Що таке ремінна передача? Розрахунок ремінної передачі. Розрахунок ремінної передачі Максимальне передатне відношення клинопасової передачі дорівнює

Ремінна передача– це передача гнучким зв'язком(рис. 5.2), що складається з ведучого 1 та веденого 2 шківів і одягненого на них ременя 3 . До складу передачі можуть входити натяжні пристроїта огорожі. Можливе використання кількох ведених шківів та кількох ременів. Шківи жорстко закріплені на провідному та веденому валах.

Основне призначення– передача механічної енергії зі зниженням частоти обертання.

За принципом дії розрізняють передачі тертям(більшість передач) та зачепленням(зубчасто-ременові). Залежно від форми поперечного перерізу ременя розрізняють ремінні передачі: плоскі, клинові, поліклінові, круглі, квадратні.Клинові, поліклінові, зубчасті та швидкохідні пласкі ремені виготовляють нескінченно замкнутими. Плоскі ремені переважно випускають кінцевими – у вигляді довгих стрічок.

Перевагиременних передач тертям: відсутність мастильної системи, простота та низька вартістьконструкції, запобігання різким коливанням навантаження та ударів, можливість передачі руху на значні відстані, захист від перевантаження за рахунок прослизання ременя по шківу, плавність та низька шумність роботи.

Недоліки:мала довговічність ременів у швидкохідних передачах; значні розміри; мінливість передавального відношення (через прослизання ременів на шківах); необхідність захисту ременя від попадання олії; значні сили, що діють на вали та опори.

Для визначення передавального відношення ремінної передачі приймають, що ремінь не витягується і не прослизає на шківах. Таке припущення не вносить істотної похибки до розрахунків, оскільки лінійна швидкість [м/с] будь-якої точки, що лежить на поверхні тіла, що обертається (у нашому випадку - провідного шківа), визначається як

де – кутова швидкість, Рад/с; - Діаметр шківа, м; - Число оборотів за хвилину, про/хв.

Так як будь-яка точка ременя, що збігається з точкою провідного шківа, що розглядається, рухається з тією ж лінійною швидкістю (а значить, і ті точки ременя, які контактують з веденим шківом, і збігаються з ними точки веденого шківа мають ту ж лінійну швидкість).

Відповідно також визначається і лінійна швидкість будь-якої точки обода веденого шківа: При цьому відношення лінійних швидкостей і веденого, і ведучого шківів дорівнює або, отже, або .

Передатне відношення передачі виражається відношенням діаметрів веденого та ведучого шківів:

Кути і (див. рис. 5.2), відповідні дугам, якими стосуються ремінь і шків, називаються кутами обхвату.

Оскільки ремінна передача передає обертання за рахунок сил тертя між ременем і шківом, її працездатність істотно залежить від кутів обхвату, визначальним з яких є кут обхвату на меншому шківі. Його величина в першу чергу залежить від відстані між центрами шківів (міжосьова відстань) та передавального відношення. Практика показала, що плоскочасна передача працює нормально, якщо кут обхвату не менше ніж 120 градусів. Ця вимога виконується, якщо дотримуються такі умови: міжосьова відстань не менша за подвійну суму діаметрів шківів.

Можна забезпечити працездатність плоскочасної передачі та при великих передатних відносинах, застосувавши натяжний ролик. 4 (див. рис. 5.3), який збільшить кут обхвату на меншому шківі.

Гранична окружна швидкість плоскопасової передачі залежно від матеріалу ременя лежить у межах 20...40 м/с.

Більш досконалим видом передачі руху гнучким зв'язком є ​​клинопасовий, де на обід шківів зроблені канавки, в які входить ремінь, що має в поперечному перерізі форму трапеції. У цих передачах корисне навантаженняпередається за рахунок сил тертя між бічними поверхнями ременя та канавок шківів. Трапецієподібний переріз ременя за рахунок розклинювання збільшує його зчеплення зі шківом та підвищує тягову здатність передачі. Це дає можливість здійснення більш високих передавальних відносин (до 7 і навіть до 10), можливість застосування за малих міжцентрових відстаней.

Якщо для плоскочасної передачі міжцентрова відстань

то для клинопасової передачі , що дозволяє однією передачею здійснити обертання кількох ведених валів без застосування натяжних роликів.

На кінематичних схемах ремінні передачі мають відповідні умовні позначення(На рис. 5.4, аз плоским, але в рис. 5.4, б -з клиновим ременями).

Останнім часом стали широко застосовуватися зубчасто-ременові передачі. на робочої поверхніременя є виступи - зуби, які входять у зачеплення з аналогічними зубами на шківах. Такі передачі працюють без ковзання, що забезпечує сталість передавального відношення.

