Билет 30. Плоскоременная передача

Плоскоременная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов и машин посредством гибкой связи – плоского ремня. Классическая компоновка плоскоременной передачи - два шкива (ведущий и ведомый) и охватывающий их плоский ремень. Ведущий шкив за счет силы трения между своей рабочей поверхностью и ремнем приводит последний в движение. Ремень в свою очередь передает вращение ведомому шкиву. Валы могут быть с параллельными, пересекающимися или скрещивающимися осями.

В качестве основных преимуществ плоскоременной передачи можно выделить простоту конструкции, невысокую стоимость, плавность хода, низкие шумовые характеристики, высокую точность синхронного вращения, возможность работы с большими угловыми скоростями, а также передачу крутящего момента между валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга (до 15 метров).

Кроме того, плоскоременная передача требует минимального технического обслуживания в эксплуатации, а ее коэффициент полезного действия достигает 98%.

Сегодня ремни плоские приводные применяются в механизмах прессов для изготовления кузовов грузового автотранспорта, в качестве приводов пилорам, в деревообрабатывающих, ткацких, прядильных, текстильных, токарных и прочих станках, в генераторах, вентиляционных установках, а также центробежных и пневматических насосах, в сельскохозяйственном машиностроении и т.д.

 

 

На практике встречаются самые различные конструкции передач, с плоским ремнем. Рассмотрим наиболее типичные:

- открытая (см. рис. 1, а) — самая простая, надежная и удобная в работе передача; ее применяют при параллельных осях;

- перекрестная (см. рис.1, 6) — используется при необходимости вращения шкивов в противоположных направлениях и параллельных осях. Имеет повышенное изнашивание кромки ремня. Эта передача не находит широкого применения;

- полуперекрестная (см. рис.1, в) — передача для перекрещивающих­ся осей;

- угловая (рис.1, г) — рекомендуется при пересекающихся осях (пре­имущественно под углом 90°).

 

 

Билет 31. Расчет шпоночных соединений

Шпо́ночное соедине́ние — соединение охватывающей и охватываемой детали для передачи крутящего момента с помощью шпонки. Шпоночное соединение позволяет обеспечить подвижное соединение вдоль продольной оси.

При проектировании шпоночного соединения ширину и высоту шпонок принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от диаметра вала. Длину шпонки принимают в зависимости от длины ступицы и согласовывают с ГОСТом. Достаточность принятых размеров шпонки проверяют расчетом соединения на прочность (проверочный расчет).

Призматические шпонки рассчитывают на смятие и срез по следующим формулам:

,

,

где - вращающий момент; - диаметр вала; - ширина шпонки; - рабочая длина шпонки; - глубина врезания шпонки в ступицу; и - расчетное и допускаемое напряжение на смятие для более слабого материала шпоночного соединения (вала, шпонки или ступицы); и - расчетное и допускаемое напряжение на срез для материала шпонки.

Проверочный расчет сегментной шпонки проводится так же, как и для призматической шпонки:

,

,

где - длина шпонки.

У стандартных шпонок размеры поперечного сечения и подобраны таким образом, что прочность соединения определяет напряжение смятия (расчет на срез не проводят).

Если прочность не достаточна, то устанавливают одну или несколько дополнительных шпонок (однако, установка нескольких шпонок сильно ослабляет вал, поэтому в таких случаях шпонки заменяют шлицевыми соединениями или соединением с натягом).

Билет 32. Клиноременные передачи

Клиноременная передача - ременная передача с параллельными осями, приводной ремень кото­рой имеет клиновую форму поперечного сечения. Клиноременную передачу выполняют только открытой. Клиновые ремни стандартизованы по сечению и длине. Клиновые ремни применяют по несколько штук, чтобы варьировать нагрузочную способность и несколько повысить надёжность передачи. Число клиновых ремней часто принимают от трех до пяти (максималь­но восемь ремней), но передача может быть и с одним ремнем. Форму ка­навки шкива проектируют так, чтобы между шкивом и ремнем постоянно был гарантированный радиальный зазор Рабочие поверхно­сти — это боковые стороны ремня, поэтому клиновый ремень не должен выступать за пределы наружного диаметра шкива. Клиноременные переда­чи в машиностроении применяют чаще, чем плоскоременные.

Клиноременная передача имеет преобладающее применение из-за увеличения тяговой способности вследствие повышения трения, при этом сцепление со шкивом увеличивается приблизительно в 3 раза. Ремень имеет клиновую форму поперечного перереза и располагается в соответствующих канавках. Для уменьшения напряжений изгиба применяют несколько ремней. Клиновые ремни изготовляют в виде замкнутой бесконечной ленты. Однако ско­рость этой передачи не должна превышать 30 м/с, так как при v 30 м/с клиновые ремни начинают вибрировать. Промышленность выпускает клиновые ремни двух типов: кордшнуровые (рис.3, а) и кордтканевые (рис.3, б).

 

Рис.4. Клиновой ремень с гофрами на внутренней поверхности