Клиноременные передачи

Клиноременные передачи в процессе эксплуатации изнашиваются, вытягиваются и начинают пробуксовывать; вследствие этого не передается номинальный крутящий момент. Клиноременные передачи натягивают так же, как и цепи, увеличивая расстояние между осями соединяемых шкивов. Если натянуть ремни таким путем невозможно, то их заменяют новыми.  [2]

Клиноременные передачи хорошо работают при малых межосевых расстояниях и больших передаточных числах; обладают повышенной тяговой способностью и меньшими габаритными размерами. В этих передачах ( см. рис. 32.1, в) ремень имеет клиновидную форму поперечного сечения и располагается в канавках шкивов соответствующего профиля; рабочими по-верхностями ремня являются его боковые стороны.  [3]

Клиноременные передачи широко используются в индивидуальных приводах к рабочим машинам при мощности привода до 200 кет.  [4]

Клиноременные передачи получают в настоящее время широкое расиространение благодаря целому ряду преимуществ перед плоскоременной передачей.  [5]

Клиноременная передача может быть выполнена со ступенчатым или бесступенчатым регулированием скорости. В первом случае применяют ступенчатые шкивы, а во втором — шкивы из раздвижных дисков.  [7]

Клиноременная передача применяется преимущественно при малых межцентровых расстояниях и больших передаточных числах, при которых плоскоременная передача работает неудовлетворительно.  [8]

Клиноременная передача обладает лучшей сцепляемостью ремня со шкивом и создает меньшие давления на валы по сравнению с плоскоременной передачей.  [9]

Клиноременные передачи должны быть ограждены. Соединительную муфту ограждают, накрывая ее изогнутым металлическим листом, закрепленным на болтах к раме вентиляторной установки.  [10]

Клиноременная передача в отличие от плоскоременной обеспечивает лучшее сцепление ремня со шкивом, работает бесшумно и без толчков. При клиноремекной передаче расстояние между шкивами электродвигателя и вентилятора может быть значительно меньше, чем при плоскоременной. Плоские ремни в настоящее время почти не применяют.  [11]

Клиноременная передача в отличие от плоскоременной обеспечи-сает лучшее сцепление ремня со шкивом, работает бесшумно и без толчков. При клиноременной передаче расстояние между шкивами электродвигателя и вентилятора может быть значительно меньше, чем при плоскоременноп. Плоские ремни в настоящее время почти не применяют.  [13]

Клиноременная передача применяется при сравнительно малых межосевых расстояниях и больших передаточных отношениях. В этом случае простая плоскоременная передача работает неудовлетворительно.  [14]

Клиноременные передачи

Обычно клиноременная передача представляет собой от­крытую передачу с одним или несколькими ремнями. Рабочими поверх­ностями ремня являются его боковые стороны.

По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи обла­дают большей тяговой способностью, имеют меньшее межосевое рас­стояние, допускают меньший угол обхвата малого шкива и большие пе­редаточные числа < 10). Однако стандартные клиновые ремни не до­пускают скорость более 30 м/с из-за возможности крутильных колебаний ведомой системы, связанных с неизбежным различием ширины ремня по его длине и, как следствие, непостоянством передаточного отношения за один пробег ремня. У клиновых ремней большие потери на трение и на­пряжения изгиба, а конструкция шкивов сложнее.

Клиноременные передачи широко используют в индивидуальных приво­дах мощностью до 400 кВт. КПД клиноременных передач &#&51; = 0,87. 0,97.

Поликлиновые ременные передачи не имеют боль­шинства недостатков, присущих клиноременным, но сохраняют достоин­ства последних. Поликлиновые ремни имеют гибкость, сравнимую с гиб­костью резинотканевых плоских ремней, поэтому они работают более плавно, минимальный диаметр малого шкива передачи можно брать меньшим, передаточные числа увеличить до и < 15, а скорость ремня — до 50 м/с. Передача обладает большой демпфирующей способностью.

Клиновые и поликлиновые ремни. Клиновые приводные ремни выполняют бесконечными резинотканевой конструкции трапецеидально­го сечения с углом клина &#&66;0 = 40°. В зависимости от отношения ширины bа большего основания трапеции к ее высоте h клиновые ремни бывают нормальных сечений (b0 /h = 1,6, см.); узкие (b0 /h= 1,2); широкие (b0 /h =2,5 и более; применяют для клиноременных вариаторов).

