Для связи в whatsapp +905441085890

Ременные передачи

Ременные передачи

Передачи фрикционного сцепления гибких звеньев (ремней) со шкивами, применяемые в машиностроении, называют ременными.

Классификация ременных передач. По типу ремней передачи делят на плоскоременные (рис. 4.50 а, б), клиноременные (рис. 4.50, в) и круглоременные (рис. 4.50, г, д), В последнее время получают распространение зубчато-ременные передачи. В зависимости от расположения валов передачи бывают с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями валов. Передача с параллельными валами, показанная на рис. 4.50, называется открытой. Передачи других типов применяют значительно реже.

По способам натяжения ремня имеются передачи, в которых натяжение создается путем предварительного упругого растяжения ремня (рис. 4.50), с помощью натяжного ролика (рис. 4.51, а), весом груза (рис. 4.51, б) или весом электродвигателя (рис. 4.51, в). В зависимости от линейных скоростей v ремня передачи делят на обыкновенные (Ременные передачи < 30 м/с), скоростные (Ременные передачи <60 м/с) и сверхскоростные (Ременные передачи < 100 м/с).

Области применения. Ременные передачи обычно применяют в качестве понижающих на быстроходных ступенях приводов при мощностях Ременные передачи < 50 кВт, линейных скоростях ремня Ременные передачи = 5-15 м/с

Ременные передачи

и передаточных отношениях Ременные передачи 4. Предельные значения передаточных отношений: для обыкновенных плоскоременных передач Ременные передачи = 5; для плоскоременных с натяжным роликом и клиноременных передач Ременные передачи = 10. Чаще применяют клиноременные передачи.

Ременные передачи

Однако появление плоских ремней из новых синтетических материалов, плоских зубчатых ремней, также саморегулируемых приводов с автоматическим натяжением ремней создает большие перспективы для широкого использования плоскоременных передач.

Типы приводных ремней. Приводные ремни должны иметь:

  • малую остаточную вытяжку;
  • высокую статическую и усталостную прочность при работе с большими скоростями и на шкивах малого диаметра;
  • высокий коэффициент трения;
  • стойкость в отношении воздействия щелочей, кислот, минеральных масел.

Для обыкновенных плоскоременных передач применяют стандартные кожаные, прорезиненные, хлопчатобумажные и шерстяные плоские ремни. Перечисленным требованиям в большей степени удовлетворяют кожаные ремни, однако они дефицитны и их обычно заменяют прорезиненными или хлопчатобумажными. Шерстяные ремни преимущественно используют в приводах, работающих с большими перегрузками. Большое влияние на качество работы передач и долговечность ремней оказывает способ сшивки их концов. Поэтому в быстроходных передачах применяют специальные бесконечные (не имеющие сшивки) тонкие текстильные ремни.

Весьма перспективны плоские полиамидные ремни. Они могут работать в широком диапазоне скоростей и нагрузок, хорошо воспринимать перегрузки. Их недостатком является пониженное сцепление с металлическими шкивами. Лучшим сцеплением обладают полиамидные ремни с кожаными или прорезиненными обкладками.

Клиновые ремни (рис. 4.52). По стандартам выпускают приводные клиновые ремни общего назначения, для сельскохозяйственных машин и вентиляторные для двигателей автомобилей, тракторов, комбайнов. Поперечные сечения клиновых ремней характеризуются размерами Ременные передачи (рис. 4.52, а). В каждом из перечисленных стандартов установлены размеры однотипных ремней нескольких поперечных сечений. Например, в соответствии с ГОСТ 1284 выпускают ремни шести нормальных сечений, которые в порядке возрастания размеров обозначаются буквами Ременные передачи и четыре разновидности узкого сечения Ременные передачи.

Ременные передачи

Клиновые ремни состоят из несущего слоя 1 (кордткань, рис. 4.52, б или кордшнур, рис. 4.52, в), резинового заполнителя 2 и защитной обертки 3. Кордшнуровые ремни более прочные и могут работать на шкивах меньшего диаметра. Выпускают также клиновые ремни повышенной гибкости с гофрированной внутренней поверхностью, поликлиновые ремни и др.

Геометрия передачи. Обыкновенные ременные передачи рассчитывают по углу обхвата ремнем меньшего шкива Ременные передачи (рис.4.53). Так как отрезок Ременные передачи, то из треугольника Ременные передачи угол Ременные передачи

Переводя значение угла Ременные передачи в градусы, получим

Ременные передачи

С уменьшением углов обхвата снижается надежность сцепления ремня со шкивами. Поэтому рекомендуется принимать Ременные передачи 150° для плоскоременных и Ременные передачи 90° для клиноременных передач.