У деяких випадках застосовують складнішу ременную передачу - багатоступінчасту (рис. 5.5), що складається з декількох ступенів (пар шківів).

Передавальні відносини окремих щаблів ( , , ) виражаються через співвідношення діаметрів ведених () та провідних () шківів. Стосовно всієї передачі - діаметр ведучого шківа, а - діаметр веденого шківа, проте їх відношення не буде шуканим передатним ставленнямвсієї передачі, оскільки ці шківи пов'язані єдиним ременем.

Визначимо необхідне співвідношення, врахувавши, що провідний вал (не шків!) кожного наступного ступеня одночасно є веденим валом попереднього.

Передатне відношення першої пари шківів

Передатне відношення другої пари шківів

Оскільки шківи діаметром і закріплені однією валу, .

Передатне відношення третьої пари шківів

а отже, .

Передатне відношення всієї передачі

Таким чином, передатне відношення пасової багатоступінчастої передачі дорівнює твору передавальних відносин окремих її ступенів.

Автомобільна механіка включає в себе досить велику кількість механізмів, які передають різні обертальні або поступальні рухиінші пристрої. Одним з таких пристроїв є клинопасова передача. У цій статті ми постараємося якнайдокладніше розповісти, що це таке, для чого вона потрібна і як працює?

Що таке і як працює клинопасова передача?

Ремінна передача – це спосіб передачі механічної енергії, що обертає, від його джерела на інший механізм. У даному випадку, такою енергією виступає крутний момент. Будь-яка ременная передача складається з одного ременя і двох шківів як мінімум.

Ремінь, як правило, виготовляється з гуми, що пройшла спеціальну обробку, яка дозволяє їй стійко переносити не надто сильні. механічні діїна розтягування та деякі термічні відхилення. Існує безліч різновидів ремінних передач, але ми зупинимося на найпоширенішому варіанті - клинопасової, яка отримала досить широке поширення в автомобілебудуванні.

Клинопасова передача виконана у вигляді ременя клиноподібної форми та відповідних шківів. Шків клинопасової передачі являє собою металевий диск зі спеціальними відгалуженнями по колу, призначеними для самого ременя. Ремінь, у свою чергу, має два варіанти виконання: зубчастий ремінь або гладкий.

Спочатку таким ременем наводилося велика кількістьрізних механізмів автомобіля. Основними і досі залишаються генератор і водяний насос. На вантажних та багатьох інших сучасних автомобіляхза допомогою такого ременя наводяться в рух спеціальні та повітряні компресоридля підсилювачів гальмівної системиавтомобіля.

Головною особливістю шківа клинопасової передачі має бути спеціальна канава для ременя. Без неї, даний реміньпросто зіскочить з механізму, оскільки має порівняно малу товщину. Такий підхід дозволяє скоротити місце, яке займає ремінним приводом за рахунок зменшення його габаритів.

Розміри шківів залежать від передавального співвідношення. Якщо передача знижувальна, то провідний шків має бути меншим за ведене і навпаки.

Ремінь же повинен мати певну м'якість у різних погодних умовах. Так як автомобіль призначений для експлуатації в зимовий та літній період, А отже, ремінь не повинен втрачати своїх еластичних властивостей за жодних обставин. Застосування будь-якого іншого ременя в клинопасової передачі неприпустимо.

Відео - Пристрій ремінної передачі - шківи та ремені

Переваги та недоліки ремінної передачі

Як і всі механізми, ремінна передача теж має свої переваги та недоліки, вирішити всі з яких, на жаль, не вдається, що дозволяє застосовувати цей механізм лише у певній діяльності.

Переваги:

• Підвищена плавність роботи. Так як гума має достатню еластичність, це дозволяє їй знижувати ударні навантаження і зменшувати вібрації, що виникають.
• Можливість неточної установки шківів. Еластичний ремінь допускає невеликий перекіс, що не вплине на спільну роботумеханізму. Саме тому дана передача має можливість зміни передавального співвідношення на ходу і так широко застосовується на варіаторних коробках передач.
• Відсутність шуму. Завжди і скрізь передача славилася відсутністю шуму. Це і змусило розробників ВАЗ 2105 випустити саме з ремінним приводом ГРМ.
• Повна відсутність перевантажень. Справа в тому, що ремінь у процесі своєї роботи може прослизати, що знижує навантаження на механізм і захищає від зносу дорогі металеві деталі пристрою. Так, наприклад, при надто швидкому обертанні колінчастого валу, не отримує такого ж крутного моменту, а крутиться зі своєю швидкістю, отриманою спочатку, так як збільшивши тягу, ремінь починає прослизати щодо другого шківа. Крім того, в мотоблоках ремінна передача використовується як привод зчеплення, так як працює набагато м'якше і плавно.
• Економічна доцільність. Справа в тому, що шківи і ремені коштують досить дешево і не так часто потребують заміни. Мабуть, ременевий привід є найекономічнішим із усіх.
• Ремінну передачу не потрібно змащувати. Мало того, мастило негативно позначиться на роботі ременя, так як він почне прослизати частіше і не зможе передати необхідний крутний момент.
• У разі пошкодження ременя він просто без наслідків злітає з механізму, на відміну від ланцюга, який ламає, все, що «дістане».
• на досить велику відстань. Мало того, деякі ремені мають здатність до розтягування, що робить їх згодом ще м'якшим.

