорции. Маркировка: номер цепи с суффиксом «В» (например, 08B, 16B, 24B).

Важное замечание: цепи и звездочки рядов А и В не являются взаимозаменяемыми, несмотря на схожесть числового обозначения шага. Установка цепи ряда А на звездочку ряда В (и наоборот) приведет к ускоренному износу и выходу из строя.

Маркировка и основные параметры

Маркировка цепи по ISO 606 содержит ключевую информацию. Например, цепь 16A-2-80L расшифровывается следующим образом:

16: Номер шага. Фактический шаг (P) в миллиметрах равен этому числу, умноженному на 1/16 дюйма. Для цепи 16A: P = 16
1.5875 мм = 25.4 мм.
A: Указание на американский ряд (ряд А).
2: Количество рядов (строк). 1 – однорядная, 2 – двухрядная, 3 – трехрядная и т.д. Если обозначение отсутствует, цепь считается однорядной.
80L: Длина цепи в звеньях. L – указание на количество звеньев. Таким образом, это двухрядная цепь с шагом 25.4 мм и длиной 80 звеньев.

Основные геометрические и прочностные параметры (на примере ряда А)

Обозначение цепи (ISO 606)	Шаг (P), мм	Внутренняя ширина (b1), мин., мм	Диаметр ролика (d1), макс., мм	Диаметр валика (d2), макс., мм	Прочность на растяжение (Q), мин., кН	Масса 1м, кг (однорядная)
05B	8.00	3.00	5.00	3.00	4.4	0.18
08A	12.70	7.85	7.95	3.96	13.8	0.65
10A	15.875	9.40	10.16	5.08	21.8	1.00
12A	19.05	12.57	11.91	5.94	31.1	1.50
16A	25.40	15.75	15.88	7.92	55.6	2.60
20A	31.75	18.90	19.05	9.53	86.7	3.90
24A	38.10	25.22	22.23	11.10	124.6	5.60
28A	44.45	25.22	25.40	12.70	169.0	7.50
32A	50.80	31.55	28.58	14.29	222.4	10.10
40A	63.50	37.85	39.68	19.84	347.0	16.10

Конструктивные особенности и материалы

Стандартная приводная роликовая цепь ISO состоит из следующих элементов:

Внешние пластины: Соединяют валики через втулки. Испытывают в основном растягивающие нагрузки.
Внутренние пластины: Прессуются на втулки, образуя внутреннее звено. Испытывают растяжение и контактное давление со звездочкой.
Валики: Цилиндрические штифты, соединяющие звенья. Воспринимают срез и изгиб.
Втулки: Напрессованы во внутренние пластины. Обеспечивают поверхность трения для валика и опору для ролика.
Ролики: Свободно вращаются на втулке. Их основная функция – уменьшение трения и износа при входе в зацепление со звездочкой, работая как подшипник качения.

Материалы: Пластины изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (часто 50Cr-1, C45, C50) с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения требуемой прочности и усталостной выносливости. Валики, втулки и ролики производятся из цементируемых сталей (например, 15Cr3, 20MnCr5) с поверхностной закалкой на высокую твердость (HRC 58-65) для сопротивления износу и сердцевинной вязкостью.

Сопряженные элементы: звездочки по ISO 606

Работа цепи невозможна без правильно спроектированной звездочки. Стандарт ISO 606 также регламентирует геометрию зубьев звездочек для обеспечения плавного зацепления и минимального износа. Ключевые параметры звездочки:

Число зубьев (z): Определяет передаточное отношение и динамику. Меньшее число зубьев увеличивает пульсации скорости и износ.

Шаг зацепления: Равен шагу цепи P.

Диаметр делительной окружности (Dp): Теоретический диаметр, на котором располагаются оси шарниров цепи. Рассчитывается как Dp = P / sin(180°/z).
Диаметр окружности выступов (Da): Наружный диаметр звездочки.
Профиль зуба: Должен соответствовать стандарту для обеспечения правильного входа ролика и его отхода.