В настоящее время стандар­тизованы клиновые рем­ни нормальных сече­ний, предназначенные для при­водов станков, промышленных установок и стационарных сель­скохозяйственных машин. Ос­новные размеры и методы контроля таких ремней регламентированы ГОСТ 1284.1-89. Ремни сечения Е0 применяют только для действующих машин и установок. Стан­дартные ремни изготовляют двух видов: для Умеренного и тропического климата, работаю­щих при температуре воздуха от минус 30 до плюс 60 °С, и для холодного и очень холодного климата, работающих при температуре от ми­нус 60 до плюс 40 °С. Ремни сечений А, В и С для увеличения гибкости могут изготовляться с зубь­ями (пазами) на внутренней поверхности, полу­ченными нарезкой или формованием (рис. 6.9, в).

Клиноременные передачи

Клиновые ремни (рис. 6.9, а, 6) состоят из резинового или резинотканевого слоя растяже­ния 1, несущего слоя 2 на основе материалов из химических волокон (кордткань или кордшнур), резинового слоя сжатия 3 и оберточного слоя прорезиненной ткани 4. Сечение ремня кордтканевой (а), кордшнуровой (б) конструк­ции показаны на рис. 6.9. Более гибки и долго­вечны кордшнуровые ремни, применяемые в быстроходных передачах. Допускаемая скорость для ремней нормальных сечений v < 30 м/с.

Технические условия на ремни приводные клиновые нормальных се­чений регламентированы ГОСТ 1284.2—89, а передаваемые мощности — ГОСТ 1284.3—89.

Кроме вышеуказанных приводных клиновых ремней стандартизова­ны: ремни вентиляторные клиновые (для двигателей автомобилей, трак­торов и комбайнов) и ремни приводные клиновые (для сельскохозяйст­венных машин).

При необходимости работы ремня с изгибом в двух направлениях применяют шестигранные (сдвоенные клиновые) ремни.

Весьма перспективны узкие клиновые ремни, которые пе­редают в 1,5—2 раза большие мощности, чем ремни нормальных сече­ний. Узкие ремни допускают меньшие диаметры малого шкива и работа­ют при скоростях до 50 м/с; передачи получаются более компактными. Четыре сечения этих ремней У0 (SPZ), УА (SPA), УБ (SPB), УВ (SPC) заменяют семь нормальных сечений.

Узкие ремни обладают повышенной тяговой способностью за счет лучшего распределения нагрузки по ширине несущего слоя, состоящего из высокопрочного синтетического корда. Применение узких ремней значительно снижает материалоемкость ременных передач. Узкие ремни пока не стандартизованы и изготовляются в соответствии с ТУ 38 605 205-95.

Следует отметить, что в клиноременных передачах с несколькими ремнями из-за разной длины и неодинаковых упругих свойств нагрузка между ремнями распределяется неравномерно. Поэтому в передаче не рекомендуется использовать более 8. 12 ремней.

Поликлиновые ремни (см. рис. 6.1, г) представляют собой бесконечные плоские ремни с ребрами на нижней стороне, работающие на шкивах с клиновыми канавками. По всей ширине ремня расположен высокопрочный синтетический шнуровой корд; ширина такого ремня в 1,5—2 раза меньше ширины комплекта ремней нормальных сечений при одинаковой мощности передачи.

Поликлиновые ремни пока не стандартизованы; на основании нор­мали изготовляют три сечения кордшнуровых поликлиновых ремней, обозначаемых К, Л и М, с числом ребер от 2 до 50, длиной ремня от 400 до 4000 мм и углом клина &#&66;0 = 40°.

По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи облада­ют значительно большей тяговой способностью за счет повышенного сцепления, обусловленного приведенным коэффициентом трения f ‘ между ремнем и шкивом.

Как известно из рассматриваемой в теоретической механике теории трения клинчатого ползуна,

где f — коэффициент трения на плоскости (для прорезиненной ткани по чугуну f = 0,3); a — угол профиля канавки шкива.

Приняв a = &#&66;0 = 40°, получим

Таким образом, при прочих равных условиях клиновые ремни способны передавать в три раза боль­шую окружную силу, чем плоские.

Клиноременные передачи

Расчет передачи с клино­выми ремнями. Расчет проводят из условий обеспечения тяговой способности и долговечности ремней; он основан на тех же предпосылках, что и расчет плос­коременных передач.

Расчет ремней выполняют с помощью таблиц, содержащих номинальные мощности, передаваемые одним ремнем в зависимости от сече­ния ремня, расчетного диаметра малого шкива, его частоты вращения и передаточного числа (расчетный диаметр шкива клиноременной передачи соответствует положению нейтрального слоя ремня, установленного в канавке шкива; см. диаметр dp на рис. 6.14).

