• Главная
• »
• Статьи
• »
• Немного о ременных передачах

Немного о ременных передачах

Ременные передачи служат для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому одним или несколькими приводными ремнями, надетыми с натяжением на закрепленные на этих валах шкивы. Ременные передачи применяют при средних и больших межосевых расстояниях.

Различают передачи с одним ведомым шкивом (см. рис. 9.1.1, а, б) и передачи с несколькими ведомыми шкивами (см. рис. 9.1.1, в-д). По способу натяжения ремней передачи подразделяются на самонатяжные и натяжные.

Самонатяжные передачи применяют при малых межосевых расстояниях. Этот вид передач с автоматическим натяжением в наибольшей степени отвечает современным требованиям. К самонатяжным относят передачи с переменным и постоянным натяжением. В первых натяжение автоматически регулируется, возрастая с ростом передаваемого момента. Это создает наилучшие условия для работы ремня и увеличивает КПД передачи. В таких передачах долговечность ремней высокая.

В передаче с автоматическим натяжением ремня под действием реактивного момента на корпусе качающегося электродвигателя (см. рис. 9.1.2, а) сила натяжения зависит от эксцентриситета е оси качения двигателя относительно оси шкива. На рис. 9.1.2, б показан способ натяжения ремня пружиной растяжения. В натяжных передачах натяжение осуществляется периодическим перемещением одного из валов (см. рис. 9.1.2, в, г). Натяжение ремня в вертикальной передаче (см. рис. 9.1.2, в) регулируется установочным винтом при отпущенных винтах крепления плиты к станине. В натяжных устройствах также используют винтовые стяжки с правой и левой резьбой (см. рис. 9.1.2, г).

Плоские резинотканевые ремни (см. рис. 9.2.1) состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной кордткани (бельтинга), связанных вулканизированной резиной. Преимущественное распространение из ремней этой группы имеют нарезные ремни типа А как наиболее гибкие и позволяющие реализовывать высокие скорости. Кордшнуровые ремни (см. рис. 9.2.2) являются наиболее совершенными из прорезиненных ремней. Их несущий слой представляет собой лавсановый кордшнур, расположенный в слое резины. Капроновые ремни с полиамидным покрытием (см. рис. 9.2.3) являются синтетическими. Такие ремни прочны и долговечны, обеспечивают высокое трение со шкивом.

Клиновые и поликлиновые ремни благодаря клиновому действию отличаются повышенными силами сцепления со шкивами, а следовательно, повышенной тяговой способностью. В табл. 9.3.1 приведены размеры сечений и расчетные длины клиновых ремней нормальных сечений по ГОСТ 1284.1-89 при угле профиля ремня в недеформированном состоянии 40°. Основными размерами ремня являются высота hр расчетная ширина bр, отсчитываемая на уровне нейтрального слоя. В качестве несущего элемента может быть применена кордткань или кордшнуры.

Поликлиновой ремень (см. рис. 9.3.2) имеет общий несущий слой, расположенный выше рабочих поверхностей и занимающий полную ширину ремня. По сравнению с передачей с несколькими клиновыми ремнями передача с поликлиновым ремнем более компактна и обеспечивает равномерную работу всех рабочих поверхностей (выступов) ремня. В табл. 9.3.2 даны размеры сечений и расчетные длины поликлиновых ремней.

Эти ремни применяют в ременных вариаторах. Конструктивно различают гладкие (см. рис. 9.4.2, а) и зубчатые (см. рис. 9.4.2, б) клиновые ремни. Зубчатые ремни обладают большей изгибной податливостью. В табл. 9.4.1 даны размеры вариаторных ремней.

Зубчатый ремень имеет в качестве несущего силового элемента канатики (тросы) из стали или стекловолокна. Связующий материал (резина, пластмасса) образует зубья на рабочей стороне ремня и удерживает канатики. По сравнению с обычными ременными передачами зубчато-ременные передачи имеют меньшие габаритные размеры, обеспечивают постоянство передаточного числа, зубчатый ремень мало вытягивается и может работать при скоростях до 40 м/с. Зубчато-ременные передачи успешно заменяют цепные. Они характеризуются малым боковым зазором между зубьями и впадинами шкива. В отличие от зубчато-ременной передачи с трапецеидальным профилем зубьев в зубчато-ременной передаче с полукруглым профилем зубьев более равномерное распределение нагрузки между зубьями и меньшая концентрация напряжений у их основания. Однако у ремней с полукруглым профилем зубьев более высокая изгибная жесткость (примерно в 1,7 раза), чем у ремней с трапецеидальным профилем зубьев, что снижает их долговечность.

Для плоских резинотканевых ремней с ростом числа силовых слоев (что приводит к росту изгибной жесткости ремня) и увеличением окружной скорости ремня минимальный допустимый диаметр шкива возрастает (см. табл. 9.6.1). Один из шкивов плоскоременной передачи делают выпуклым для самоустановки ремня на шкиве. Размер выпуклости h (см. табл. 9.6.4) зависит от диаметра и ширины шкива. При скоростях v > 40 м/с на поверхности обода шкива делают кольцевые канавки для выхода воздуха из-под ремня. Материал шкива выбирают в зависимости от скорости v. При v > 5 м/с шкивы балансируют.

Допустимый статический дисбаланс шкивов составляет, г - см: 6 при v от 5 до 10 м/с; 3 при v = 10... 15 м/с; 2 при v = 15...20 м/с; 1,6 при v = 20...25 м/с; 1 при v = 25...40 м/с и 0,5 при v > 40 м/с.

В табл. 9.7.1 указаны минимальные расчетные диаметры шкивов для клиновых ремней разных сечений, а также размеры, необходимые для изготовления канавок шкивов. Уменьшение диаметров шкивов по сравнению с указанными в табл. 9.7.1 недопустимо, так как это приведет к быстрому выходу ремня из строя. Угол клина канавки зависит от расчетного диаметра шкива и изменяется в пределах от 34° (для шкивов малого диаметра) до 40° (для шкивов большого диаметра).

В ГОСТ 20889-88 даются также нормы точности для изготовления шкивов: допускаемое отклонение от номинального значения расчетного диаметра шкивов - по h11; предельное отклонение угла канавки шкивов, обработанных резанием, - не более +1° для шкивов ремней сечений Z, А, В и +30' для шкивов ремней сечений C, D, E.

Допуск биения конусной рабочей поверхности канавки шкива в заданном направлении на каждые 100 мм его расчетного диаметра относительно оси вращения должен быть не более, мм: 0,20 при частоте вращения шкива nш < 500 мин-1, 0,15 при nш = 500...1000 мин-1 и 0,10 при nш > 1000 мин-1.

Каждый шкив при скоростях свыше 5 м/с должен быть сбалансирован. Допустимый дисбаланс, г - см: 6 при v от от 5 до 10 м/с; 3 при v свыше 10 до 15 м/с; 2 при v свыше 15 до 20 м/с и 1 при v свыше 20 до 30 м/с.

Значение параметра шероховатости рабочих поверхностей канавок шкива должно быть Ra < 2,5 мкм.

У вариаторов с изменяемым межосевым расстоянием один шкив имеет постоянный диаметр (см. рис. 9.8.1). У вариаторов с постоянным межосевым расстоянием диаметр шкивов регулируется принудительным перемещением полушкивов (см. рис. 9.8.2) либо автоматическим поджатием полушкивов пружинами (см. рис. 9.8.3).

В табл. 9.9.1 приведены размеры впадин шкивов передачи с зубчатым ремнем полукруглого профиля. Полукруглый профиль обеспечивает более равномерное распределение напряжений в ремне, более плавный вход зубьев в зацепление. В табл. 9.9.2 даны размеры шкивов передачи с зубьями трапецеидального профиля.