Ременные передачи

Длина ремня без припуска на сшивку концов равна сумме прямолинейных участков и дуг обхвата:

Ременные передачи

Принцип действия ременной передачи. В ременных передачах нагрузка передается только за счет удельных сил трения Ременные передачи, которые возникают на поверхностях обхвата шкивов натянутым ремнем (см. рис. 4.69). В состоянии покоя ремень (рис. 4.69) испытывает по всей длине одинаковое натяжение Ременные передачи называемое начальным (предварительным) натяжением, и соответственно получает начальное относительное удлинение Ременные передачи.

При холостом ходе натяжение и относительная деформация ремня практически не изменяются. Поэтому можно считать, что при холостом ходе скорость Ременные передачи ремня и окружные скорости обоих шкивов равны, т.е. Ременные передачи.

При работе передачи с нагрузкой, для преодоления момента сопротивления Ременные передачи возникающего на ведомом шкиве, натяжение ведущей ветви должно увеличиться до Ременные передачи, а ведомой ветви — уменьшается до Ременные передачи.

Из условия равновесия сил, действующих на ведомый шкив, имеем

Ременные передачи

Но крутящий момент

Ременные передачи

поэтому разность натяжений ведущей и ведомой ветвей можно выразить через окружное усилие

Ременные передачи

Изменение натяжений ветвей ремня в передаче, работающей с нагрузкой, приводит к соответствующему увеличению относительной деформации ведущей ветви от Ременные передачи до Ременные передачи и к уменьшению относительной деформации ведомой ветви от Ременные передачи до Ременные передачи:

Ременные передачи

Как видно из формулы (4.75) , длина ремня не зависит от нагрузки. Следовательно, изменение относительных деформаций ведущей Ременные передачи и ведомой Ременные передачи ветвей равны. Сложив почленно эти равенства и учитывая, что Ременные передачи получим

Ременные передачи

Так как ремень имеет замкнутый контур, то изменение относительных деформаций его обоих ветвей возможно только в том случае, если при работе передачи ремень будет проскальзывать по шкивам. Действительно, как показывают опыты, на некоторой дуге Ременные передачи обхвата ведомого шкива (рис. 4.53) ремень постепенно удлиняется. При этом отдельные сечения ремня начинают перемещаться со скоростью, превышающей линейную скорость шкива Ременные передачи. Одновременно с этим, на дуге Ременные передачи обхвата ведущего шкива ремень укорачивается и начинает скользить по ободу в направлении, обратном вращению шкива, т.е. в пределах дуги Ременные передачи линейная скорость ремня оказывается меньше линейной скорости ведущего шкива Ременные передачи. Такое скольжение, обусловленное упругими свойствами материала ремней, называют упругим скольжением и оно неизбежно для ременных передач.

Дуги Ременные передачи и Ременные передачи и соответствующие им углы Ременные передачи и Ременные передачи называют дугами и углами скольжения. Таким образом, полные углы обхвата шкивов Ременные передачи и Ременные передачи делятся на углы скольжения Ременные передачи и Ременные передачи и углы покоя Ременные передачи и Ременные передачи т.е. Ременные передачи. На обоих шкивах дуги покоя находятся со стороны набегающей ветви.

В состоянии покоя и при холостом ходе Ременные передачи. При работе передач с нагрузкой

Ременные передачи

По мере увеличения нагрузки углы скольжения возрастают при соответствующем уменьшении углов покоя. В пределе, когда углы скольжения становятся равными углам обхвата Ременные передачи, наступает сначала частичное, а затем и полное скольжение ремня по ведущему шкиву, которое называют буксованием.

При буксовании полезная нагрузка не может быть передана. Поэтому работоспособность ременных передач зависит от надежности сцепления ремня со шкивами, которую называют тяговой способностью ремней.

Ременные передачи

Для определения натяжений ветвей ремня в ременных передачах можно использовать формулу Эйлера

Ременные передачи

где Ременные передачи — расчетный угол обхвата в радианах. Если принять Ременные передачи то формула (23.7) даст отношение предельных значений Ременные передачи и Ременные передачи на границе буксования. При Ременные передачи получим отношение Ременные передачи и Ременные передачи соответствующее рабочему режиму передачи.

При набегании ремня на шкивы на каждый элемент его массы Ременные передачи в пределах угла обхвата Ременные передачи действует центробежная сила Ременные передачи. Поэтому ветви ремня испытывают также натяжение Ременные передачи от воздействия центробежных сил:

Ременные передачи

где Ременные передачи — вес ремня длиной в 1 м; Ременные передачи — ускорение свободного падения.

Полные натяжения ведущей Ременные передачии ведомой Ременные передачи ветвей

Ременные передачи
Ременные передачи

Воздействия центробежных сил особенно сказываются при Ременные передачи> 10 м/с, а также зависят от способа натяжения и вида передачи, что учитывают с помощью коэффициента Ременные передачи.