Проектный расчет клиноременной передачи начинают с вы­бора сечения ремня по заданной передаваемой мощности и часто­те вращения малого шкива с помощью графиков (рис. 6.10). При мощно­стях до 2 кВт применяют сечение Z, а сечение ЕО — при мощностях свы­ше 200 кВт.

Далее определяется расчетный диаметр малого шкива. Минимально допустимые значения расчетных диаметров dmin малого шкива следующие:

ремня. Z А В С D Е УО УА УБ УВ

dmin , мм. 63 90 125 200 355 500 63 90 140 224

Следует помнить, что вышеприведенные значения расчетных диа­метров малого шкива обеспечивают минимальные габариты передачи, но с увеличением этого диаметра возрастают тяговая способность и КПД передачи, а также долговечность ремней. При отсутствии жестких требо­ваний к габаритам передачи расчетный диаметр d1 малого шкива следует принимать больше минимально допустимого значения. Диаметр d2 боль­шого шкива определяют по формуле

где и — передаточное число передачи; полученное значение округляют до ближайшего стандартного размера.

Расчетные диаметры шкивов клиноременных передач выбирают из стандартного ряда (мм):

63; 71; 80; &0; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 и т. д.

Далее определяют окружную скорость v ремня по формуле

где d1,n1 — расчетный диаметр и частота вращения малого шкива.

В ходе дальнейшего расчета находят все геометрические параметры передачи.

Межосевое расстояние а предварительно определяют по условию

где h — высота сечения ремня. Следует помнить, что с увеличением ме­жосевого расстояния долговечность ремней увеличивается.

Расчетная длина ремня Lp вычисляется по формуле, приве­денной в § 6.1, и округляется до ближайшей стандартной длины из ряда (для сечения В) (мм): 800; &00; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2120; 2240 и т. д. до 6300. Затем по формуле, приведенной в § 6.1, опре­деляют окончательное межосевое расстояние а в зависимости от приня­той стандартной расчетной длины ремня.

Угол обхвата а, на малом шкиве вычисляется по формуле,

приведенной в § 6.1.

Мощность Рр. передаваемая одним ремнем, рассчитывается по

где Ро — номинальная мощность, передаваемая одним ремнем (для ремней сечения В находится по табл. 6.2; для других сечений — по таблицам ГОСТа).

Са — коэффициент угла обхвата:

а°1. 180 160 140 120 90

Са. 1,0 0,95 0,89 0,82 0,68

CL — коэффициент длины ремня, зависящий от отношения принятой длины L ремня к исходной длине LР. указанной в стандарте:

L/L p. 0,3 0,5 0,8 1,0 1,6 2,4

CL. 0,79 0,86 0,95 1,0 1,1 1,2

(подробная таблица значений CL приведена в стандарте); Ср — коэффици­ент динамичности и режима работы; ориентировочно принимается как для плоскоременных передач, см. § 6.2 (подробная таблица значений Ср приведена в стандарте).

Дальнейший расчет клиноременной передачи сводится к определе­нию числа ремней z по формуле

где Р — передаваемая мощность на ведущем валу; Cz — коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте, вводится при z > 2:

Во избежание значительной неравномерности распределения нагруз­ки между ремнями не рекомендуется в одной передаче использовать бо­лее 8 ремней нормального сечения и 12 узких ремней; число ремней мел­ких сечений не следует брать больше 6.

Нагрузка на вал клиноременной передачи

R = 2F0z sin(a1 /2), где Fo — натяжение ветви одного ремня; a1 — угол обхвата малого шкива.

Величину F0 натяжения ветви одного ремня вычисляют по формуле

где v — окружная скорость ремня; &#&52;— коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил:

Сечение ремня. Z А В С D E E0

&#&52;, Н*с 2 /м 2 0,06 0,1 0,18 0,3 0,6 0,9 1,5

Передачи с узкими и поликлиновыми ремнями рассчитывают по ана­логичной методике. Таблицы мощностей, передаваемых одним узким ремнем и поликлиновым ремнем с 10 ребрами, имеются в учебных посо­биях по курсовому проектированию деталей машин.

При расчете поликлиновых ремней определяют число ребер z по формуле

где Р — передаваемая мощность на ведущем валу; Рр — мощность, пере­даваемая ремнем с 10 ребрами.

Расчет долговечности клиновых ремней нормальных сече­ний установлен ГОСТ 1284.2—89. Средний ресурс Lhср ремней в эксплуатации для среднего режима работы устанавливается 2000 ч. При легких, тяжелых и очень тяжелых режимах работы расчетный ре­сурс вычисляют по формуле

где К1 — коэффициент режима работы, равный: для легкого режима — 2,5; для тяжелого режима — 0,5; для очень тяжелого режима — 0,25; К2 — коэффициент, учитывающий климатические условия эксплуатации, рав­ный: для районов с холодным и очень холодным климатом — 0,75; для остальных районов — 1,0.