Материалы звездочек выбираются в зависимости от нагрузки и среды: углеродистые и легированные стали (C45, 42CrMo4), чугун (для умеренных нагрузок), нержавеющие стали или бронзы (для коррозионных и пищевых сред).

Расчет и выбор цепной передачи

Процесс выбора цепи по ISO 606 является итеративным и включает следующие основные этапы:

Определение исходных данных: Передаваемая мощность (P, кВт), частоты вращения ведущей (n1) и ведомой (n2) звездочек, условия работы (коэффициент эксплуатации Ks), расположение передачи.
Расчет расчетной мощности (Pр): Pр = P Ks, где Ks = K1 K2 K3 K4 K5 K6. Коэффициенты учитывают: характер нагрузки (K1), регулировку межосевого расстояния (K2), наклон линии центров (K3), способ смазки (K4), режим работы (K5), тип привода (K6).
Предварительный выбор шага цепи: По таблицам номограмм стандарта или каталогов производителя, исходя из расчетной мощности и частоты вращения малой звездочки. Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум, но для передачи большой мощности требуется многорядная цепь.
Определение числа зубьев звездочек: Рекомендуется z1_min = 17-19 для рядов А и В. Для тихоходных передач допускается z1_min = 13. Число зубьев большой звездочки: z2 = z1
u, где u – передаточное число. Желательно, чтобы z2 было нечетным для равномерного износа.
Проверка по частоте вращения и давлению в шарнирах: Фактическая частота вращения малой звездочки не должна превышать предельно допустимую для выбранного шага. Также выполняется проверочный расчет на износостойкость по удельному давлению в шарнирах.
Определение межосевого расстояния (a) и длины цепи (Lp) в звеньях: Оптимальное межосевое расстояние a = (30…50)P. Длина цепи в шагах (звеньях) рассчитывается по формуле, учитывающей a, z1, z2 и P, и округляется до ближайшего целого четного числа.
Уточнение межосевого расстояния с учетом фактической длины цепи.
Проверка прочности цепи: Выполняется расчет коэффициента запаса прочности по отношению минимальной разрушающей нагрузки (из таблицы) к максимальному рабочему натяжению цепи.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание определяют ресурс цепной передачи.

Монтаж: Звездочки должны быть соосны. Перекос не должен превышать допустимых значений (обычно 1 мм на 1 м межосевого расстояния). Цепь соединяется с помощью соединительного (замкового) звена. Ведущая ветвь должна быть вверху для лучшего зацепления и смазки.
Натяжение: Провисание ведомой ветви должно составлять примерно 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное – приводит к соскакиванию цепи и повышенной вибрации.
Смазка: Наиболее критичный фактор для долговечности. Стандарт ISO определяет четыре метода: I – ручная периодическая, II – капельная или с помощью фитиля, III – картерная (окунанием), IV – принудительная циркуляционная. Выбор метода зависит от скорости и нагрузки. Рекомендуются масла с противозадирными (EP) присадками и хорошей адгезией.
Обслуживание: Регулярный визуальный контроль на предмет износа, загрязнения, состояния смазки. Измерение удлинения цепи – основной признак износа. Цепь подлежит замене, когда ее удлинение из-за износа шарниров достигает 2-3% от первоначальной длины.

Специализированные модификации цепей ISO

На базе стандартных цепей ISO 606 производятся модификации для особых условий:

Цепи с полыми штифтами (кат. ANSI MC): Имеют отверстия в валиках для крепления навесных элементов (пластин, ковшей, скребков) в конвейерных системах.
Цепи с увеличенными роликами (кат. ANSI BS): Имеют ролики большего диаметра для снижения износа звездочки и повышения ударной стойкости.
Цепи из нержавеющей стали (AISI 304, 316): Для пищевой, химической промышленности, условий высокой влажности.
Цепи с защитными покрытиями: Оцинкованные, оксидированные, с покрытием из никеля или кадмия для защиты от коррозии.
Цепи с облегченными пластинами (LP-серии): Для высокоскоростных применений с меньшими нагрузками.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепями ряда А и ряда В по ISO 606?

