Ременные передачи

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

Схемы и способы натяжения ременных передач

Различают передачи с одним ведомым шкивом (рисунок 9.1.1, а, б) и передачи с несколькими ведомыми шкивами (рисунок 9.1.1, в-д). По способу натяжения ремней передачи подразделяются на самонатяжные и натяжные. Самонатяжные передачи применяют при маленьких 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 (рисунок 9.1.2, а) сила натяжения зависит от эксцентриситета е оси качения двигателя относительно оси шкива. На рисунок 9.1.2, б показан способ натяжения ремня пружиной растяжения. В натяжных передачах натяжение осуществляется периодическим перемещением одного из валов (рисунок 9.1.2, в, г). Натяжение ремня в вертикальной передаче (рисунок 9.1.2, в) регулируется установочным винтом при отпущенных винтах крепления плиты к станине. В натяжных устройствах таже применяют винтовые стяжки с правой и левой резьбой (рисунок 9.1.2, г).

9_1

Конструкции и материалы плоских ремней

Плоские резинотканевые ремни (рисунок 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 (рисунок 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 (рисунок 9.2.3) являются синтетическими. Такие ремни прочны и долговечны, обеспечивают высокое трение со шкивом.

9_2

Клиновые и поликлиновые ремни

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 (рисунок 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.

9_3

Клиновые вариаторные ремни

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

9_4

Зубчатые ремни

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.

9_5

Шкивы плоскоременных передач

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.

9_6

Шкивы клиновых и поликлиновых ременных передач

В табл. 9.7.1 указаны минимальные расчетные диаметры шкивов для клиновых ремней разных сечений, а таже размеры, необходимые для изготовления канавок шкивов. Уменьшение диаметров шкивов по сравнению с указанными в табл. 9.7.1 недопустимо, так ка 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 таже 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.

9_7

Шкивы клин временных вариаторов

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

9_8

Шкивы зубчато-ременных передач

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.

9_9