Звездочки для цепей 06B-1

Звездочки для приводных роликовых цепей типа 06B-1: технические характеристики, применение и подбор

Звездочка (приводная зубчатая) для цепи 06B-1 является ключевым элементом цепной передачи, преобразующим вращательное движение вала в поступательное движение цепи или наоборот. Ее корректный выбор и монтаж напрямую влияют на КПД передачи, ресурс цепи, уровень шума и вибраций, а также на общую надежность оборудования. Цепь 06B-1 соответствует международному стандарту ISO 606 (аналог ANSI B29.1) и является одной из наиболее распространенных в приводных системах средней и малой мощности.

Стандарт и основные параметры цепи 06B-1

Цепь 06B-1 – роликовая, однорядная, нормальной серии. Цифро-буквенное обозначение расшифровывается следующим образом:

• 06 – шаг цепи в долях дюйма. Шаг = 6/8 дюйма = 0.750 дюйма = 19.05 мм.
• B – серия цепи (роликовая приводная, американский стандарт). Серия «B» характеризуется внутренней шириной, большей, чем у серии «A» с тем же шагом.
• 1 – обозначение количества рядов. «1» – однорядная цепь. Для многорядных цепей используются обозначения 06B-2, 06B-3 и т.д.

Конструктивные параметры и геометрия звездочки для цепи 06B-1

Геометрия зуба звездочки строго регламентирована стандартами (ГОСТ 591-2019, ISO 606) для обеспечения правильного зацепления и минимизации износа. Ключевые параметры звездочки:

• Шаг звездочки (P): 19.05 мм. Равен шагу цепи.
• Диаметр ролика цепи (d1): 11.91 мм (максимальный). Этот параметр определяет профиль впадины зуба.
• Внутренняя ширина цепи: 11.68 мм (минимальная). Определяет толщину зуба звездочки.
• Диаметр делительной окружности (D_д): Расчетный диаметр, на котором располагаются центры шарниров (оси валиков) цепи, сидящей на звездочке. Рассчитывается по формуле: D_д = P / sin(180°/Z), где Z – количество зубьев звездочки.
• Диаметр окружности выступов (D_e): Наружный диаметр звездочки. D_e = P
• (0.6 + ctg(180°/Z)).
• Диаметр окружности впадин (D_i): D_i = D_д — d1.
• Профиль зуба: Включает рабочую (заборную) поверхность, впадину для ролика и радиус перехода. Правильный профиль обеспечивает плавное закатывание ролика и равномерное распределение нагрузки.

Материалы и технологии изготовления

Выбор материала звездочки зависит от условий эксплуатации, нагрузки, скорости и требуемого ресурса.

• Углеродистые стали (Ст45, 50): Наиболее распространенный вариант для средненагруженных передач общего назначения. Часто подвергаются объемной закалке или улучшению (закалка+отпуск) для повышения твердости и износостойкости.
• Легированные стали (40Х, 40ХН, 35ХГСА): Применяются для тяжелонагруженных и высокоскоростных передач. Цементация, азотирование или объемная закалка позволяют достичь высокой поверхностной твердости (55-62 HRC) при вязкой сердцевине.
• Нержавеющие стали (12Х18Н10Т, AISI 304): Для агрессивных сред (пищевая, химическая промышленность, мойки). Обладают меньшей износостойкостью, но высокой коррозионной стойкостью.
• Чугун (СЧ20, ВЧ50): Для тихоходных передач с небольшой нагрузкой. Обладают хорошими демпфирующими свойствами.
• Полимерные материалы (полиамид, полиацеталь): Для малонагруженных, бесшумных передач, работающих в условиях сухого трения или в средах, где недопустима смазка.

Технологии изготовления: фрезерование, зубонарезание, литье (для чугуна и полимеров), штамповка (для тонких звездочек). Высококачественные звездочки после механической обработки часто подвергаются термообработке и финишной обработке (шлифовка, пескоструйная обработка) для снижения шероховатости рабочих поверхностей.

Классификация и типоразмеры звездочек для 06B-1

Звездочки различаются по конструкции ступицы и способу крепления на валу.

Таблица 1. Основные типы звездочек для цепи 06B-1

Тип звездочки	Описание и конструктивные особенности	Типовое применение
Тип A (плоская, без ступицы)	Плоский диск с зубчатым венцом. Устанавливается на фланец или при помощи переходной втулки. Наименьшая масса и стоимость.	Передачи с малыми осевыми нагрузками, в качестве ведомых (натяжных) звездочек, в условиях ограниченного пространства.
Тип B (со ступицей с одной стороны)	Имеет фланец и удлиненную ступицу с одной стороны. Наиболее распространенный тип. Обеспечивает лучшее центрирование и более надежное крепление на валу.	Универсальное применение в качестве ведущих и ведомых звездочек на концах валов.
Тип C (со ступицей с двух сторон)	Ступица выступает с обеих сторон зубчатого венца. Обладает максимальной жесткостью и устойчивостью к перекосу.	Для тяжелонагруженных передач, при установке звездочки в середине вала, где требуется повышенная устойчивость.
Разъемная (секционная)	Состоит из двух или более частей, соединяемых болтами. Позволяет установить звездочку без демонтажа других элементов привода (двигателя, подшипников).	На длинных валах, для ремонта и замены без полной разборки узла, в крупногабаритных механизмах.

Критерии выбора звездочки для цепи 06B-1

Подбор осуществляется на основе комплексного расчета передачи. Основные этапы:

1. Определение числа зубьев ведущей (малой) звездочки (Z1):
   • Минимальное рекомендуемое Z1_min = 13-15 зубьев для стандартных передач. Меньшее число (9-11) допустимо для тихоходных передач (V < 1 м/с), но ведет к увеличению шума, динамических нагрузок и износа.
   • Оптимальный диапазон: 17-25 зубьев. Увеличение Z1 повышает плавность хода и ресурс цепи.
   • Для высокоскоростных передач (V > 10 м/с) Z1 должно быть не менее 21-25.
2. Определение числа зубьев ведомой (большой) звездочки (Z2):
   • Рассчитывается исходя из требуемого передаточного числа: i = Z2 / Z1.
   • Максимальное рекомендуемое Z2_max ≈ 120 зубьев. Большее число зубьев возможно, но требует тщательного контроля соосности и натяжения.
   • Желательно, чтобы числа Z1 и Z2 были нечетными, а число звеньев цепи – четным. Это обеспечивает более равномерный износ зубьев и шарниров цепи.
3. Расчет межосевого расстояния (a):
   • Оптимальное межосевое расстояние: a = (30…50)P, где P – шаг цепи (19.05 мм). Для 06B-1 это примерно 570…950 мм.
   • Минимальное расстояние (при минимальном угле обхвата 120°): a_min = (D_e1+D_e2)/2 + (30…50) мм.
4. Проверка по мощности и нагрузочной способности:
   • Основной критерий – допустимая мощность [P], передаваемая однорядной цепью 06B-1 на звездочке с Z1 при заданной частоте вращения n1. Данные берутся из таблиц ГОСТ 13568-97 или каталогов производителей.
   • Расчетная мощность должна удовлетворять условию: P_расч ≤ [P] K_z K_ряд, где K_z – коэффициент числа зубьев, K_ряд – коэффициент числа рядов (для 06B-1 = 1).
5. Выбор конструкции и способа крепления:
   • Определяется по типу нагрузки (односторонняя, реверсивная, ударная), расположению на валу и удобству монтажа.
   • Ключевой параметр – посадочный диаметр вала (d_вала) и тип шпоночного паза (обычно по ГОСТ 23360-78).

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильная установка и уход критически важны для долговечности передачи.

• Соосность валов: Несоосность не должна превышать 0.2-0.3 мм на 1 м длины валов. Проверяется по щупам или индикатором.
• Параллельность осей валов: Отклонение от параллельности – не более ±0.25 мм на 100 мм длины.
• Крепление на валу: Осуществляется с натягом (чаще всего по посадке H7/k6 или H7/js6). Дополнительно фиксируется шпонкой, шлицами или стопорными кольцами. Осевое биение обода звездочки должно быть минимальным.
• Натяжение цепи: Провисание ветви под действием собственного веса должно составлять примерно 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное – приводит к сбоям в зацеплении и биению.
• Смазка: Является обязательным условием для передач с цепью 06B-1. Способ смазки зависит от скорости:
  • V < 4 м/с: ручная или капельная периодическая смазка.
  • V = 4-8 м/с: картерная (окунанием) или циркуляционная смазка.
  • V > 8 м/с: принудительная циркуляционная смазка с охлаждением.