Разница заключается в геометрических пропорциях и, как следствие, в прочностных характеристиках. При одинаковом числовом обозначении шага (например, 12A и 12B имеют шаг 19.05 мм) цепи ряда А имеют большую внутреннюю ширину, диаметр ролика и, что самое важное, более высокую минимальную прочность на разрыв. Конструкция пластин и профиль зубьев звездочек также различаются. Поэтому цепи и звездочки рядов А и В невзаимозаменяемы.

Как правильно определить степень износа цепи и когда ее необходимо заменить?

Основной критерий износа – удлинение цепи из-за увеличения зазора между валиком и втулкой. Измеряется на отрезке из N звеньев (обычно 10 или 20) под натяжением. Новую цепь измеряют для получения базовой длины L0. В процессе эксплуатации измеряют фактическую длину L1. Процент удлинения = ((L1 — L0) / L0)

100%. Критическим считается удлинение на 2-3%. Дальнейшая эксплуатация приводит к ухудшению зацепления, шуму, рывкам и риску соскакивания со звездочек.

Можно ли использовать смазку в виде консистентной смазки (литол, солидол) для приводных цепей?

Использование консистентных смазок не рекомендуется для высоко- и среднескоростных передач. Густая смазка плохо проникает в зазоры шарниров, накапливает абразивные частицы и может вызвать перегрев. Стандарт ISO предписывает использование жидких масел. Консистентные смазки могут применяться только для очень тихоходных, открытых передач в условиях сильного запыления, где они выполняют, в первую очередь, роль герметика от абразива.

Что означает маркировка «H» в обозначении цепи (например, 16AH)?

Буква «H» (от английского «Heavy») указывает на цепь повышенной прочности. Такие цепи изготавливаются из улучшенных марок стали, имеют усиленную термообработку и, как правило, на 15-25% более высокую разрушающую нагрузку по сравнению со стандартной цепью того же шага. Они применяются для тяжелонагруженных передач или где требуется повышенный запас прочности.

Как выбрать между однорядной и многорядной цепью при проектировании передачи?

Выбор основан на компромиссе между габаритами, стоимостью и плавностью хода. Для передачи заданной мощности можно выбрать цепь с меньшим шагом, но многорядную (2-х, 3-х рядную), либо цепь с большим шагом, но однорядную. Многорядные цепи (например, 16A-2) при том же шаге позволяют передать примерно в 1.7 (для 2-х рядной) и 2.5 (для 3-х рядной) раз больше мощности, чем однорядная, при сопоставимой ширине. Однако они дороже, требуют более точного изготовления звездочек и менее равномерно нагружаются по рядам. Однорядные цепи проще, дешевле и надежнее в эксплуатации, если их прочности достаточно.

Каков порядок расчета межосевого расстояния в цепной передаче?

Сначала задаются предварительным оптимальным значением a’ = (30…50)P. Затем рассчитывают теоретическую длину цепи в шагах по формуле: Lp’ = 2a’/P + (z1+z2)/2 + ((z2-z1)/(2π))^2 P/a’. Полученное значение Lp’ округляют до ближайшего целого четного числа Lp. После этого окончательное межосевое расстояние вычисляется по уточняющей формуле: a = (P/4) [ Lp — (z1+z2)/2 + √( (Lp — (z1+z2)/2)^2 — 8((z2-z1)/(2π))^2 ) ]. Для нормальной работы передачи необходимо предусмотреть возможность уменьшения межосевого расстояния на 0.2-0.4% от LpP для компенсации провисания новой цепи и регулировку для компенсации износа (обычно до 2-3% от Lp*P).

Цепи приводные ISO