Недоліки:

• Шківи ремінного приводу мають набагато більший розмірніж шківи будь-яких інших передач. Це робить цю конструкцію занадто великою, хоча навантаження на обидва види передач абсолютно однакова.
• Мала міцність ременя та прискорене зношування. При перетяжці ремінь постійно нагрівається та обривається, що викликає зупинку механізму.
• Порушення передавального співвідношення внаслідок ковзання ременя щодо інших шківів. Ця проблемамайже повністю відсутня у зубчастому варіанті ременя.
• Потреба в додаткових пристроях: пристрій натягу ременя, пристрої, коливання, що гасять, і утримуючий ремінь у канавках.
• Занадто невелика здатність, що несе.

Ось і все, що собою являє клинопасова передача. У сучасне машинобудуваннявона грає далеко не останню роль, тому не варто її недооцінювати.

Ремінна передача – це механізм перенесення енергії за допомогою приводного ременявикористовує сили тертя або зачеплення. Величина навантаження, що передається, залежить від натягу, кута обхвату і коефіцієнта тертя. Ремені обгинають шківи, ​​один з яких ведучий, а інший – ведений.

Гідності й недоліки

Ремінна передача має такі позитивні властивості:

• безшумність та плавність у роботі;
• не потрібна висока точність виготовлення;
• прослизання при перевантаженнях та згладжування вібрацій;
• немає необхідності у змащуванні;
• невелика вартість;
• можливість ручної замінипередачі;
• легкість монтажу;
• відсутність поломок приводу під час обриву ременя.

Недоліки:

• великі розміри шківів;
• порушення передатного відношення при ковзанні ременя;
• невелика потужність.

Залежно від виду ремінь буває плоским, клиновим, круглим та зубчастим. Цей елемент ремінної передачі може поєднувати переваги декількох типів, наприклад, полікліновий.

Області використання

1. Привід ременной передачі з плоским ременем застосовується на верстатах, пилорамах, генераторах, вентиляторах, а також скрізь, де потрібна підвищена гнучкість і допускається прослизання. Для високих швидкостей використовуються синтетичні матеріали, Для менших - кордтканинні або прогумовані.
2. Ремінна передача з клиновими ременями застосовується для сільськогосподарської техніки та автомобілів (вентиляторна), у важконавантажених та високошвидкісних приводах (вузька та нормального перерізу).
3. Варіатори потрібні там, де швидкість обертання промислових машинрегулюється безступінчасто.
4. Приводи з зубчастими ременямизабезпечують найкращі характеристикипередач у промисловості та у побутової техніки, де потрібні довговічність та надійність.
5. Цілоременні застосовуються для малих потужностей.

Матеріали

Матеріали підбираються до умов експлуатації, де основне значення мають навантаження та тип. Вони бувають такими:

• плоскі - шкіряні, прогумовані зі зшивкою, суцільнотканинні з вовни, бавовняні або синтетичні;
• клинові - армуючий шар у центрі з гумовою серцевиною та ткана стрічка назовні;
• зубчасті - несучий шар із металевого троса, поліамідного шнура або скловолокна в основі з гуми чи пластмаси.

Поверхні ременів покриваються тканинами з просоченням підвищення зносостійкості.

Плоскі ремені ременних передач

Типи передач бувають такими:

1. Відкриті - з паралельними осями та обертанням шківів в одному напрямку.
2. Шківи зі сходами можна змінити обороти веденого валу, при цьому у ведучого вони постійні.
3. Перехресні, коли осі паралельні, а обертання відбувається у різних напрямках.
4. Напівперехресні - осі валів схрещуються.
5. З натяжним роликом, Що збільшує кут обхвату шківа меншого діаметра

Ремінна передача відкритого типузастосовується для роботи при високої швидкостіі з великою міжосьовою відстанню. Високі ККД, здатність навантаження і довговічність дозволяють використовувати її в промисловості, зокрема для сільськогосподарських машин.