Напряжения в ремнях. Если натяжения Ременные передачи и окружное усилие Ременные передачи отнести к площади поперечного сечения ремня, то получим соответствующие напряжения: напряжения от начальных натяжений

Ременные передачи

полезные напряжения от окружного усилия

Ременные передачи

напряжения в ведущей ветви

Ременные передачи

напряжения в ведомой ветви

Ременные передачи

напряжения от центробежных сил

Ременные передачи

(в последней зависимости Ременные передачи — плотность ремня).

Кроме того, на дугах обхвата в ремне возникают напряжения изгиба Ременные передачи. Так как модуль упругости Ременные передачи для материала ремней имеет неопределенное значение, то приведенная формула не позволяет найти точную величину напряжений изгиба. Однако она показывает, что Ременные передачи уменьшается с уменьшением толщины Ременные передачи ремня и с увеличением диаметров шкивов. Но так как с увеличением Ременные передачи и Ременные передачи возрастают габариты передач, то следует по возможности применять более тонкие ремни, если даже для сохранения требуемой площади поперечного сечения потребуется некоторое увеличение ширины ремней.

Ременные передачи

На рис. 4.54 изображена диаграмма распределения напряжений по длине работающего ремня. Так как Ременные передачи при Ременные передачи, то максимальные напряжения возникают в точке а набегания ведущей ветви ремня на ведущий шкив:

Ременные передачи

Так как через точку а последовательно проходят все сечения, то при работе передачи ремни испытывают многократно повторяющиеся переменные и даже знакопеременные напряжения. В силу этого ремни подвержены усталостному разрушению.

Кинематика ременных передач (см. рис. 4.50). При нормальных нагрузках упругое скольжение ремня Ременные передачи < 0,02 и в приближенных расчетах его можно не учитывать. Поэтому для ременных передач передаточное отношение обычно вычисляют по формуле

Ременные передачи

При точных расчетах следует пользоваться формулой

Ременные передачи

Основными критериями работоспособности ременных передач являются тяговая способность и долговечность ремней. Кроме того, важной характеристикой качества ременной передачи служит КПД.

Следовательно, методы расчета ременных передач должны обеспечивать создание таких передач, которые при достаточно высоких КПД будут обладать требуемой долговечностью и надежным сцеплением ремней со шкивами. В настоящее время основным методом расчета ременных передач является расчет по тяговой способности ремней.

Исходные положения расчета по тяговой способности. Расчет ремней при этом методе сводится к определению площади поперечного сечения ремня Ременные передачи из расчета на растяжение [см. формулу (4.84)]. При этом допускаемые напряжения Ременные передачи и ряд параметров ременных передач назначают таким образом, чтобы обеспечить оптимальную тяговую способность и усталостную прочность ремня:

Ременные передачи

где Ременные передачи — площадь поперечного сечения ремня (Ременные передачи и Ременные передачи — соответственно ширина и толщина ремня); Ременные передачи — окружное усилие.

Ременные передачи

В качестве основной характеристики тяговой способности принят коэффициент Ременные передачи тяги, равный отношению окружного усилия Ременные передачи к сумме начальных натяжений обеих ветвей ремня 2Ременные передачи или отношению полезных и начальных напряжений:

Ременные передачи

Влияние полезной нагрузки на изменение коэффициента Ременные передачи тяги и относительного скольжения Ременные передачи показывают кривые скольжения (рис. 4.74), полученные опытным путем для различных ремней.

При построении кривых скольжения начальное натяжение поддерживалось постоянным Ременные передачи, а величина полезной нагрузки менялась. Рост полезной нагрузки вызывает увеличение коэффициента тяги, но сопровождается также увеличением дуг скольжения и относительного скольжения Ременные передачи. До некоторой критической точки а относительное скольжение сохраняет небольшие численные значения Ременные передачи и изменяется прямо пропорционально коэффициенту тяги. При дальнейшем увеличении полезной нагрузки дуги скольжения начинают резко возрастать и может возникнуть неустойчивое сцепление ремня со шкивами. Это выражается в том, что даже незначительное увеличение полезной нагрузки способно вызвать буксование ремня. Поэтому правее точки а нарушается пропорциональность между изменениями относительного скольжения и коэффициента тяги, и кривая скольжения круто поднимается вверх.

На том же графике построена кривая КПД Ременные передачи, которая показывает, что наибольшего значения КПД достигает при значениях коэффициентов тяги, приблизительно равных Ременные передачи. В зоне частичного буксования Ременные передачи сильно уменьшается (Ременные передачи = 0 при Ременные передачи = 100%).