Режим работы для конкретных машин устанавливают по ГОСТу. Так, например, для станков с непрерывным процессом резания (токарные, сверлильные, шлифовальные) режим работы полагается легким; для фре­зерных, зубофрезерных станков режим работы полагается средним; стро­гальные, долбежные, зубодолбежные и деревообрабатывающие стан­ки работают в тяжелом режиме; очень тяжелый режим работы полага­ется для подъемников, экскаваторов, молотов, дробилок, лесопильных рам и др.

Клиноременные передачи

5.189.137.82 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Клиноременные передачи. Конструкции ремней и расчет передачи

где Р — окружное усилие.

Из условия равновесия имеем

Клиноременные передачи

откуда после подстановки

Клиноременные передачи

Клиноременные передачи

Здесь f ‘ — приведенный коэффициент трения

Клиноременные передачи

Нередко для практических расчетов принимают

Клиноременные передачи

Принимая в среднем f = 0,26, получим при β = 38°

Клиноременные передачи

Если значение этого приведенного коэффициента трения подставить в формулу

Клиноременные передачи

то станет видно, что для получения необходимого натяжения S1 в ведущей ветви натяжение S2 в ведомой ветви можно взять значительно меньшим, чем в плоскоременной передаче. Следовательно, и напряжение σ0 от предварительного натяжения So также будет меньшим.

Клиноременные передачи имеют следующие основные положительные качества:

1. достаточно высокий к.п.д. до 0,96 при одном ремне; до 0,94-0,95 при двух и более ремнях. В отдельных случаях, при оптимальных условиях, к.п.д. может доходить до 0,&8;

2. возможность осуществлять большие передаточные числа (i > 6 и более) без натяжного ролика, так как благодаря заклиниванию ремней угол обхвата может быть уменьшен до α = 120°;

3. возможность осуществлять передачи с малым межцентровым расстоянием.

4. большие окружные усилия можно передать при весьма малом натяжении ведомой ветви, что уменьшает также давление на валы шкивов.

К недостаткам клиноременных передач следует отнести:

1. несколько меньший срок службы ремней по сравнению с плоскими ремнями;

2. большую жесткость ремней;

3. шкивы клиноременной передачи более дороги в изготовлении;

4. необходимость в смещении валов для надевания ремней на шкивы или в натяжном приспособлении.

Конструкцииремней и расчет передачи

Клиновые ремни делаются без шва, в специальных пресс-формах. Они выполняются двух конструкций:

Клиноременные передачи

1) кордотканевой (рис.43а), в которой несущий нагрузку слой корда состоит из нескольких рядов почти безуточной ткани с основой из тонких шнуров и

2) кордо-шнуровой (рис.43б) с кордом из толстого шнура, навитым в один слой. Корд размещается в зоне нейтральной линии ремня. Выше (в слое растяжения) и ниже (в слое сжатия) располагаются резиновые подушки. Снаружи ремень имеет обертку из прорезиненной ткани, расположенной диагонально.

Для работы на шкивах малых диаметров применяются также зубчатые ремни с гофрами в нижней части (в).

Номинальной длиной ремня является его внутренняя длина. Расчетная длина по нейтральному слою ремня используется для определения межцентрового расстояния.

Существует семь стандартных размеров: от а/h= 10/6 до a/h = 50/30 мм/мм. Каждый размер ремня по сечению обозначается определенной буквой по ГОСТ 1284 — 45.

Клиноременные передачи

следует, что чем больше окружная скорость Клиноременные передачи [м/сек ], тем большую мощность N [л. с. ] может передать ремень при одном и том же окружном усилии Р [кг. ]

Для ориентировки при проектировании клиноременных передач в табл. 3 указаны рекомендуемые сечения ремней для общей передаваемой мощности.

Расчетная мощность определяется по формуле

Сечение ремней в зависимости от передаваемой мощности

Передаваемая мощность в л.с.

Клиноременные передачи

Рекомендуется число ремней брать не более шести, так как при z>6 ведущий шкив получается излишне широким (длинным), что вызывает большие изгибающие напряжения в вале.

Для клиноременных передач наименьшее межцентровое расстояние

Клиноременные передачи

По сравнению с плоскоремённой клиноременная передача получается значительно компактней.

Расчетная длина ремня определяется по приближенной формуле

Клиноременные передачи

Длина стандартного ремня подбирается в соответствии с ГОСТ.

Похожие материалы

Информация о работе

Передача механической энергии, осуществляе­мая гибкой связью за счет трения между ремнем и шкивом, называется ременной. Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шки­вов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и огибаемых приводным ремнем (рис. 182). Чем больше напряжение, угол обхвата шкива ремнем и коэффициент трения, тем больше передаваемая нагруз­ка. В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают: плоскоременные (рис. 183, I), клиноременные (рис. 183, II) и круглоременные (рис. 183, III). Наибольшее распространение в машиностроении получили плоские и клиновидные ремни. Плоские ремни испытывают минимальное напряжение изгиба на шкивах, клиновидные благодаря клиновому воздействию со шкивами характеризуются повышенной тяго­вой способностью. Круглые ремни применяют в небольших машинах, на­пример в машинах швейной и пищевой промышленности, настольных станках и приборах.

Клиноременные передачи

Клиноременные передачи

К достоинствам ременных передач относятся: возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 15 м): простота конст­рукции и малая стоимость; плавность хода и безударность работы; легкость ухода и обслуживания.

Однако ременные передачи громоздки, недолговечны в быстроходных механизмах, не позволяют получать постоянного передаточного отношения из-за проскальзывания ремня, создают повышенные нагрузки на валы и опоры (подшипники), так как суммарное натяжение ветвей ремня значи­тельно больше окружной силы передачи. Кроме того, во время эксплуата­ции ременной передачи не исключена возможность соскакивания и обрыва ремня, поэтому эти передачи нуждаются в постоянном надзоре.

Типы плоскоременных передач

В зависимости от расположения осей шкивов и назначения различаются следующие типы плоскоременных передач:

  • открытая передача — при параллельных осях и вращении шкивов в одном направлении (рис. 184, I);
  • перекрестная передача — при параллельных осях и враще­нии шкивов в противоположных направлениях (рис. 184, II);
  • полуперекрестная передача — при перекрещивающихся осях (рис. 184, III);
  • угловая передача — при пересекающихся осях (рис. 184, IV); передача со ступенчатыми шкивами (рис. 184, V), позволяющая изменять угловую скорость ведомого вала при постоянной скорости ведущего. Ступени шкивов располагаются так, чтобы меньшая ступень одного шкива находилась против большей ступени другого и т. д. Для изменения скорости ведомого шкива ремень перекидывают с одной па­ры ступеней на другую;
  • передача с холостым шкивом (рис. 184, VI), позволяющая остановить ведомый вал при вращении ведущего. На ведущем валу насажен широкий шкив 1, а на ведомом два шкива: рабочий 2, который соединен с ва­лом при помощи шпонки, и холостой 3, свободно вращающийся на валу. Ре­мень, связывающий шкивы, можно на ходу перемещать, соединяя шкив 1 со шкивами 2 или 3, соответственно включая или выключая ведомый вал;
  • передача с натяжным роликом, обеспечивающая автома­тическое натяжение ремня и увеличение угла обхвата ремнем меньшего шкива (рис. 184, VII).

Клиноременные передачи

Плоскоременная передача проста по своей конструкции, применяется при больших межосевых расстояниях (до 15 м) и высоких скоростях (до 100 м/с) при пониженной долговечности.

Клиноременная передача

В клиноременной передаче гибкая связь осуществляется приводным ремнем трапецевидного сечения с углом профи­ля. равном 40° (в недеформированном состоянии). По сравнению с плос­ким ремнем клиновидный ремень передает большие тяговые усилия, но пе­редача с таким ремнем имеет пониженный КПД.

Клиноременные передачи целесообразно использовать при больших пе­редаточных отношениях, малых межосевых расстояниях и вертикальном расположении осей валов. Скорость ремней клиноременной передачи не должна превышать 30 м/с. В противном случае клиновидные ремни будут вибрировать.

Клиновидные ремни для приводов общего назначения стандартизирова­ны ГОСТ 1284.1-89.

При монтаже клиноременной передачи особое внимание обращают на пра­вильность III установки клиновидного ремня в канавке обода шкива (рис. 185).

Клиноременные передачи

Детали ременных передач

Приводные ремни. Любой при­водной ремень служит тяговым органом. Он должен обладать определенной тяговой способностью (передавать заданную нагрузку без пробуксовывания), иметь достаточную прочность, долговечность, износостойкость, хорошее сцепление со шкивом и невысокую стоимость.