  Рекомендуются масла с противозадирными и антиизносными присадками (вязкостью ISO VG 68-150).

• Защита: Передачу необходимо ограждать кожухом для безопасности персонала и защиты от пыли, абразива, влаги.

Диагностика неисправностей и износ

Основные признаки износа и неисправностей звездочки:

• Износ профиля зуба: Образование крючкообразной формы (подрез) в районе впадины. Приводит к неправильному зацеплению, проскакиванию цепи и ее соскакиванию.
• Увеличение шага зубьев: Происходит из-за износа по толщине зуба. Контролируется калибром или измерением хорды.
• Биение и радиальный износ ступицы: Приводит к вибрации и ускоренному износу шпоночного соединения.
• Появление задиров, выкрашиваний, трещин: Свидетельствует о перегрузках, усталостных явлениях или дефектах материала.

Звездочку необходимо заменять, если износ по толщине зуба превышает 5-10% от номинала, или при наличии видимых деформаций и повреждений. Замена звездочек и цепи должна производиться комплектом. Установка новой цепи на изношенную звездочку (и наоборот) приводит к ускоренному разрушению обоих элементов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь и звездочка 06B от 06B-1?

Цепь 06B – это общее обозначение ряда цепей с шагом 19.05 мм серии B. Она может быть однорядной (06B-1), двухрядной (06B-2), трехрядной (06B-3) и т.д. Звездочка для цепи 06B-1 предназначена строго для однорядной цепи. Для цепи 06B-2 требуется звездочка с соответствующей шириной зубчатого венца под два ряда.

Можно ли использовать звездочку для цепи 06B с цепью другого стандарта, например, ANSI

40?

Нет, это недопустимо. Хотя шаг цепи ANSI

40 также равен 0.5 дюйма (12.7 мм), а 06B имеет шаг 0.75 дюйма (19.05 мм), их геометрические параметры (диаметр ролика, внутренняя ширина) различны. Несовпадение профиля впадины зуба и ролика приведет к точечному контакту, заклиниванию, резкому росту износа и разрушению передачи.

Как определить износ звездочки без специального инструмента?

Визуальный и тактильный контроль: заостренные (крючкообразные) кончики зубьев, неравномерный блеск на рабочих поверхностях, наличие рисок и задиров. Косвенный признак – повышенное провисание отрегулированной цепи, шум и рывки при работе. Наиболее точный метод – измерение диаметра по роликам эталонной цепи, надетой на звездочку.

Что важнее при выборе: материал или термообработка звездочки?

Оба фактора взаимосвязаны. Для ответственных передач критически важна именно правильная термообработка (цементация, закалка ТВЧ), которая обеспечивает высокую поверхностную твердость при вязкой сердцевине. Звездочка из хорошей стали, но без термообработки, износится так же быстро, как и из обычной. Для малонагруженных узлов можно использовать недорогие не термообработанные звездочки из углеродистой стали или чугуна.

Почему при замене рекомендуют менять цепь и звездочки комплектом?

В процессе работы цепь и звездочка прирабатываются друг к другу, образуя сопряженную пару. Изношенная цепь имеет увеличенный шаг, а изношенная звездочка – измененный профиль зуба. Новая цепь на старой звездочке будет контактировать не по всей рабочей поверхности впадины, а лишь по кромкам, создавая высокое удельное давление и быстро изнашиваясь. Старая растянутая цепь на новой звездочке будет «набегать» на зубья, вызывая ударные нагрузки и сколы.

Как правильно хранить запасные звездочки для цепи 06B-1?

Хранить в сухом помещении, в оригинальной упаковке или с консервационной смазкой. Не допускать механических повреждений (ударов, царапин) зубчатого венца и посадочного отверстия. Перед установкой очистить от консерванта и проверить размеры, особенно посадочный диаметр и шпоночный паз.