2. Плоско- и клиноременные передачи. Передача зубчатым ремнём ?

2. Плоско- и клиноременные передачи. Передача зубчатым ремнём?

До появления клиноременной передачи наибольшее распрост­ранение имела плоскоременная передача. Она проста, может рабо­тать при высоких скоростях и вследствие большой гибкости ремня обладает сравнительно высокими долговечностью и КПД.

Разновидности передач. На практике применяют большое число различных схем передач плоским ремнем. Из этих схем здесь рас­сматриваются только наиболее типичные: открытая передача (рис.1, а) применяется при параллельном расположении валов и одинаковом направлении вращения шкивов; перекрестная пере­дача (рис.1, б), в которой ветви ремня перекрещиваются, а шки­вы вращаются в противоположных направлениях; полуперекрестная передача (рис.1, в), в которой оси валов перекрещиваются под некоторым углом; угловая передача (рис.1, г), в которой оси валов пересекаются под некоторым углом. Из этих схем на практи­ке чаще всего применяют простую открытую передачу. В сравнении с другими она обладает повышенными работоспособностью и дол­говечностью. В перекрестных и угловых передачах ремень быстро изнашивается вследствие дополнительных перегибов, закручивания и взаимного трения ведущей и ведомой ветвей. Нагрузку этих передач принимают не более 70...80% от нагрузки открытой пере­дачи.

Рис. 1

Регулируемая передача со ступенчатыми шкивами Применяется в тех случаях, когда требуется регулировка передаточ­ного отношения.

Передача с натяжным роликом (рис.1, ё) применяется при малых межосевых расстояниях и больших передаточных отношени­ях. Она автоматически обеспечивает постоянное натяжение ремня. В этой передаче угол обхвата а, а следовательно, и тяговая способ­ность ремня становятся независимыми от межосевого расстояния и передаточного отношения. При любых практически выполнимых аи/можно получить а> 180°. Натяжной ролик рекомендуют уста­навливать на ведомой ветви ремня. При этом уменьшается потреб­ная сила нажатия ролика на ремень, а дополнительный перегиб ремня на ролике меньше влияет на долговечность ремня, так как ведомая ветвь слабее нагружена. Основным недостатком такой передачи является понижение долговечности ремня вследствие до­полнительного перегиба обратного знака. Применение пере­дачи с натяжным роликом сократилось после изобретения клиноременной передачи, которая также позволила уменьшить а и увели­чить I.

Основные типы плоских ремней. В машиностроении применяют следующие типы ремней.

Кожаные ремни обладают хорошей тяговой способностью и вы­сокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Вы­сокая стоимость и дефицит кожаных ремней значительно ограничи­вают их применение.

Прорезиненные ремни состоят из нескольких слоев хлопчатобу­мажной ткани, связанных между собой вулканизированной резиной. Ткань, имеющая больший модуль упругости, чем резина, переда­ет основную часть нагрузки. Резина обеспечивает работу ремня как единого целого, защищает ткань от повреждений и повышает коэффициент трения. Будучи прочными, эластичными, малочувст­вительными к влаге и колебаниям температуры, эти ремни успеш­но заменяют кожаные. Прорезиненные ремни следует обере­гать от попадания масла, бензина и щелочей, которые разрушают резину.

Хлопчатобумажные ремни изготовляют как цельную ткань с не­сколькими слоями основы и утка, пропитанными специальным составом (битум, озокерит). Такие ремни, легкие и гибкие, могут работать на шкивах сравнительно малых диаметров с большими скоростями. Тяговая способность и долговечность у этих ремней меньше, чем у прорезиненных.

Шерстяные ремни — ткань с многослойной шерстяной основой и хлопчатобумажным утком, пропитанная специальным составом (сурик на олифе). Обладая значительной упругостью, они могут работать при резких колебаниях нагрузки и при малых диаметрах шкивов. Шерстяные ремни менее чувствительны, чем другие, к тем­пературе, влажности, кислотам и т. п., однако их тяговые свойства ниже, чем у других типов ремней.