Плоские ремни изготовляют раз­ной ширины, конструкции и из раз­личных материалов: хлопчатобу­мажных, прорезиненных, шерстя­ных тканей и кожи. Выбор материа­ла для ремней обусловлен условия­ми работы (атмосферные влияния, вредные пары, температурные из­менения, ударные нагрузки и т. п.) и тяговой способностью. Приводные ремни (прорезиненные) стандарти­зированы.

Клиновидные ремни бывают двух типов: кордтканевые и кордшнуровые. В кордтканевых ремнях (рис. 186, I) корд выполнен в виде нескольких слоев кордткани с основой в виде крученых шнуров толщиной 0,8—0,9 мм. В кордшнуровых ремнях (рис. 186, II) корд состоит из одного слоя кордшнура, намотанного по винтовой линии и заключенного в тонкий слой резины для уменьшения трения. Эти ремни используются в быстро­ходных передачах и являются гибкими, надежными и долговечными.

Клиноременные передачи

Примечание. Корд — прочная крученая нить из хлопчатобумажного или искусствен­ного волокна.

В последние годы в отечественном машиностроении все больше стали при­менять зубчатые (полиамидные) ремни. Эти ремни сочетают в своей конструк­ции все преимущества плоских ремней и зубчатых зацеплений (рис. 187). На рабочей поверхности ремней 4 имеются выступы, которые входят в зацепле­ние в выступами на шкивах 1,2 и З. Полиамидные ремни пригодны для высо­коскоростных передач, а также для передач с небольшим межосевым рассто­янием. Они допускают значительные перегрузки, очень надежны и прочны.

Клиноременные передачи

Концы ремней соединяют склейкой, сшивкой и металлическими соединителями. Склейку однородных ремней (кожаных) осуществляют по косому срезу на длине, рав­ной 20. 25-кратной толщине ремня (рис. 188, I), а слойных ремней — по ступенчатой поверхности с числом ступеней не менее трех (рис. 188, II). Места соединения прорезинен­ных ремней после склеивания вулканизиру­ют.

Сшивку применяют для ремней всех типов. Она производится посредством жиль­ных струн или ушивальниками-ремешками из сыромятной кожи (рис. 188, III). Более со­вершенной и надежной считают сшивку встык жильными струнами с наклонными проколами (рис. 188, IV).

Клиноременные передачи

Механические соединители применяют для всех ремней, кроме быстро­ходных. Они позволяют осуществить быстрое соединение, но увеличивают его массу (рис. 188, V). Особенно хорошую работу обеспечи­вают шарнирные соединения проволочными спиралями (рис. 188, VI). Спи­рали продевают через ряд отверстий, и после прессования они обжимают ремень. Шарнир создается в результате совмещения спиралей и продевания через них оси.

Шкивы. Для плоских ремней наиболее приемлемой формой поверх­ности шкива является гладкая цилиндрическая поверхность (рис. 189,I).

Клиноременные передачи

Для центрирования ремня поверхность ведомого шкива делают выпук­лой, а ведущего — цилиндрической (при v <= 25 м/с оба шкива делают вы­пуклыми).

Для клиновидных ремней рабочей поверхностью служат боковые сторо­ны клиновых канавок (рис. 189, II) в ободе шкивов. Число и размеры этих канавок определяются профилем ремня и числом ремней.

Шкивы выполняют литыми из чугуна, алюминиевых сплавов, пластиче­ских масс и сварными из стали. Чугунные шкивы бывают цельными и разъ­емными, состоящими из двух половин, которые у обода и втулки скрепля­ются болтами. Разъемные шкивы можно легко снимать с вала, не поднимая вал с подшипников.

Клиноременная передача

Принципиальные основы конструкции. В этой передаче (см. рис. 12.1 и 12.17) ремень имеет клиновую форму поперечного сечения и располагается в соответствующих канавках шкива. В передаче может быть один или несколько ремней. Несколько тонких ремней применяют взамен одного толстого для уменьшения напряжения изгиба.

Форму канавки шкива выполняют так, чтобы между ее основа­нием и ремнем был зазор А. При этом рабочими являются боко­вые поверхности ремня. В то же время ремень не должен выступать за пределы наружного диаметра шкива, так как в этом случае кромки канавок быстро разрушают ремень.

Расчетным диаметром dp шки­ва является диаметр окружности расположения центров тяжести поперечных сечений ремня или нейтрального слоя при изгибе — ширина 6р. Все размеры, опреде­ляющие форму шкива (Я, Q>,BuU Dp, dn), выбирают по соответству­ющим таблицам стандартов в за­висимости от размеров попереч­ного сечения ремня, которые так­же стандартизованы.