Характер кривых скольжения не зависит от материалов и размеров ремней, размеров передач и прочих факторов, влияющих на работоспособность ремней. Поэтому с помощью кривых скольжения устанавливают нормы тяговой способности для различных условий эксплуатации ременных передач. Однако численные значения коэффициента тяги Ременные передачи и допускаемых напряжений Ременные передачи, а также усталостная прочность ремней зависят от схемы передачи, условий эксплуатации и других факторов (см. ниже). Из формулы (4.86) по критическому значению коэффициента Ременные передачи тяги можно определить полезные напряжения Ременные передачи:

Ременные передачи

Для ремней, изготовленных из различных материалов,

Ременные передачи

На тяговую способность и долговечность ремней оказывают большое влияние начальные напряжения Ременные передачи. При малых значениях Ременные передачи снижается тяговая способность ремней. При больших значениях Ременные передачи ремни сильно удлиняются и быстро подвергаются усталостному разрушению. Для плоских стандартных ремней принимают Ременные передачиРеменные передачи, а для синтетических ремней Ременные передачи.

Тяговая способность и долговечность ремней в большой степени зависят от отношения диаметра меньшего шкива Ременные передачи передач к толщине Ременные передачи ремня. Как установлено опытами, с увеличением Ременные передачи при Ременные передачи = const увеличивается Ременные передачи и уменьшается Ременные передачи, а следовательно, повышается долговечность ремней. Опытным путем получена зависимость

Ременные передачи

где Ременные передачи и Ременные передачи — коэффициенты, зависящие от материала ремня и численных значений Ременные передачи.

Для плоских ремней установлены рекомендуемые и допускаемые отношения Ременные передачи. Например, для прорезиненных ремней рекомендуемое отношение Ременные передачи = 40, а допускаемое Ременные передачи = 30.

Для обеспечения достаточной долговечности и тяговой способности ремней фактические отношения должны быть не менее рекомендуемых, а при повышенных требованиях к компактности передач — не менее допускаемых значении, т.е.

Ременные передачи

Численные значения критического коэффициента Ременные передачи тяги и полезных напряжений Ременные передачи зависят также от величины угла обхвата меньшего шкива Ременные передачи, скорости ремня v, характера нагрузки и конструкции передачи. Влияние этих факторов на величину допускаемых полезных напряжений Ременные передачи учитывают с помощью корректирующих коэффициентов, полученных также опытным путем:

Ременные передачи

где Ременные передачи — полезные напряжения с учетом влияния на работоспособность ремня отношения Ременные передачи[формула (4.14)]; Ременные передачи — коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата, Ременные передачи < 1 при Ременные передачи < 180°, Ременные передачи — коэффициент, учитывающий влияние скорости, его вводят только для передач без автоматического регулирования натяжения ремня (Ременные передачи > 1 при Ременные передачи < 10 м/с; Ременные передачи < 1 при Ременные передачи > 10 м/с); Ременные передачи < 1 — коэффициент режима и динамичности нагрузки; Ременные передачи < 1 — коэффициент, учитывающий способ натяжения ремня и расположение передачи.

Указанные коэффициенты определяют по таблицам и эмпирическим формулам.

Долговечность ремня может быть оценена по числу изгибов за время работы до усталостного разрушения или, упрощенно, по числу пробегов ремня в секунду:

Ременные передачи

где Ременные передачи — скорость ремня, м/с; Ременные передачи — длина ремня, м; Ременные передачи — допускаемое число пробегов ремня в секунду.

На основании опыта для плоскоременных передач установлено: для обыкновенных передач Ременные передачи = 5; для передач с натяжным роликом Ременные передачи = 3; для быстроходных передач с текстильными ремнями Ременные передачи = 20 и с полиамидными ремнями Ременные передачи= 50.

Чтобы фактическое число пробегов ремня не превышало допускаемых значений, для обыкновенных плоскоременных передач рекомендуется принимать

Ременные передачи

Главной задачей проектного расчета плоскоременных передач является выбор типа ремня и определение размеров его поперечного сечения. Необходимо также найти все геометрические размеры передач, спроектировать шкивы, рассчитать валы и опоры.

Основной целью проверочного расчета является определение допускаемой мощности для передачи, размеры и условия работы которой известны. Необходимо также проверить тяговую способность и долговечность ремня. Не исключаются проверка прочности валов, опор и другие расчеты.

Особенности клиноременных передач. В клиноременных передачах мощность передается одним ремнем или, чаще, комплектом, состоящим из нескольких клиновых ремней. Ремни соединяют с канавками шкивов боковыми поверхностями, а по внутренним поверхностям следует сохранять зазоры Ременные передачи (см. рис. 4.50, б). Сцепление клиновых ремней со шкивами определяют с помощью приведенного коэффициента Ременные передачи трения. Если принять угол между боковыми сторонами поперечного сечения ремней Ременные передачи = 40° (см. рис. 4.52, а) то

Ременные передачи

где Ременные передачи — коэффициент трения плоских ремней.