Пленочные ремни — новый тип ремней из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона или лавсана. Эти ремни обладают высокими статической прочностью и сопроти­влением усталости. Применяются для передач мощностью до 15 кВт. При малой толщине (0,4... 1,2 мм) они передают значительные нагрузки, могут работать при малых диаметрах шкивов и с высокой быстроходностью (v^60 м/с). Для повышения тяговой способности ремня применяют специальные фрикционные покрытия. Рекоменду­емые толщины и минимальный диаметр малого шкива для пленоч­ных ремней:

Д, мм............. 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

Dh мм............ 28 36 45 56 63 75 80 90 100

Соединение концов ремня. Большое влияние на работу передачи, особенно при значительных скоростях, оказывает соединение кон­цов ремня. Недоброкачественное соединение концов ремня приво­дит его к преждевременному разрушению и снижает тяговую спосо­бность передачи. Существует много различных способов соедине­ния концов ремня. Все эти способы можно разделить на три основ­ные группы: сшивка, склеивание, металлическое скрепление. Выби­рая тот или иной способ соединения концов ремня, следует учиты­вать рекомендации специальной литературы.

В последнее время промышленность начинает выпускать плос­кие ремни (например, пленочные) в виде замкнутой ленты опреде­ленной длины. Это значительно повышает долговечность ремней и допускаемые скорости.

Устройства для натяжения ремня

Натяжение ремня существенно влияет на долговечность, тяговую способность и к.п.д. передачи. Чем выше предварительное натяжение ремня F_o, тем больше тяговая способность и к.п.д., но меньше долговечность ремня. Натяжение ремня в передачах осуществляется:

- Устройствами периодического действия, где ремень натягивается винтами. Ремень периодически подтягивается по мере вытяжки. Требуется систематическое наблюдение за передачей, иначе возможно буксование и быстрый износ ремня.

- Устройствами постоянного действия, где натяжение создаётся грузом, весом двигателя или пружиной. Часто натяжение происходит за счёт массы двигателя на качающейся плите. К таким устройствам относятся натяжные ролики. Натяжение ремня автоматически поддерживается постоянным.

- Устройствами, автоматически регулирующими натяжение в зависимости от нагрузки с использованием сил и моментов, действующих в передаче. Шкив 1 установлен на качающемся рычаге, который также является осью ведомого колеса зубчатой передачи. Натяжение ремня 2F_o равно окружной силе на шестерне и пропорционально передаваемому моменту.

Передачи зубчатым ремнем

Зубчатые ремни выполняют плоскими с поперечными зубьями на внутренней поверхности, которые входят в зацепление с зубьями на шкивах. Передача зубчатым ремнем работает по принципу зацепления (рис. 10.1, а). Зубчатое зацепление ремня со шкивом устраняет скольжение и необходимость в большом предварительном натяжении. Уменьшается влияние угла обхвата (межосевого расстояния) на тяговую способность, что позволяет уменьшить габариты передачи и реализовывать большие передаточные числа.

Достоинства передач зубчатым ремнем:

Постоянное передаточное число. 2. Малое межосевое расстояние. 3. Небольшие нагрузки на валы и подшипники. 4. Большое передаточное число (u < 12). 5. Низкий уровень шума и отсутствие динамических нагрузок вследствие эластичности ремня и упругости зубьев.

Недостатки:

Сравнительно высокая стоимость. 2. Чувствительность к отклонению от параллельности осей валов.

Применение:

Передачу зубчатым ремнем применяют как в высоконагруженных передачах (например, кузнечно-прессовое оборудование), используя ее высокую тяговую способность, так и в передачах точных перемещений (в связи с постоянством передаточного числа): приводы печатающих устройств ЭВМ, киносъемочная аппаратура, робототехника и др.

Мощность, передаваемая зубчатым ремнем, до 200 кВт, скорость ремня до 60 м/с, КПД передачи 0,94...0,98.

В зависимости от способа изготовления зубчатые ремни выпускают двух видов: сборочные и литьевые.

Сборочные ремни состоят из несущего слоя — металлокорда стеклокорда, резины и тканевого покрытия на зубчатой поверхности, свулканизированных в одно целое. Отличаются от литьевых более высоким качеством. Литьевые ремни состоят из металлокорда, резины или полиуретана и не имеют тканевого покрытия. Металлокорд представляет собой стальные тросы диаметром 0,36 или 0,75 мм, стеклокорд — крученые нити диаметром 0,35...1,1 мм из стекловолокна.

Зубья ремня имеют трапецеидальную форму с углом профиля = 50⁰ и 40° (рис. 16, б).

Размеры ремня и параметры передачи зависят от модуля m — основной расчетной характеристики передачи.

Дата добавления: 2015-09-29