Клиночасова передача

Передача характеризується трапецієподібним поперечним перерізом ременя і поверхнями шківів, що стикаються з ним. Зусилля, що передаються, при цьому можуть бути значними, але її ККД - невеликий. Клинопасова передача відрізняється невеликою відстанню між осями і високим передатним числом.

Зубчасті ремені

Передача використовується для високої швидкості при невеликій відстані між осями. Вона має одночасно переваги пасових і ланцюгових приводів: робота при високих навантаженнях та з постійним передатним ставленням. Потужність 100 кВт може забезпечувати переважно зубчаста ременна передача. Оберти при цьому дуже високі - швидкість ременя досягає 50 м/с.

Шківи

Шків ремінної передачі буває литим, звареним чи збірним. Матеріал вибирають залежно від обертів. Якщо він виготовлений із текстоліту чи пластмаси, швидкість становить не більше 25 м/с. Якщо вона перевищує 5 м/с, потрібно статичне балансування, а для швидкохідних передач динамічна.
У процесі роботи у шківів з плоскими ременями відбувається знос обода від ковзання, надлом, тріщини, поломка спиць. У клинопасових передачахзношуються канавки на робочих поверхнях, ламаються буртики, відбувається розбалансування.

Якщо виробляється отвір маточини, його розточують, а потім запресовують втулку. Для більшої надійності її роблять одночасно з внутрішнім та зовнішнім шпонковими пазами. Тонкостінну втулку встановлюють на клей і кріплять болтами через фланець.

Тріщини та злами заварюють, для чого шків спочатку розігрівають для усунення залишкових напруг.

При обточуванні обода під клиноподібний ремінь допускається, що частота обертання може змінюватись до 5% від номінальної.

Розрахунок передач

Всі розрахунки для будь-яких типів ременів ґрунтуються на визначенні геометричних параметрів, тягової здатності та довговічності.

1. Визначення геометричних характеристик та навантажень. Розрахунок ремінної передачі зручно розглянути на конкретному прикладі. Нехай потрібно визначити параметри ременного приводу від електричного двигуна потужністю 3 кВт до токарного верстата. Частоти обертання валів становлять, відповідно, n 1 = 1410 хв -1 і n 2 = 700 хв -1.

Вибирається зазвичай вузький клиновий ремінь як найчастіше використовуваний. Номінальний момент на провідному шківі складає:

T1 = 9550P 1: n 1 = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20,3 Нм.

З довідкових таблиць вибирається діаметр провідного шківа d 1 = 63 мм із профілем SPZ.
Швидкість ременя визначається так:

V = 3,14 d 1 n 1: (60 x 1000) = 3,14 x 63 x 1410: (60 x 1000) = 4,55 м/с.

Вона не перевищує допустиму, яка становить 40 м/с для вибраного типу. Діаметр великого шківа складе:

d2 = d 1 u х (1 - e y) = 63 х 1410 х (1-0,01): 700 = 125,6 мм.

Результат наводиться до ближнього значення зі стандартного ряду: d 2 = 125 мм.
Відстань між осями та довжину ременя знаходять з наступних формул:

a = 1,2d 2 = 1,2 х 125 = 150 мм;
L = 2a + 3,14d cp + ∆ 2: a = 2 х 150 + 3,14 х (63 + 125): 2 + (125 - 63) 2: (4 х 150) = 601,7 мм.

Після округлення до найближчого значення стандартного ряду виходить остаточний результат: L = 630 мм.

Міжосьова відстань зміниться, і її можна знову перерахувати за більш точною формулою:

a = (L - 3,14d cp): 4 + 1: 4 х ((L - 3,14d cp) 2 - 8∆ 2) 1/2 = 164,4 мм.

Для типових умов передана одним ременем потужність визначається по номограм і становить 1 кВт. Для реальної ситуації її треба уточнити за такою формулою:

[P] = P0KaKpKLKu.

Після визначення коефіцієнтів за таблицями виходить:

[P] = 1 х 0,946 х 1 х 0,856 х 1,13 = 0,92 кВт.

Необхідна кількість ременів визначається розподілом потужності електродвигуна на потужність, яку може передавати один ремінь, але при цьому ще вводиться коефіцієнт Z = 0,9:

z = P 1: ([P]C z) = 3: (0,92 х 0,9) = 3,62 ≈ 4.

Сила натягу ременя складає: F 0 = σ 0 A = 3 х 56 = 168 H, де площа перерізу А знаходиться за таблицею довідника.

Остаточно навантаження на вали від усіх чотирьох ременів становитиме: F sum = 2F 0 z cos(2∆/a) = 1650 H.

2. Довговічність. До розрахунку ремінної передачі входить також визначення довговічності. Вона залежить від опору втоми, що визначається величиною напруг у ремені та частотою їх циклів (кількість вигинів в одиницю часу). Від деформацій, що з'являються при цьому, і тертя всередині ременя походять руйнування втоми - надриви і тріщини.

Один цикл навантаження проявляється у вигляді чотириразової зміни напруги у ремені. Частота пробігів визначається з такого співвідношення: U = V: l< U d ,
де V – швидкість, м/с; l – довжина, м; U d - Допустима частота (<= 10 - 20 для клиновых ремней).

3. Розрахунок зубчастих ременів. Головним параметром є модуль: m = p: n, де p – окружний крок.

Величина модуля залежить від кутової швидкості та потужності: m = 1,65 х 10-3 х (P 1: w 1) 1/3 .

Оскільки вона стандартизована, розрахункова величина наводиться до найближчого значення ряду. Для високих швидкостей беруться підвищені значення.

Число зубів веденого шківа визначається за передатним числом: z 2 = uz 1 .

Міжосьова відстань залежить від діаметрів шківів: a = (0,5...2) х (d 1 + d 2).

У ременя число зубів дорівнюватиме: z p = L: (3,14m), де L - орієнтовна розрахункова довжина ременя.

Після цього вибирають ближнє стандартне число зубів, потім визначають точну довжину ременя з останнього співвідношення.

Потрібно також визначити ширину ременя: b = F t: q, де F t - окружна сила, q - питомий натяг ременя, що вибирається за модулем.

Навантаження на вали складе: R = (1 ... 1,2) х F t.

Висновок

Працездатність ремінних передач залежить від типу ременів та умов їх експлуатації. Правильний розрахунок дозволить вибрати надійний та довговічний привід.



Загальні відомості про ременні передачі

Ремінні передачі відносяться до передач тертям (фрикційним), у яких передача потужності здійснюється за рахунок сил тертя, що виникають між провідною, веденою та проміжною ланкою – пружним ременем (гнучким зв'язком).
Провідне та ведене ланка зазвичай називають шківами. Цей тип передач зазвичай застосовується для з'єднання валів, що розташовані на значній відстані один від одного.

Для нормальної роботи ремінної передачі необхідно попереднє натяг ременя, яке може здійснюватися за рахунок переміщення одного зі шківів, за рахунок натяжних роликів або установки двигуна (механізму) на плиті, що коливається.

Класифікація ремінних передач

Ремінні передачі класифікують за різними ознаками - за формою поперечного перерізу ременя, за взаємним розташуванням валів і ременя, за кількістю і видом шківів, за кількістю ременем шківів, що охоплюються, за способом регулювання натягу ременя (з допоміжним роликом або з рухомими шківами).

1. За формою поперечного перерізу ременя розрізняють такі види ремінних передач:

• плоскоременні (Поперечний переріз ременя має форму плоского витягнутого прямокутника, рис. 1а);
• клинопасові (Поперечний переріз ременя у формі трапеції, рис. 1б);
• полікліноременні (ремінь зовні має плоску поверхню, а внутрішня, взаємодіє зі шківами, поверхня ременя забезпечена поздовжніми гребенями, виконаними у поперечному перерізі у формі трапеції, рис. 1г);
• круглочасні (Поперечний переріз ременя має круглу або овальну форму, рис. 1в);
• зубчотарімінні (внутрішня, що контактує з шківами, поверхня плоского ременя забезпечена поперечними виступами, що входять у процесі роботи передачі у відповідні западини шківів, фото нижче).

Найбільше застосування в машинобудуванні мають клинові та поліклінові ремені. Передачу круглим гумовим ременем (Діаметром 3 ... 12 мм)застосовують у приводах малої потужності (Настільні верстати, прилади, побутові машини тощо).

Різновидом ременной передачі є зубчастоременная, у якій передача потужності здійснюється зубчастим ременем шляхом зачеплення зубців ременя з виступами на шківах. Цей тип передач є проміжним між передачами зачепленням та передачами тертям. Зубчаста передача не вимагає значного попереднього натягу ременя і не має такого недоліку, як ковзання ременя, яке властиве всім іншим ременям.

Клинопасову передачу в основному застосовують як відкриту. Клиноремінні передачі мають більшу тягову здатність, вимагають меншого натягу, завдяки чому менше навантажують опори валів, допускають менші кути обхвату, що дозволяє застосовувати їх при великих передатних відносинах і малій відстані між шківами.

Клинові та поліклінові ремені виконують нескінченними та гумовими. Навантаження несе корд або складена в кілька шарів тканина.

Клинові ремені випускають трьох видів: нормального перерізу, вузькі та широкі. Широкі ремені застосовуються у варіаторах.

Поліклінові ремені – плоскі ремені з високоміцним кордом та внутрішніми поздовжніми клинами, що входять у канавки на шківах. Вони гнучкіші, ніж клинові, краще забезпечують сталість передавального числа.

Плоскі ремені мають велику гнучкість, але вимагають значного попереднього натягу ременя. Крім того, плоский ремінь не такий стійкий на шківі, як клиновий або полікліновий.

2. За взаємним розташуванням валів та ременя :

• з паралельними геометричними осями валів та ременем, що охоплює шківи в одному напрямку відкрита передача (шківи обертаються в одному напрямку, рис. 2а);
• з паралельними валами та ременем, що охоплює шківи у протилежних напрямках – перехресна передача (шківи обертаються у зустрічних напрямках, рис. 2б);
• осі валів перехрещуються під деяким кутом (найчастіше 90°, рис. 2в) – напівперехресна передача;
• вали передачі перетинаються, при цьому зміна напрямку потоку потужності, що передається здійснюється за допомогою проміжного шківа або ролика - кутова передача(Рис. 2г) .

3. За кількістю та видом шківів , що застосовуються у передачі: з одношківними валами; з двошківним валом, один із шківів якого холостий; з валами, що несуть ступінчасті шківи для зміни передавального числа (для ступінчастого регулювання швидкості валу).

4. За кількістю валів, що охоплюються одним ременем : двовальна, три-, чотири- та багатовальна передача.

5. За наявності допоміжних роликів : без допоміжних роликів, з натяжними роликами (рис. 2д); з напрямними роликами (рис. 2г).

Переваги ременних передач

До переваг ременних передач ставляться такі властивості:

• Простота конструкції, мала вартість виготовлення та експлуатації.
• Можливість передачі потужності на значну відстань.
• Можливість роботи із високими частотами обертання.
• Плавність та малий шум у роботі внаслідок еластичності ременя.
• Пом'якшення вібрації та поштовхів завдяки пружності ременя.
• Запобігання механізмам від перевантажень і ударів за рахунок можливості ременя прослизати (До передач з зубчастим ременем ця властивість не відноситься).
• Електроізолююча здатність ременя використовується для запобігання веденій частині машин з електроприводом від появи небезпечних напруг та струмів.



Недоліки ремінних передач

Основні недоліки ремінних передач:

• Великі габаритні розміри (Особливо при передачі значних потужностей).
• Мала довговічність ременя, особливо у швидкохідних передачах.
• Велике навантаження на вали та підшипники опор через натяг ременя (Цей недолік менш виражений у зубчастих передач).
• Необхідність застосування пристроїв натягу ременя, що ускладнює конструкцію передачі.
• Чутливість здатності навантаження до забруднення ланок і вологості повітря.
• Непостійне передатне число внаслідок неминучого пружного ковзання ременя.

Область застосування ременних передач

Ремінні передачі застосовують у більшості випадків для передачі руху від електродвигуна або двигуна внутрішнього згоряння, коли з конструктивних міркувань міжосьова відстань має бути досить великою, а передавальне число може бути не строго постійним (конвеєри, приводи верстатів, дорожніх та сільськогосподарських машин тощо). Передачі зубчастим ременем можна застосовувати й у приводах, що потребують постійного значення передавального числа.

Потужність, що передається ремінною передачею, зазвичай до 50 кВт, але може досягати 2000 кВті навіть більше. Швидкість ременя v = 5 ... 50 м / сек, а у високошвидкісних передачах – до 100 м/секі вище.

Після зубчастої передачі ремінна – найпоширеніша з усіх механічних передач. Часто вона використовується у поєднанні з іншими типами передач.

Геометричні та кінематичні співвідношення ремінних передач

Міжосьова відстань a ремінної передачі визначає переважно конструкція приводу машини. Рекомендовані значення міжосьової відстані (див. рис. 3):

Для плоскочасних передач:

a ≥ 1,5 (d 1 + d 2);

Для клинопасових та полікліноременних передач:

a ≥ 0,55 (d 1 + d 2) + h;

де:
d 1 , d 2 – діаметри ведучого та веденого шківів передачі;
h - висота перерізу ременя.

Розрахункова довжина ременя L р дорівнює сумі довжин прямолінійних ділянок та дуг обхвату шківів:

L р = 2 а + 0,5 π(d 2 + d 1) + 0,25 (d 2 - d 1) 2/a.

За знайденим значенням із стандартного ряду приймають найближчу велику розрахункову довжину ременя L р . При з'єднанні кінців довжину ременя збільшують на 30...200 мм.

