Составные части ремённой передачи

К составным частям ремённой передачи относятся шкивы и ремни.

Шкивы. Размеры и форма шкивов стандартизированы (диаметры, ширины, размеры канавок под ремни и т. д.). Шкивы изготавливаются из чугуна, стали, лёгких сплавов, пластмасс и древесины. Наружная часть шкива называется ободом, а центральная часть – ступицей. Обод со ступицей соединяются диском или спицами. Наружная часть обода для ПРП – прямая или выпуклая для удержания ремня в средней части шкива; для остальных типов ремённых передач – имеет форму канавок под соответствующий ремень.

Ремни ПРП. Различаются два вида плоских ремней: обыкновенные и быстроходные. Обыкновенные: прорезиненные, кожаные, хлопчатобумажные и шерстяные. Выпускаются конечными рулонами со сшивкой концов. Применяются при скорости ремня до 25…30 м/с. Быстроходные: выполняются из капрона или нейлона с фрикционным покрытием из синтетических смол и кожи. Изготавливаются бесконечными литыми или конечными со сваркой концов при скорости до 50…100 м/с.

Ремни КПР. Клиновые ремни выполняются бесконечными двух конструкций – с несущим элементом из слоев ткани (кордтканевые) (рис. 10.19, а) или слоев шнура, навитого по спирали (кордшнуровые) (рис. 10.19, б). Снаружи ремни имеют тканевую обёртку.

а) б)

Рис. 10.19. Ремни КПР:

а – кордтканевый; б – кордшнуровый

Кордшнуровые ремни более гибки, обеспечивают более высокий КПД и более долговечны. Применяются в ответственных передачах, например, в автомобильных двигателях.

В зависимости от площади поперечного сечения клиновые ремни выпускаются семи сечений – О, А, Б, В, Г, Д, Е нормального, узкого и широкого (вариаторного) типа.

Ремни ПлКРП. Прорезиненные с прочным шнуровым кордом из полиэфирного волокна, расположенного в тонкой плоской части и с клиновыми выступами на рабочей стороне (рис 10.18, в). Изготавливаются трёх сечений K, L и М. Применяются для приводов, требующих повышенной вибропассивности при скорости до 50 м/с и передаточном отношении до 12.

Ремни КрРП. Ремни круглоремённых передач выпускаются прорезиненными с диаметром от 2 до 20 мм. Применяются в приводах с пространственным расположением валов или при нескольких ведомых валах. Используются в полиграфических и бытовых машинах, в станках, приборах и т. д.

Механика работы и основы расчёта ремённой передачи

Если ремённая передача находится в покое, то верхняя и нижняя ветви ремня натянуты одинаково. При работе передачи вращающий момент, исходящий от ведущего шкива, усиливает натяжение ведущей ветви ремня (на рис.10.17 она снизу) и ослабляет натяжение ведомой ветви. В результате перераспределения натяжений ведущая ветвь постоянно находится в более растянутом состоянии, чем ведомая. Растяжение ведущей ветви происходит при сходе её с ведомого шкива, причём, ещё на шкиве, а восстановление длины – при сходе ведомой ветви с ведущего шкива. Обе деформации происходят за счёт проскальзывания ремня на некоторой части дуги обхвата шкива этим ремнём. Ведущий шкив, принимая растянутый ремень, вращается быстрее, чем это было бы при нерастяжимом ремне. Это явление называется упругим скольжением. Его теорию разработал Л. Эйлер.

Помимо напряжений от растяжения ремень испытывает напряжения от изгиба, их показывают эпюры , . За один пробег ремень четырежды деформируется (растяжение – большое, затем поменьше и дважды изгиб). Чем меньше диаметры шкивов, тем больше деформация изгиба и тем меньше долговечность ремня.

Исходными данными для расчёта ремённой передачи являются: частота вращения и мощность на ведущем шкиве, передаточное отношение и условия работы (сменность, характер нагрузки и т. д.).

Основными параметрами при проектировании ПРП и КРП являются: диаметры шкивов и ; межосевое расстояние ; угол обхвата ведущего шкива; длина ремня L; сила начального натяжения ремня ; силы натяжения ветвей ремня и ; сила давления ремня на вал шкива; рабочий ресурс передачи . После проектировочного расчёта выполняется проверочный по тяговой способности и долговечности ремня. Подробный расчёт ремённых передач приведён в [5].

Цепные передачи.

Простейшая цепная передача (ЦП) состоит из двух звёздочек, соединённых замкнутой цепью (рис. 10.20).

По сравнению с ремёнными передачами ЦП имеют следующие достоинства: компактность (малые габариты при удобстве расположения); постоянство среднего передаточного числа; меньшие нагрузки на валы и оси; возможность применения при больших межосевых расстояниях. К недостаткам ЦП относится: шум при работе, высокая стоимость цепей и звёздочек; низкая долговечность шарниров цепи; неравномерность хода цепи, особенно при малых числах зубьев звёздочек.

Рис. 10.20. Схема цепной передачи:

1 – ведущая звёздочка, 2 – ведомая звёздочка, 3 – цепь.

ЦП используются как понижающие. Они применяются в тихоходных приводах металлорежущих станков, сельскохозяйственных машин, буровых установок, транспортных и транспортирующих машин.

Применяются ЦП обычно в приводах при мощности до 5000 кВт, скорости цепи до 35 м/с, передаточном числе до 12. Коэффициент полезного действия = 0,92…0,98 и зависит главным образом от качества цепи и условий смазки.