Применение клинового ремня позволило увеличить тяговую спосо­бность передачи путем повышения трения. Положим, что вследст­вие натяжения ветвей ремня его элемент длиной Dl прижимается к шкиву силой DR (рис. 12.18). При этом элементарная сила трения, действующая в направлении окружной силы,

В аналогичных условиях для плоскоременной передачи DF=DRf.

Сравнивая эти формулы, можно отметить, что в клиноременной передаче трение увеличивается с уменьшением угла клина ср. От­ношение

Называют приведенным коэффициентом трения. Для стандартных ремней угол Q> принят равным 40°. При этом

Клиновая форма ремня увеличивает его сцепление со шкивом примерно в три раза. Дальнейшему увеличению сцепления путем уменьшения угла ср препятствует появление самозаклинивания рем­ня в канавках шкива. При самозаклинивании ремень испытывает дополнительный перегиб на сбегающих ветвях (рис. 12.19) и быст­рей разрушается от усталости.

Клиноременные передачи

При определении угла профиля канавки шкива учитывают ниже­следующее. При изгибе на шкиве профиль ремня искажается: шири­на ремня в зоне растяжения уменьшается, а в зоне сжатия увеличи­вается. При этом угол профиля ремня уменьшается. Если ремень, деформированный таким образом, расположить в канавке шкива с углом, равным углу профиля недеформированного ремня, то давление р на его боковые грани распределится неравномерно (рис. 12.20). Долговечность ремня в этом случае уменьшится. В целях

Клиноременные передачи

Выравнивания давления углы канавок делают меньше угла профиля ремня: чем меньше диаметр шкива, тем меньше угол канавки. По стандарту на размеры шкивов клиноременных передач канавки изготовляют с углами 34. 40°.

Значительное увеличение трения позволяет сохранить нагрузоч­ную способность клиноременной передачи при существенно мень­ших углах обхвата по сравнению с плоскоременной передачей. В соответствии с формулами (12.12) при F0= Const тяговая способ­ность этих передач (сила Ft ) будет оставаться постоянной при условии

Где Ок и /’ — угол обхвата и коэффициент трения клиноременной передачи; o^ и / — то же, для плоскоременной передачи. Имея в виду, что /’«3/, а по условию (12.25), 150°, получим

Для лучшего использования возможностей клиноременной пе­редачи на практике рекомендуется принимать аж^120° и в редких случаях до 70°. Такие допускаемые углы охвата а позволяют стро­ить клиноременные передачи с малыми межосевыми расстояниями А и большими передаточными отношениями а также передавать мощность от одного ведущего шкива нескольким ведомым (рис. 12.21).

Конструкция клинового ремня должна обладать достаточной гибкостью для уменьшения напряжений изгиба и в то же время иметь значительную продольную и поперечную жесткость. Приме­няют ремни с различной структурой поперечного сечения. Одно из типичных и наиболее распространенных сечений изображено на рис. 12.22. Слои шнурового (или тканого) корда 1 являются основным несущим элементом ремня. Они расположены в зоне нейтрального слоя Ьр для повышения гибкости ремня. Тканевая обертка 3 увели-

Чивает прочность ремня и предохраняет его от износа. Резина 2 как заполнитель объединяет ремень в единое целое и придает ему эластичность.

Клиновые ремни изготовляют в виде замкнутой бесконечной ленты. Для передач общего назначения по ГОСТ 1284.1 — 89 (см. также [22]) изготовляют шесть типов клиновых ремней Z(O)[29]. А, В(Б), С(В), D(r), Е(Д), отличающихся размерами поперечного сече­ния. Размеры сечения соответственно увеличивают от типа Z(O) к Е(Д) (табл. 12.2 и рис. 12.17 и 12.22). В табл. 12.2 в качестве примеров приведены параметры только для ремней трех сечений.

Примечание.А — площадь сечения, Q — масса 1 м длины, /р — расчетная длина по нейтральному слою. Ряд длин /р, мм: 400, 450, 500,560, 630, 710, 800, 900, 1000,1120,1250,1400, 1600,1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550,4000,4500, 5000, 6000.

Методика расчета передач. Ограниченное число типоразмеров стандартных клиновых ремней позволило определить допускаемую нагрузку для каждого типоразмера ремня, а расчет передачи свести к подбору типа и числа ремней по методике, изложенной в ГОСТ 1284.3 — 80[30] .

1. Сечение ремня выбирают по графику рис. 12.23, где область применения данного сечения [например, В(Б)] расположена выше собственной линии и ограничена линией предыдущего сечения (на­пример, А).