Міжосьова відстань у ременній передачі для остаточно встановленої довжини ременя визначають за такою формулою:

a = [ 2 L р - π(d 2 + d 1)]/ 8 + √{[ 2 L р - π(d 2 + d 1)] 2 - 8 π(d 2 - d 1) 2 )/ 8 .

Кут обхвату ременем малого шківа

α 1 = 180 ° - 2 γ .

З трикутника О 1 ВО 2(Рис. 3)

sin γ = ВО 2 /О 1 О 2 = (d 2 - d 1)/2 a.

Практично γ не перевищує π/ 6 тому приблизно приймають sin γ = γ (рад) , тоді:

γ = (d 2 - d 1)/ 2 a (рад) або γ ° = 180 °(d 2 –d 1)/ 2 πa.

Отже,

α 1 = 180 ° - 57 ° (d 2 - d 1) / a.

Передатне відношення ремінної передачі:

u = i = d 2 /d 1 ( 1 – ξ) ,

де: ξ - Коефіцієнт ковзання в передачі, який при нормальній роботі дорівнює ξ = 0,01 ... 0,02.

Приблизно можна приймати u = d2/d1; ξ = (v 1 -v 2) / v 1 .

Передача механічної енергії, що здійснюється гнучким зв'язком за рахунок тертя між ременем і шківом, називається ремінною. Ремінна передача складається з ведучого та веденого шківів, розташованих на певній відстані один від одного і обгинаються приводним ременем (рис. 182). Чим більше напруга, кут обхвату шківа ременем і коефіцієнт тертя, тим більше навантаження, що передається. Залежно від форми поперечного перерізу ременя передачі бувають: плоскоременні (рис. 183, I), клинопасові (рис. 183, II) і круглочасні (рис. 183, III). Найбільшого поширення в машинобудуванні набули плоскі та клиноподібні ремені. Плоскі ремені відчувають мінімальну напругу вигину на шківах, клиноподібні завдяки клиновій дії зі шківами характеризуються підвищеною тяговою здатністю. Круглі ремені застосовують у невеликих машинах, наприклад у машинах швейної та харчової промисловості, настільних верстатах та приладах.

Мал. 182

Мал. 183

До перевагамремінних передач відносяться: можливість передачі обертального руху на великі відстані (до 15 м): простота конструкції та мала вартість; плавність ходу та ненаголошеність роботи; легкість догляду та обслуговування.

Однак ремінні передачі громіздкі, недовговічні в швидкохідних механізмах, не дозволяють отримувати постійного передатного відношення через прослизання ременя, створюють підвищені навантаження на вали і опори (підшипники), так як сумарний натяг гілок ременя значно більше за окружну силу передачі. Крім того, під час експлуатації ремінної передачі не виключена можливість зіскакування та обриву ременя, тому ці передачі потребують постійного нагляду.

Типи плоскочасних передач

Залежно від розташування осей шківів та призначення різняться такі типи плоскочасних передач:

• відкрита передача - при паралельних осях та обертанні шківів в одному напрямку (рис. 184, I);
• перехресна передача - при паралельних осях та обертанні шківів у протилежних напрямках (рис. 184, II);
• напівперехресна передача - при осях, що перехрещуються (рис. 184, III);
• кутова передача - при осях, що перетинаються (рис. 184, IV); передача зі ступінчастими шківами (рис. 184, V), що дозволяє змінювати кутову швидкість веденого валу при постійній швидкості ведучого. Щаблі шківів розташовуються так, щоб менший ступінь одного шківа знаходилася проти більшого ступеня іншого і т. д. Для зміни швидкості веденого шківа ремінь перекидають з однієї пари щаблів на іншу;
• передача з неодруженим шківом (рис. 184, VI), що дозволяє зупинити ведений вал при обертанні ведучого. На провідному валу насаджений широкий шків 1, а на веденому два шківи: робочий 2, який з'єднаний з валом за допомогою шпонки, і холостий 3 вільно обертається на валу. Ремінь, що зв'язує шківи, ​​можна на ходу переміщати, з'єднуючи шків 1 з шківами 2 або 3, відповідно включаючи або вимикаючи ведений вал;
• передача з натяжним роликом, що забезпечує автоматичне натяг ременя та збільшення кута обхвату ременем меншого шківа (рис. 184, VII).

Мал. 184

Плоскорім'яна передача проста за своєю конструкцією, застосовується при великих міжосьових відстанях (до 15 м) та високих швидкостях (до 100 м/с) при зниженій довговічності.

Клиночасова передача

У клинопасової передачі гнучкий зв'язок здійснюється приводним ременем трапецеподібного перерізу з кутом профілю? рівному 40 ° (у недеформованому стані). Порівняно з плоским ременем клиноподібний ремінь передає великі тягові зусилля, але передача з таким ременем має знижений ККД.

Клинопасові передачі доцільно використовувати при великих передатних відносинах, малих міжосьових відстанях і вертикальному розташуванні осей валів. Швидкість ременів клинопасової передачі не повинна перевищувати 30 м/с. В іншому випадку клиноподібні ремені будуть вібрувати.

Клинові ремені для приводів загального призначення стандартизовані ГОСТ 1284.1-89.

При монтажі клинопасової передачі особливу увагу звертають на правильність III установки клиноподібного ременя в канавці обода шківа (рис. 185).

Мал. 185

Деталі ремінних передач

Привідні ремені. Будь-який приводний ремінь є тяговим органом. Він повинен мати певну тягову здатність (передавати задане навантаження без пробуксовування), мати достатню міцність, довговічність, зносостійкість, хороше зчеплення зі шківом і невисоку вартість.

Плоскі ремені виготовляють різної ширини, конструкції та з різних матеріалів: бавовняних, гумових, вовняних тканин та шкіри. Вибір матеріалу для ременів обумовлений умовами роботи (атмосферні впливи, шкідливі пари, температурні зміни, ударні навантаження тощо) та тяговою здатністю. Привідні ремені (прогумовані) стандартизовані.

Клиноподібні ремені бувають двох типів: кордтканинні та кордшнурові. У кордтканевих ременях (рис. 186, I) корд виконаний у вигляді декількох шарів кордтканини з основою у вигляді кручених шнурів товщиною 0,8-0,9 мм. У кордшнурових ременях (рис. 186 II) корд складається з одного шару кордшнура, намотаного по гвинтовій лінії і укладеного в тонкий шар гуми для зменшення тертя. Ці ремені використовуються у швидкохідних передачах і є гнучкими, надійними та довговічними.

Мал. 186

Примітка. Корд - міцна кручена нитка з бавовняного або штучного волокна.

В останні роки у вітчизняному машинобудуванні все більше стали застосовувати зубчасті (поліамідні) ремені. Ці ремені поєднують у своїй конструкції всі переваги плоских ременів та зубчастих зачеплень (рис. 187). На робочій поверхні ременів 4 є виступи, які входять у зачеплення виступами на шківах 1,2 і З. Поліамідні ремені придатні для високошвидкісних передач, а також для передач з невеликою міжосьовою відстанню. Вони допускають значні навантаження, дуже надійні та міцні.

Мал. 187

Кінці ременів з'єднують склейкою, зшивкою та металевими з'єднувачами. Склейкуоднорідних ременів (шкіряних) здійснюють по косому зрізу на довжині, що дорівнює 20 ... 25-кратної товщини ременя (рис. 188, I), а шарових ременів - по ступінчастій поверхні з числом ступенів не менше трьох (рис. 188, II) . Місця з'єднання прогумованих ременів після склеювання вулканізують.

Зшиваннязастосовують для ременів усіх типів. Вона проводиться за допомогою жильних струн або ушивальниками-ремінцями із сиром'ятної шкіри (рис. 188, III). Більш досконалою та надійною вважають зшивку встик житловими струнами з похилими проколами (рис. 188, IV).

Мал. 188

Механічні з'єднувачізастосовують для всіх ременів, крім швидкохідних. Вони дозволяють здійснити швидке з'єднання, але збільшують його масу (рис. 188, V). Особливо хорошу роботу забезпечують шарнірні з'єднання дротяними спіралями (рис. 188, VI). Спіралі простягають через ряд отворів, і після пресування вони стискають ремінь. Шарнір створюється в результаті поєднання спіралей та протягування через них осі.

Шківи. Для плоских ременів найбільш прийнятною формою поверхні шківа є гладка циліндрична поверхня (рис. 189, І).

Мал. 189

Для центрування ременя поверхня веденого шківа роблять опуклою, а ведучого - циліндричною (при v<= 25 м/с оба шкива делают вы­пуклыми).

Для клиноподібних ременів робочою поверхнею служать бічні сторони клинових канавок (рис. 189, II) в обід шківів. Число та розміри цих канавок визначаються профілем ременя та числом ременів.

Шківи виконують литими з чавуну, алюмінієвих сплавів, пластичних мас та звареними зі сталі. Чавунні шківи бувають цільними та роз'ємними, що складаються з двох половин, які у обода та втулки скріплюються болтами. Роз'ємні шківи можна легко знімати з валу, не піднімаючи вал із підшипників.