Звездочки для цепей 28B-3

Звездочки для цепей 28B-3: технические характеристики, применение и монтаж

Звездочка для цепи 28B-3 представляет собой ключевой компонент в цепных передачах, предназначенный для преобразования вращательного движения в поступательное (или наоборот) посредством зацепления с приводной роликовой цепью. Обозначение «28B-3» строго стандартизировано и расшифровывается следующим образом: «28» – номер цепи по ANSI (Американский национальный институт стандартов), что соответствует шагу цепи в долях дюйма (шаг = 28/16 = 1.75 дюйма или 44.45 мм); «B» – серия цепи, указывающая на ее ширину (стандартная серия, роликовая); «3» – количество рядов или ширина звездочки, определяемая как трехрядная (triple strand). Таким образом, звездочка 28B-3 предназначена для работы с трехрядной роликовой цепью ANSI 28B, что обеспечивает повышенную нагрузочную способность по сравнению с однорядными модификациями.

Конструктивные особенности и геометрические параметры

Звездочка 28B-3 изготавливается как монолитная деталь с тремя идентичными зубчатыми венцами, смещенными друг относительно друга на расстояние, равное ширине внутреннего звена цепи. Зубья профилированы в строгом соответствии со стандартом ANSI B29.1, что гарантирует правильное зацепление, минимальный шум и износ. Ключевые геометрические параметры звездочки рассчитываются на основе шага цепи (P) и количества зубьев (Z). Основные расчетные формулы и типовые значения для шага 44.45 мм приведены ниже.

Таблица 1. Основные расчетные параметры звездочки для цепи 28B-3

Параметр	Обозначение	Формула расчета	Пример для Z=20 зубьев
Шаг цепи	P	–	44.45 мм
Диаметр делительной окружности	D_д	P / sin(180°/Z)	≈ 284.36 мм
Диаметр наружной окружности	D_н	P (0.6 + ctg(180°/Z))	≈ 297.12 мм
Диаметр впадин	D_в	D_д — d_р, где d_р – диаметр ролика	≈ 269.89 мм (при d_р=28.58 мм)
Ширина зуба по хорде	B	Зависит от конструкции, для 28B-3	≈ 66.0 – 67.0 мм (на три ряда)

Материалы и технологии производства

Выбор материала звездочки 28B-3 определяется условиями эксплуатации и требуемым ресурсом. Наиболее распространены следующие варианты:

Углеродистые и легированные стали (Ст45, 40Х, 40ХН): Применяются для звездочек, работающих под значительными нагрузками. Подвергаются объемной закалке или улучшению (закалка+отпуск) для достижения высокой твердости сердцевины (HB 280-350) и поверхностной закалке ТВЧ зубьев до твердости HRC 45-55. Это обеспечивает износостойкость при сохранении вязкой сердцевины, стойкой к ударным нагрузкам.
Износостойкие стали (65Г, 50Г): Используются для серийного производства. Обладают хорошей прокаливаемостью и износостойкостью.
Нержавеющие стали (12Х18Н10Т, AISI 304): Применяются в агрессивных средах (пищевая, химическая промышленность, условия повышенной влажности).
Чугун (СЧ20, ВЧ50): Используется для тихоходных передач с умеренными нагрузками. Обладает хорошими антифрикционными свойствами и демпфирующей способностью.

Технологии изготовления включают фрезерование, зубонарезание, литье (для чугуна и крупных серий) и штамповку (для тонких звездочек). Критически важным является финишная обработка зубьев: шлифование или чистовое фрезерование для обеспечения точного профиля и низкой шероховатости, что напрямую влияет на долговечность цепи.

Область применения и критерии выбора

Трехрядные звездочки 28B-3 применяются в тяжелонагруженных и ответственных механизмах, где однорядная передача не обеспечивает требуемой мощности или ресурса. Типичные области применения:

Конвейеры тяжелого типа (рудные, угольные, портовые).
Приводы буровых установок и нефтегазового оборудования.
Мощные элеваторы и ковшовые транспортеры.
Приводы технологического оборудования в металлургии (станы, рольганги).
Сельскохозяйственная и дорожно-строительная техника (приводы хода, рабочих органов).

Ключевые критерии выбора звездочки 28B-3:

Количество зубьев (Z): Меньшее число зубьев увеличивает передаточное отношение, но приводит к повышенному износу и шуму. Рекомендуется Z ≥ 17 для высокоскоростных передач. Большее число зубьев обеспечивает плавность хода и долговечность, но увеличивает габариты.
Конструкция ступицы: Определяется типом соединения с валом. Наиболее распространены звездочки с посадочным отверстием под шпонку и стопорным винтом. Возможны исполнения с конусной втулкой, прессовой посадкой или фланцевым креплением.
Класс точности: Для высокоскоростных передач (V > 10 м/с) требуется повышенная точность изготовления (класс 2-3 по ГОСТ 591), для тихоходных (V < 5 м/с) допустим класс 4.
Термообработка: Выбирается исходя из ожидаемых нагрузок и наличия ударного воздействия.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности передачи. Последовательность операций:

Контроль посадочных мест: Проверить соответствие диаметра вала и посадочного отверстия звездочки (предпочтительна посадка с натягом H7/k6 или H7/js6). Убедиться в отсутствии забоин и заусенцев на валу и в шпоночном пазу.
Установка звездочки: Насадка на вал должна производиться с применением пресса или специального монтажного инструмента. Запрещается наносить удары непосредственно по зубьям. Нагрев звездочки допускается только для крупногабаритных деталей, строго контролируя температуру (не выше 120°C для термообработанных сталей).
Фиксация: Надежно закрепить звездочку стопорными винтами, шпонкой или шлицами. Обязательна проверка осевого и радиального биения с помощью индикатора. Допустимое биение – не более 0.25-0.50 мм на диаметре 300 мм.
Совмещение и натяжение цепи: Оси валов ведущей и ведомой звездочек должны быть параллельны, а сами звездочки – соосны. Провисание цепи регулируется в соответствии с рекомендациями производителя. Для цепи 28B-3 нормальное провисание обычно составляет 2-4% от межосевого расстояния.

Эксплуатационное обслуживание включает регулярную смазку высоковязкими маслами (И-Г-А 460 по ГОСТ 17479.4) или пластичными смазками (Литол-24) для пыльных условий, контроль натяжения цепи и визуальный осмотр на предмет износа зубьев и цепи.

Диагностика износа и отказов

Основной критерий выработки звездочки – износ профиля зуба. Признаки и причины преждевременного износа:

Вид износа/повреждения	Внешние признаки	Возможные причины
Абразивный износ профиля зуба	Утонение зубьев, появление серповидной выработки в месте контакта с роликом.	Работа в запыленной среде без защиты, отсутствие или некачественная смазка, попадание абразива в зону зацепления.
Усталостное выкрашивание (питтинг)	Раковины и отслоения на рабочих поверхностях зубьев.	Циклические перегрузки, недостаточная твердость поверхностного слоя, загрязнение смазки.
Пластическая деформация (замятие) вершин зубьев	Искривление или завалы вершин зубьев.	Кратковременные значительные перегрузки (удар), недостаточная прочность материала.
Износ по боковым поверхностям зубьев	Односторонний скос зубьев.	Непараллельность валов, перекос звездочки при монтаже, неправильное натяжение цепи.

Звездочка подлежит замене, если износ по толщине зуба превышает 5-10% от номинала, или наблюдается значительное изменение формы, ведущее к заклиниванию цепи и пропускам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается звездочка 28B-3 от 28B-1?

Основное отличие – количество рядов и, соответственно, ширина. Звездочка 28B-1 предназначена для однорядной цепи, ее ширина составляет примерно 22-24 мм. Звездочка 28B-3 – для трехрядной цепи, ее ширина около 66-67 мм. Трехрядная звездочка способна передавать значительно больший крутящий момент и воспринимать более высокие нагрузки за счет распределения усилия на три параллельные цепи.

Можно ли использовать звездочку 28B-3 с цепью другого стандарта, например, ISO?

Нет, это недопустимо. Хотя шаг цепи ANSI 28B (44.45 мм) метрически близок к некоторым цепям ISO (например, 44C), геометрические параметры профиля зуба, ширина ролика и внутреннего звена могут незначительно отличаться. Использование несоответствующих друг другу звездочки и цепи приведет к ускоренному износу, повышенному шуму, вибрациям и возможному соскакиванию цепи.

Как определить количество зубьев звездочки, если маркировка стерлась?

Необходимо измерить шаг зубьев (расстояние между центрами двух соседних зубьев) по хорде делительной окружности. Для точного определения используйте формулу: P = L / (n

cos(90°/Z)), где L – измеренное расстояние по хорде между несколькими зубьями, n – количество интервалов между зубьями. Однако проще и надежнее измерить диаметр по центрам роликов надетой цепи или воспользоваться шаблоном. Для звездочки 28B-3 шаг всегда будет равен 44.45 мм.

Какая смазка является оптимальной для передачи с цепью 28B-3 и звездочкой?

Выбор зависит от скорости и условий работы. Для скоростей до 5 м/с и нормальных условий эффективна регулярная ручная смазка пластичными смазками (типа Литол-24). Для средних и высоких скоростей (5-15 м/с) необходима принудительная подача жидкого индустриального масла вязкостью ISO VG 150-460 (в зависимости от температуры). В условиях запыленности применяются смазки с антиадгезионными и противозадирными присадками. Критически важно обеспечить подачу смазки на линию контакта ролика с зубом звездочки.

Как правильно рассчитать межосевое расстояние для передачи с двумя звездочками 28B-3?

Оптимальное межосевое расстояние (A) выбирается в пределах от 30 до 50 шагов цепи (P). Рекомендуется A ≈ (30…50)P, то есть для цепи 28B-3 это примерно 1330-2220 мм. Минимальное расстояние должно быть больше разности диаметров большей и малой звездочек. Окончательный расчет должен учитывать необходимость регулировки для компенсации вытяжки цепи и обеспечения оптимального угла обхвата на малой звездочке (не менее 120°).

Что означает маркировка «28B-3 H7 k6» на чертеже звездочки?

Это указание на посадочные размеры. «28B-3» – тип звездочки. «H7» – допуск на посадочное отверстие под вал (система отверстия, поле допуска H7). «k6» – рекомендуемое поле допуска на диаметр вала (система вала, посадка с небольшим натягом). Таким образом, обозначение предписывает посадку звездочки на вал по системе отверстия с гарантированным натягом для передачи крутящего момента без проскальзывания.

Заключение

Звездочка для цепи 28B-3 является высоконагруженным, точным компонентом, от корректности выбора, монтажа и обслуживания которой напрямую зависит надежность и ресурс всей цепной передачи. Строгое соблюдение стандартов ANSI/ISO при проектировании и изготовлении, использование качественных материалов с соответствующей термообработкой, а также соблюдение регламентов технического обслуживания с акцентом на смазку и контроль натяжения – обязательные условия для ее длительной и безотказной работы в составе промышленного оборудования.

Звездочки для цепей 28B-3