Клиноременные передачи, по сравнению с плоскоременными, имеют существенные достоинства. Большое увеличение коэффициента трения обеспечивает высокую надежность сцепления ремней со шкивами. Благодаря этому клиноременные передачи отличаются меньшим относительным скольжением, могут работать с большими нагрузками и передаточными числами при меньших начальных натяжениях ремней, давлениях на валы, углах обхвата Ременные передачи и межцентровых расстояниях Ременные передачи.

Вместе с тем эти передачи имеют специфические недостатки. Долговечность клиновых ремней ниже, чем плоских, вследствие большой толщины и значительных боковых давлений Ременные передачи. Для равномерного натяжения всех ремней, входящих в комплект, необходимы повышенная точность изготовления ремней и шкивов, а также подбор ремней по длине и ширине сечения Ременные передачи (см. рис. 4.52).

Основные характеристики клиноременных передач:

Ременные передачи
Ременные передачи

допускаемое число пробегов ремня в 1с

Ременные передачи
Ременные передачи

но не более Ременные передачи (см. рис. 4.53); число ремней в одном комплекте Ременные передачи, при особо высокой точности шкивов и тщательном подборе ремней Ременные передачи.

Разработано несколько методов расчета клиноременных передач, но общепринятым является расчет по тяговой способности ремней. В приложении к ГОСТ 1284 приведен расчет по мощности, которая может быть передана в заданных условиях работы одним клиновым ремнем:

Ременные передачи

где Ременные передачи — мощность, передаваемая одним ремнем при заданной скорости ремня; Ременные передачи и Ременные передачи — коэффициенты, соответственно учитывающие влияние угла обхвата и характера нагрузки; Ременные передачи — число ремней.

Формулу (4.90) можно применять для проектных и проверочных расчетов. В первом случае определяют число ремней Ременные передачи, необходимое для передачи заданной мощности Ременные передачи. Во втором случае из формулы (4.90) находят мощность Ременные передачи, допускаемую для данной передачи, и сравнивают с заданной мощностью Ременные передачи

Долговечность клиновых ремней резко снижается с уменьшением диаметров шкивов. Поэтому расчетный диаметр малого шкива нельзя принимать меньше тех значений, которые установлены в приложении 1 ГОСТ 1284.

КПД ременных передач. При работе ременных передач потери энергии вызываются скольжением и деформациями ремня, трением в опорах, а также сопротивлением воздуха движению ремня и шкивов. Установлено, что КПД повышается с увеличением начальных натяжений Ременные передачи отношения Ременные передачи и передаточного отношения до тех пор, пока сохраняется прямая пропорциональность между Ременные передачи и Ременные передачи (на участке кривой скольжения Ременные передачи, см. рис. 4.55).

При устойчивом сцеплении ремня со шкивами для рекомендуемых значений Ременные передачи и Ременные передачи КПД ременных передач можно принимать равным 0,95 — 0,96.

Ременные передачи

Давления на валы в ременных передачах определяют исходя из следующего: сумма натяжений обеих ветвей ремня в ненагруженной и работающей передаче не изменяется

Ременные передачи

провисание ремня существенно не нагружает валы; натяжения от центробежных сил взаимно уравновешиваются в ремне и даже способствуют разгрузке валов. Поэтому давления Ременные передачи на валы (рис. 4.56) можно вычислять по формуле

Ременные передачи

Шкивы ременных передач. Шкивы бывают: точеными — при малых диаметрах; литыми (из серого чугуна, стального литья, алюминиевых или магниевых сплавов); штампованными; сварными и пластмассовыми. Шкив (см. рис. 4.50) состоит из обода и ступицы, которые соединяют диском (шкив 1) или спицами (шкив 2). Наиболее распространены чугунные литые шкивы. При Ременные передачи мм литые шкивы делают с дисками, а при Ременные передачи мм — со спицами. Расчетные значения диаметров шкивов округляют по ГОСТ 17383-73. Рекомендуется диаметр меньшего шкива округлять в большую сторону, а диаметр большего шкива — наоборот. При необходимости выдержать точное значение передаточного отношения диаметры шкивов со стандартом не согласовывают.

Ременные передачи

В плоскоременных передачах обод одного шкива (лучше меньшего) делают выпуклым (см. рис. 4.50, б). Эта мера уменьшает опасность сбегания ремня в направлении образующих рабочей поверхности шкива. Выпуклость и ширину шкивов В принимают по стандарту в зависимости от ширины ремня Ь.

Форма обода в поперечном сечении шкивов для клиновых ремней показана на рис. 4.57. Основные размеры шкивов Ременные передачиРеменные передачиназначают в соответствии с номером сечения ремня по ГОСТ 1284. Порядок и примеры проектирования всех видов ременных передач приведены в пособиях.

Заказать работу по прикладной механике

Шкивы и натяжные устройства ременных передач

После расчета ременной передачи получают следующие данные: расчетные диаметры малого и большого шкивов, обозначение сечения и число клиновых ремней (или число ребер и ширину поликлинового ремня); модуль, числа зубьев шкивов и ширину зубчатого ремня; толщину и ширину плоского ремня, которые являются исходными при разработке конструкции шкивов и натяжных устройств.

Конструкции шкивов

Шкивы изготовляют литыми из чугуна марки СЧ20 или легких сплавов, сварными из стали, а также из пластмасс. Чугунные литые шкивы вследствие опасности разрыва от действия центробежных сил применяют при окружной скорости до 30 м/с. При более высокой скорости шкивы должны быть стальными. Для снижения инерционных нагрузок, особенно в передачах с большими скоростями, шкивы выполняют из легких сплавов с временным сопротивлением ай > 160 МПа. В серийном производстве применяют также сборные шкивы, составленные из тонкостенных штампованных элементов.

Шкивы состоят из обода, на который надевают ремень, ступицы для установки шкива на вал и диска или спиц, с помощью которых обод и ступица объединены в одно целое.

Внешняя поверхность обода шкива плоскоременной передачи имеет форму кругового цилиндра (рис. 4.58, а). В быстроходных передачах внешнюю поверхность обода одного из двух шкивов следует выполнять сферической (рис. 4.58, 6) или с двумя конусами (рис. 4.58, в).

Таким образом фиксируют ремень на шкивах, предотвращая его сбегание с них при работе передачи. Величину выпуклости принимают (мм):

Ременные передачи

Обод шкива для клиновых ремней нормального (ГОСТ 1284.1-89) и узкого (ТУ 38-105161-84) сечений дан на рис. 4.59, а, для поликлиновых ремней (ТУ 38-105763-84) — на рис. 4.59, 6; размеры (мм) профиля канавок шкивов принимают соответственно по табл. 4.1 и 4.2.

На рис. 4.59 Ременные передачи — расчетный диаметр шкива (диаметр окружности по нейтральной линии ремня). Значения расчетного диаметра (мм) принимают из ряда: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 475, 500.

Внешний диаметр шкива для передачи:

Клиновыми ремнями

Ременные передачи

Поликлиновым ремнем

Ременные передачи

Ширина шкива

Ременные передачи

где Ременные передачи-число канавок на шкиве; значения Ременные передачи(мм) приведены в таблице 4.8 и 4.9.

Ременные передачи
Ременные передачи

При изгибе ремня на шкивах угол его клина уменьшается. Поэтому угол а клина канавки следует назначать по таблице 4.11.1 в зависимости от диаметра Ременные передачи.

Ременные передачи
Ременные передачи

Толщина обода чугунных шкивов передач:

Плоскоременных

Ременные передачи

Клиноременных

Ременные передачи

Поликлиновым ремнем

Ременные передачи

Толщина обода стальных шкивов

Ременные передачи

Конструкция зубчатого ремня и конструктивных элементов (ОСТ 38-05114-76) показана на рис. 4.60, а обода шкива — на рис. 4.60,6 . Некоторые размеры (мм) зубчатого ремня и конструктивных элементов обода шкива приведены в таблице 4.10.

Диаметр делительной окружности Ременные передачи, где Ременные передачи — число зубьев шкива.

Диаметр вершин зубьев Ременные передачи, где Ременные передачи — поправка, учитывающая нагрузку и податливость каркаса, мм; знак «+» для ведущего шкива, знак «-» — для ведомого.

Значение Ременные передачи вычисляют по формуле

Ременные передачи

где Ременные передачи — ширина ремня, мм;

Ременные передачи

расчетная сила, передаваемая ремнем, Н.

Здесь Ременные передачи — вращающий момент на малом шкиве, Н • м ; Ременные передачи — модуль, мм; Ременные передачи — число зубьев малого шкива; Ременные передачи = 1,3…2,2 — коэффициент динамичности и режима работы.

Податливость Ременные передачи витков металлотроса каркаса ремня принимают в зависимости от модуля Ременные передачи:

Ременные передачи

Ширину Ременные передачи ремня выбирают из следующего ряда: 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200.

Диаметр впадин шкива

Ременные передачи

Толщина обода

Ременные передачи

Зубчатые ремни изготовляют с числом зубьев Ременные передачи: 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 235, 250.

Ременные передачи

Диаметр ступицы шкивов для любого типа передачи (см. рис. 4.58-4.60): чугунных

Ременные передачи

стальных

Ременные передачи

Длина ступицы ориентировочно

Ременные передачи

Окончательно длину ступицы принимают с учетом результатов расчета шпоночного или шлицевого соединения.

Толщина дисков шкивов для любого типа передачи

Ременные передачи

Вычисленные размеры

Ременные передачи

округляют в ближайшую сторону до значений из ряда стандартных чисел.

Для снижения массы шкивов и удобства транспортирования в дисках иногда выполняют 4…6 отверстий Ременные передачи возможно большего диаметра.

В шкивах с диаметром Ременные передачи > 200 мм диск следует конструировать в виде конуса (рис. 4.61), что способствует лучшему отводу газов при заливке формы металлом. У медленно вращающихся шкивов обрабатывают только рабочую поверхность и торцы обода, а также отверстие и торцы ступицы. Необрабатываемые нерабочие поверхности для удобства удаления модели шкива из формы выполняют на конус.

Ременные передачи

Быстровращающиеся шкивы для лучшей балансировки обрабатывают кругом. В этом случае внутреннюю поверхность обода и наружную поверхность ступицы выполняют цилиндрическими.

Балансируют шкивы путем сверления отверстий на торцах обода.

Так как для удобства надевания и замены ремней шкивы обычно размещают консольно, то их удобно устанавливать на конусные концы валов.

Обод шкива, установленного на консольном участке вала, для уменьшения изгибающего момента следует располагать как можно ближе к опоре (рис. 4.62).

Когда изгибающие моменты от натяжения ремня приводят к нежелательным деформациям вала, шкивы конструируют так, чтобы сила натяжения ремней не передавалась на вал. Для этого их располагают на собственных подшипниках, установленных на специальной крышке-стакане (рис. 4.63).

Ременные передачи

В таких конструкциях целесообразно применять шариковые радиальные подшипники закрытого типа с двумя уплотнениями (тип 180000, ГОСТ 8882-75), смазочный материал в которые заложен при изготовлении.

Для компенсации возможной несоосности осей вращения шкива и входного вала редуктора применен длинный торсионный валик, передающий вращающий момент шлицевыми соединениями (рис. 4.63)

Натяжные устройства

Для компенсации вытяжки ремней в процессе их эксплуатации, компенсации отклонений длины бесконечных плоских, клиновых, поликлиновых и зубчатых ремней, а также для легкости надевания новых ремней должно быть предусмотрено регулирование .межосевого расстояния ременной передачи. Натяжное устройство должно обеспечивать изменение межосевого расстояния в пределах от 0,97а до 1,06а, где а — номинальное значение межосевого расстояния. Наиболее распространены следующие схемы натяжных устройств:

прямолинейным перемещением электродвигателя (или другого узла) (рис. 4.64, а);

Ременные передачи

поворотом плиты, на которой расположен электродвигатель (или другой узел) (рис. 4.64, б);

оттяжным (рис. 4.64, в) или натяжным (рис. 4.64, г) роликом. В устройствах, приведенных на рис. 4.64, натяжение ремней создают исходя из условия передачи наибольшего возможного момента. На рис. 4.65 приведены схемы самонатяжных устройств: — окружной силой на шестерне (рис. 4.65, а);

реактивным моментом на корпусе узла (редуктора) (рис. 4.65, б);

реактивным моментом на корпусе электродвигателя

Ременные передачи

В устройствах по рис. 4.65 сила натяжения ремней автоматически изменяется пропорционально передаваемому моменту. Это способствует сохранению ремней и увеличению их ресурса. Поэтому самонатяжные устройства перспективны. Передачи с автоматическим натяжением нереверсивны.

Натяжение прямолинейным перемещением. Если электродвигатель размещен на полу цеха, то удобно регулировать натяжение ременной передачи перемещением его по двум салазкам, поставляемым вместе с двигателем.

Иногда оказывается более удобным сконструировать и изготовить специальную плиту, которую крепят к полу цеха. В плите выполняют два Т-образных паза, в которые закладывают болты 1 с четырехгранной головкой (рис. 4.66). Электродвигатель устанавливают на плиту, перемещают регулировочным винтом 2, а после окончания регулирования затягивают гайки болтов 1.

Применяют также натяжные устройства, состоящие из двух плит: неподвижной, которую крепят к полу цеха, и перемещающейся по неподвижной при регулировании натяжения ремней. При единичном производстве плиты делают из стальных листов (рис. 4.65), а при серийном — литыми из серого чугуна (рис. 4.66).

Ременные передачи

Электродвигатель крепят к верхней плите винтами 1. Для винтов 2 в верхней плите выполнены удлиненные пазы, а в нижней — резьбовые отверстия. По окончании регулирования винты 2 затягивают. Перемещают верхнюю плиту по нижней толкающими винтами 3 (рис. 4.67 и 4.68), тянущими 4 (рис. 4.69, а) или винтами 5 (рис. 4.69, б), которыми можно перемещать верхнюю плиту в обоих направлениях.