2. По графикам рис. 12.24. 12.26* определяют номинальную мощность PQ, передаваемую одним ремнем в условиях типо­вой передачи при а= 180°, /= 1, спокойной нагрузке, базовой длине ремня, сре­днем ресурсе (см. ниже). Расчет выполняют по диаметру малого шкива dp 1. При выборе диамет­ров из числа стандартных следует учитывать, что при меньших диаметрах уменьшаются габариты передачи, но увеличивается чис­ло ремней.

Ряд расчетных диаметровDp, мм: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200,

224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 и далее по рядуRaAO.

3. По формуле (12.28) определяют мощность Рр, передаваемую одним ремнем в условиях эксплуатации рассчитываемой передачи:

Где Са — коэффициент угла обхвата [а — по формуле (12.5)];

А, град. 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 Са 1 0,98 0,95 0,92 0,89 0,86 0,82 0,78 0,73 0,68 0,62 0,56

Шкивов приводят к тому, что ремни натягиваются различно, появ­ляются дополнительные скольжения, износ и потеря мощности. Поэтому рекомендуют

5. Определяют силу предварительного натяжения одного ремня:

Первый член формулы (12.32) следует из формулы для коэффициен­та тяги ф, где без учета корректирующих коэффициентов Ft=P/(Zv), А коэффициент тяги ср принят равным 0,6. Для передач с автомати­ческим натяжением (см. рис. 12.12) Fv= 0. При периодическом под­тягивании ремня Fv определяют по формуле (12.13), где «1250 кг/м3; А — по ГОСТу (см. также табл. 12.2); V — скорость ремня при расчетной частоте вращения.

6. По формуле (12.24) определяют силу, действующую на вал с учетом числа ремней Z и того, что сила F0 нагружает вал только в статическом состоянии передачи.

Ресурс наработки по ГОСТ 1284.2 — 89 для эксплуатации при среднем режиме нагрузки (умеренные колебания, см. рекомендации, приведенные выше) 7^=2000 ч. При других условиях

Где К — коэффициент режима нагрузки (см. с. 28&); К2 — коэф­фициент климатических условий: центральные зоны К2=1, зоны с холодным климатом К2= 0,75.

Параметрами оптимизации для клиноременной передачи являют­ся: 1) тип ремня (с учетом числа ремней); 2) диаметры шкивов (с учетом долговечности); 3) межосевое расстояние (с учетом числа пробегов и его влияния на долговечность).

Пример расчета 12.1. Рассчитать клиноременную передачу, установленную в си­стеме привода от двигателя внутреннего сгорания к ленточному транспортеру:Pi= =8 кВт,п= 1240 мин»1, 3,5. Натяжение ремня периодическое, желательны малые габариты.

Решение.1. По графику рис. 12.23 рекомендуют сечение ремня В(Б).

2.По графику рис. 12.26, учитывая условие задания по габаритам и рекомен­дацию (12.31), принимаемDp = 160 мм и находим Ро«3,4 кВт.

3.Рассчитываем геометрические параметры передачиDp2& 4>I,S=160 • 3,5=560 мм, что соответствует стандартному значению (см. выше). При согласованииDpдо­пускают отклонениеIдо +4%, если нет других указаний в задании.

По рекомендации [формула (12.29)] предварительно принимаемD^Dp2—560 мм. По формуле (12.6), /р « 2′ 560 4- 0,5я (560 +160)+(560 — 160)2/(4 &#&632; 560)=2322 мм. По табл. 12.2 принимаем /р=2500 мм. По формуле (12.7) уточняем

По формуле (12.5), «=180 — 57(560—160)/654= 145° — в допускаемых пределах [см. рекомендации (12.29)].

4.По формуле (12.28) определяем мощность Рр, передаваемую одним ремнем. Здесь Са

«0,9 (см. выше); из рис. 12.27 С/®1; из рис. 12.28 С,«1,14; учитывая двигатель внутреннего сгорания и ленточный транспортер (нагрузка с умеренными толчками), принимаем Ср »1,2. При этомРр= 3,4 • 0,9 • 1,14/1,2=2,9 кВт.

5.По формуле (12.30), число ремнейz=8/(2,9 ‘0,95) «3 — условие (12.31) удов­летворяется.

6.По формуле (12.32) находим предварительное натяжение одного ремня приV=7Cdpi/Ii/60=7R0,16* 1240/60 = 10,4 м/с и /^=1250 138* 10″6,10,42 = 18,66 Н [см. формулу (12.13), табл. 12.2]. По формуле (12.32), Р0=0,85’8′ 103′ 1,2/(3′ 10,4 0,9 х х 1,14) +18,66=274 Н.

8.Ресурс наработки ремней находим по формуле (12.33) при К = 1 и = 1: Т— Гго=2000 ч.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *