Шаг звёздочки — это расстояние от центра одного зуба до центра следующего, измеренное по делительной окружности звёздочки. Он должен точно совпадать с шагом идущей по ней роликовой цепи — шаг цепи это расстояние между центрами двух соседних осей роликов, — иначе цепь не сядет на зубья правильно.
Почему совпадение не обсуждается
Это не допуск «примерно подойдёт». Если шаг звёздочки не совпадает с шагом цепи, ролики цепи не попадут во впадины между зубьями так, как положено. В лучшем случае это проявится как грубая работа и ускоренный износ; в худшем цепь наезжает на зубья, заклинивает или полностью слетает — ни одно из этого не желательно в нагруженной трансмиссии.
Три термина, которые путают
Шаг, делительный диаметр и наружный диаметр — связанные, но разные размеры, и их путаница — частая причина заказа не той детали:
- Шаг (P) — описанное выше расстояние от зуба до зуба.
- Делительный диаметр (P.D.) — диаметр воображаемой окружности, проходящей через центры находящихся в зацеплении роликов цепи.
- Наружный диаметр (O.D.) — диаметр по самым внешним вершинам зубьев; именно эту цифру проверяют на зазор с картером или вилкой, а не P.D.
Стандартный номер цепи и шаг
Размеры звёздочек и цепей обозначаются номером цепи ANSI, и каждый номер соответствует фиксированному шагу:
| № цепи ANSI | Шаг (in) | Шаг (мм) | Эквивалентная цепь ISO/BS |
|---|---|---|---|
| #25 | 0.250″ | 6.35 | — |
| #35 | 0.375″ | 9.52 | 06B |
| #40 | 0.500″ | 12.70 | 08B |
| #50 | 0.625″ | 15.88 | 10B |
| #60 | 0.750″ | 19.05 | 12B |
| #80 | 1.000″ | 25.40 | 16B |
(Эти цифры взяты из опубликованных отраслевых справочников и сверены по двум независимым источникам; в полных каталогах производителей они продолжаются дальше, до № 240.)
Один нюанс, о котором стоит предупредить: одинаковый шаг не означает взаимозаменяемую цепь. Цепь ISO/BS с тем же значением шага ANSI отличается диаметром ролика и внутренней шириной, поэтому звёздочка, рассчитанная на один стандарт, как правило, не будет правильно работать с цепью другого, даже если число шага совпадает. Подбирайте по стандарту, а не только по числу шага.
Как рассчитываются делительный и наружный диаметры
Для шага цепи P и числа зубьев N стандартные формулы (по ANSI B29.1):
- Делительный диаметр: PD = P ÷ sin(180° / N)
- Наружный диаметр: OD = P × (0,6 + cot(180° / N))
Пример расчёта: цепь № 40 (шаг 0,5″) на звёздочке с 20 зубьями даёт PD ≈ 3,196″ и OD ≈ 3,457″.
Сокращение, которого стоит избегать: прибавление диаметра ролика цепи прямо к делительному диаметру — распространённое эмпирическое правило оценки O.D., но оно завышает фактический наружный диаметр примерно на 0,1″ на цепях среднего размера — достаточно мало, чтобы на бумаге выглядеть нормально, и достаточно много, чтобы иметь значение при проверке зазора до картера или маятника. Когда зазор невелик, пользуйтесь формулой, а не сокращением.
Допуск: какая погрешность действительно имеет значение
Допуск профиля зубьев у хорошо изготовленной звёздочки обычно составляет от ±0,002″ до ±0,005″. Это звучит жёстко, но практический вывод проще: несоответствия шага всего в 1 % достаточно, чтобы заметно ускорить износ и цепи, и зубьев звёздочки. Точность шага — не косметическая характеристика, а величина, напрямую связанная с тем, как долго проработает привод.
Подбор по скорости, а не только по нагрузке
Число зубьев взаимодействует с шагом так, что это особенно важно для высокоскоростных приводов: ведущая звёздочка менее чем примерно с 17–21 зубом начинает проявлять «полигональный эффект» — небольшие колебания скорости из-за того, что цепь садится на каждый отдельный зуб, а не на идеально круглую поверхность, — что проявляется дополнительной вибрацией в системе. Для высокоскоростных применений стандартная практика — оставаться в этом диапазоне числа зубьев или выше.
Читайте также: Что такое звёздочка (sprocket)? Определение, элементы и отличие от шестерни · Что такое приводная цепь? Определение, типы и отличие от роликовой цепи · Звёздочка и шестерня: в чём реальная разница? · Как работает звёздочка и как правильно её устанавливать, выставлять и обслуживать?