Передачи поликлиновыми и зубчатыми ремнями чувствительны к перекосу осей валов. В этих случаях для более точного направления верхней плиты в нее запрессовывают две короткие шпонки, располагая их у концов плиты. В нижней плите выполняют длинные пазы (рис. 4.70). Чтобы уменьшить момент от сил натяжения ветвей ремня, шпонки и шпоночные пазы располагают как можно ближе к шкиву.

Ременные передачи

Натяжение качающимися плитами. На качающуюся плиту устанавливают электродвигатель или любой другой узел ременной передачи. При конструировании качающейся плиты необходимо ось качания располагать так, чтобы угол Ременные передачи (рис. 4.71) был близок к прямому. Если этот угол близок к 180°(угол Ременные передачи), то межосевое расстояние при повороте плиты изменяется мало и регулирование неэффективно. Качающиеся плиты встраивают в станины (рамы) приводных устройств (рис. 4.91 -4.94).

Ременные передачи
Ременные передачи

На рис. 4.72 натяжное устройство состоит из неподвижной и качающейся плит. Неподвижная плита прикреплена к полу цеха.

Ременные передачи

На рис. 4.73 и 4.74 натяжные устройства встроены в раму, сконструированную из швеллеров.

Натяжное устройство по рис. 4.75 установлено на редукторе. Натяжение ремней в этом случае выполняют откидным шарнирным болтом (рис. 4.75, а), двумя шарнирными болтами с правой и левой резьбой и стяжкой, также имеющей правую и левую нарезку (рис. 4.75, б), или установочным винтом (рис. 4.75, в).

Ременные передачи

Для условий единичного производства неподвижные и качающиеся плиты конструируют сварными (рис. 4.76 и 4.77).

Ременные передачи

При серийном производстве экономически оправдано изготовлять качающиеся плиты литыми из серого чугуна (рис. 4.78 и 4.79). Толщина стенок литых плит должна быть по возможности везде одинаковой. Для увеличения жесткости целесообразно применение ребер.

Ременные передачи

Оси поворота качающихся плит (см. рис. 4.71) выполняют по одному из вариантов, представленных на рис. 4.80. Простейший из них показан на рис. 4.80, а. В этом варианте ось I зафиксирована от осевого смещения установочным винтом 2. Широкое применение находит также осевая фиксация оси шайбой ШЕЗ 3 (рис. 4.80, б, в); на рисунке показаны оси для этих шайб двух исполнений: 6 — без борта, в — с бортом на одном конце.

Ременные передачи

Конструкция шайбы ШЕЗ приведена на рис. 4.81. При установке шайбу заводят в проточку оси до упора, после чего прогибают середину перемычки (рис. 4.81). Допускаемая осевая сила для шайбы на номинальный диаметр оси 14… 17 мм — 5,5 кН [1].

Ременные передачи

Оси поворота шарнирных болтов (см. рис. 4.71) конструируют по типу, показанному на рис. 4.82.

Ременные передачи

Автоматическое регулирование натяжения ременной передачи производят также силой тяжести электродвигателя и качающейся плиты (рис. 4.83, а) или пружиной (рис. 4.83 б).

Ременные передачи

Натяжение роликами. Для плоскоременной передачи большое значение имеет угол обхвата ремня на малом шкиве. Поэтому при относительно большом передаточном числе и малом межосевом расстоянии целесообразно натяжение ремня осуществлять натяжным роликом (рис. 4.84, а). В передачах зубчатым ремнем также целесообразно применение натяжных роликов.

Ременные передачи

Для передач клиновыми и поликлиновыми ремнями угол обхвата ремня на малом шкиве имеет меньшее значение. Чтобы не вызывать изгиб ремней в другом направлении, в этих передачах лучше применять оттяжные ролики (рис. 4.84, б).

Ременные передачи

Натяжение осуществляют грузом или пружиной. Конструкцию роликов (1 н а рис. 4.84) выполняют по рис. 4.85. Диаметр Ременные передачи натяжного ролика должен быть Ременные передачи где Ременные передачи — диаметр малого шкива. Если ведущий шкив ременной передачи установлен на валу электродвигателя, то удобно конец рычага 2 (см. рис. 4.84) расположить на поверхности этого шкива (рис. 4.86).

Ременные передачи
Ременные передачи

Иногда конец рычага 2 устанавливают на цилиндрической поверхности фланца крышки подшипника (рис. 4.87).

Ременные передачи

Эта теория взята со страницы лекций по предмету «прикладная механика»:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Червячные передачи: общие сведения и характеристика
Глобоидные передачи: общие сведения и характеристика
Муфты: общие сведения и характеристика
Конструкционные материалы: виды, свойства, определение, характеристики