Общие сведения. Ремни. Шкивы

Рис. 23.1. Ременные передачи

Обычно с помощью ремня передают движение между парал- лельными валами, вращающимися в одну сторону.

По форме сечения ремней различают плоско-, кругло- и клино- ременные передачи (рис. 23.1, б, в, г).

Основные достоинства передач: простота конструкции, сравни- тельно малая стоимость, способность передавать вращательное движение на большие расстояния и работать с высокими скоростя- ми, плавность работы и малый шум, малая чувствительность к толчкам, ударам и перегрузкам, отсутствие смазочной системы.

Основные недостатки: невысокая долговечность ремня, боль- шие радиальные габариты, значительные нагрузки на валы и опоры, непостоянство передаточного отношения.

Передача используется как понижающая частоту вращения. Пе- редаваемая мощность – до 50 кВт, окружная скорость – до 50 м/с,

максимальное передаточное отношение 6 для передач без натяжно- го ролика и 10 для передач с натяжным роликом; допускаемая крат- ковременная перегрузка до 300 %.

Ременную передачу применяют обычно в качестве быстроход- ной ступени привода, устанавливая ведущий шкив на вал двигателя. В этом случае ее габариты и масса оказываются сравнительно не- большими.

Конструкции ремней и шкивов.Ремни должны обладать до- статочно высокой прочностью при действии переменных нагрузок, иметь большой коэффициент трения в контакте со шкивом и высо- кую износостойкость.

Плоские ремни имеют прямоугольное сечение (см. рис. 23.1, б, 23.2) и малую толщину. Их получают путем соединения (склеива- нием, сшиванием) концов полос ткани (прорезиненной, хлопчато- бумажной, шерстяной, капроновой и др.), кожи и синтетических материалов.

Рис. 23.2. Конструкция плоского ремня

Ремни тканые толщиной 0,5 и 0,7 мм изготовляют из мешковых капроновых тканей просвечивающего переплетения. Их пропиты- вают раствором полиамида С-6 и покрывают пленкой на основе этого же полиамида, совмещенного с нитрильным каучуком. Растя- гивающую нагрузку в таких ремнях передают уточные нити ткани. Модуль упругости ремней Е = 1200–1370 МПа, напряжение началь- ного натяжения ветвей σ0 = 5–10 МПа.

Ремни кордошнуровые прорезиненные выполняют с анидным кордшнуром диаметром 1,1 мм, который располагают в слое резины по винтовой линии. Для обеспечения прочности конструкции на наружной и внутренней поверхностях ремня имеется ткань ОТ-40. Ремни применяют при окружной скорости до 35 м/с.

В промышленности применяют синтетические ремни фирмы

«Хаба-сит» (Швейцария) толщиной 0,7–2,8 мм со склеенным сты- ком. По сравнению с ткаными эти ремни имеют большую (в три раза) прочность и допускают скорость до 100 м/с.

Плоские ремни из синтетических материалов получают преиму- щественное распространение в высокоскоростных приводах благо- даря высокой прочности и большой долговечности (напряжения изгиба в тонких ремнях невелики), хорошему сцеплению ремня со шкивом (коэффициент трения f = 0,5–0,6) и высокой тяговой спо- собности, а также высокой точности вращения.

Круглые ремни (кожаные, капроновые и др.) применяют в маши- нах малой мощности (швейных и бытовых машинах, настольных станках и др.) (рис. 23.1, в).

Клиновые ремни в настоящее время используются наиболее ши- роко. Они обеспечивают передачам большую тяговую способность и меньшие габариты по сравнении с плоскоременными передачами, могут передавать вращение на несколько валов одновременно, до- пускают передаточное отношение i = 6–8 без натяжного ролика. Однако они менее быстроходны (скорость до 30 м/с), имеют более низкий КПД (на 1–2 %) и могут применяться лишь как открытые.

Рис. 23.3. Конструкции клиновых ремней

Клиновые ремни изготовляют бесконечными, слойной конструк- ции (рис. 23.3, а, б), имеющей несущий кордовый слой 1 (работает на растяжение), резиновый или резинотканевый слой 3 и обертку из прорезиненной ткани 2. Несущий слой на основе материалов из хи- мических волокон (капрона, лавсана, вискозы, анида располагают в

продольном направлении ремня на нейтральной поверхности для разгрузки его от напряжений изгиба.

Модуль упругости прочных химических волокон и несущего слоя существенно выше модуля упругости резины, поэтому этот слой воспринимает основную часть нагрузки.

Резиновые слои (подушки), расположенные над несущим слоем (в зоне растяжения) и под ним (в зоне сжатия), обеспечивают ремню требуемую форму и демпфирующие свойства. Обертка из прорези- ненной ткани придает ремню каркасность, предохраняет внутренние элементы от внешних воздействий и повышает износостойкость.

Клиновые ремни выполняют с углом клина φ = 40° и отношением

большего основания трапециевидного сечения к высоте b / h

(нормальные ремни) и b / h (узкие ремни). Размеры поперечно- го сечения (обозначаются О, А, Б, В, Г, Д, Е по мере увеличения площади) и длина нормальных ремней определены ГОСТ 1284–80.

Получили распространение поликлиновые ремни (рис. 23.4) с

высокопрочным полиэфирным кордом в плоской части, также рабо- тающие на шкиве с клиновыми канавками. Рекомендуемое число ребер – от 2 до 20, допускаемое – 50. При одинаковой мощности ширина такого ремня в 1,5–2 раза меньше ширины комплекта обычных клиновых ремней. Благодаря высокой гибкости допуска- ется применение шкивов меньшего диаметра, чем в клиноременной передаче, большая быстроходность (до 40–50 м/с) и большие пере- даточные отношения (до 15).

Рис. 23.4. Поликлиновый ремень

Шкивы. Их конструктивные формы определяются преимуще- ственно их размерами (обычно наружным диаметром), типом пере- дачи, видом производства (единичное, серийное, массовое), воз- можностями предприятия-изготовителя.

Шкивы большого диаметра для облегчения выполняют с углуб- лениями и отверстиями, а также с четырьмя–шестью спицами (рис. 23.5). Такие шкивы условно состоят из трех частей: обода (1) – части шкива, несущей ремень; ступицы (2) – части шкива, с помо- щью которой его соединяют с валом; спиц (3) (или диска), свя- зывающих обод со ступицей.

Рис. 23.5. Конструкция шкивов

Шкивы изготовляют из чугуна марок СЧ 10 и СЧ 15, легких сплавов и пластмасс при работе передачи с небольшими скоростями и из сталей (25Л, 15 и др.) при окружных скоростях свыше 30 м/с.

Особенности монтажа и эксплуатации передач. Начальное натяжение оказывает существенное влияние на работоспособность передач, поэтому его необходимо контролировать. Обычно кон- троль начального натяжения осуществляют путем прикладывания небольшой поперечной нагрузки (например, груза с силой тяжести Fg= 10–50 Н) посередине ветви и измерения стрелы f провисания ремня под грузом. В этом случае сила начального натяжения

F0 0,5Fgl* / f ( l* – половина свободной длины ветви).

Скольжение ремня

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: