Тема 7. Ремённые передачи 7.1 Общие сведения7.2 Область применения ременных передач 7.3 Классификация ремённых передач 7.4 Достоинства ремённых передач 7.5 Недостатки ремённых передач 7.6 Типы ремней 7.7 Геометрические соотношения в ременной передаче 7.8 Силы в передаче. Передаточное отношение 7.9 Напряжения в ремне 7.10 Долговечность ремня
В результате изучения студент должен знать:
7.1 Общие сведения
Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем рис.2.6.1. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего. Рисунок 2.6.1 Геометрические параметры ременной передачи 7.2 Область применения ременных передач
Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние а должно быть достаточно большим, а передаточное число и не строго постоянным (в приводах станков, транспортеров, дорожных и строительных машин и т. п.). 7.3 Классификация ремённых передач
В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи (рис.2.6.2) бывают: Рисунок 2.6.2 Формы поперечного сечения ремня По расположению валов в пространстве: 1) передачи с параллельными валами: открытые рис.2.6.3.а, перекрёстные рис.2.6.3.б; 2) передачи со скрещивающимися валами – полуперекрёстные рис.2.6.3.в; 3) передачи с пересекающимися осями валов – угловые рис.2.6.3.г. Разновидностью ременной передачи является зубчатоременная, передающая нагрузку путем зацепле¬ния ремня со шкивами. Рисунок 2.6.3 Схемы расположения валов ременных передач 7.4. Достоинства ремённых передач
1. Простота конструкции и малая стоимость. 7.5. Недостатки ремённых передач
1.Большие габаритные размеры, в особенности при передаче значительных мощностей. 7.6. Типы ремней
Материалы ремней должны обладать достаточной прочностью, износостойкостью, эластичностью, долговечностью и иметь низкую стоимость.
Плоскоременная передача имеет простую конструкцию и вследствие большой гибкости ремня обладает повышенной долговечностью. Эта передача рекомендуется при больших межосевых расстояниях до 15м и высоких скоростях до 100м/с. Для плоскоременной передачи применяют следующие ремни: Рисунок 2.6.4 Кордошнуровый прорезиненный ремень 2) синтетические тканые (рис.2.6.5) (из капроновой ткани, покрытой полиамидной пленкой с высоким коэффициентом трения) – в быстроходных и сверхбыстроходных передачах из-за малой массы при Рисунок 2.6.5 Синтетический тканый ремень 4) текстильные ремни - хлопчатобумажные и шерстяные – обладают низкой тяговой способностью и долговечностью, поэтому не находят широкого применения; 5) кожаные - обладают высокой тяговой способностью и долговечностью. Их применяют для передачи переменных и ударных нагрузках, дефицитны. Концы ремней соединяют путем склеивания, сшивания, скрепления. Клиноременная передача благодаря повышенному сцеплению ремня и шкива передает большую мощность, допускает меньший угол обхвата на малом шкиве, следовательно, может иметь по сравнению с плоскоременной передачей меньшее межосевое расстояние. Долговечность клиновых ремней меньше. Из-за их высоты большие потери на трение и деформации изгиба. Клиновые ремни бывают двух типов: 1) кордтканевые (рис.2.6.7.а); 2) кордшнуровые (рис.2.6.7.б). Рисунок 2.6.7 Виды клиновых ремней Кордтканевые ремни более долговечны, но в передачах с малыми диаметрами шкивов применяют кордшнуровые ремни. Все клиновые ремни в сечении имеют форму трапеции с углом профиля 400 . Поликлиновые ремни (рис.2.6.7.в) сочетают достоинства плоских и клиновых ремней. Благодаря высокой гибкости они допускают применение шкивов малых диаметров, могут работать при Зубчато-ременные передачи. Зубчатые ремни (рис. 2.6.8) представляют собой ленту с зубьями на внутренней поверхности. Они состоят из стальных тросов и эластичного материала – резины или пластмассы. Зубья ремня имеют форму трапеции. Передача движения происходит не за счет силы трения, а зацеплением зубьев. Поэтому в зубчато-ременных передачах отсутствует скольжение ремня, и обеспечивается постоянство передаточного отношения. В такой передаче уменьшается влияние межосевого расстояния на тяговую способность, что снижает габариты передачи. Мощность, передаваемая зубчатым ремнем до 100кВт, Рисунок 2.6.8 Передача зубчатым ремнем 7.7. Геометрические соотношения в ременной передаче
1. Межосевое расстояние а (рис. 2.6.1) определяется конструкцией привода для плоскоременных передач: При наличии сшивки длину ремня увеличивают на L= 100...400 мм. 3. Угол обхвата ремнем малого шкива Для плоскоременной передачи - 7.8. Силы в передаче. Передаточное отношение
Для создания трения между ремнем и шкивом ремню после установки создают предварительное натяжение F0 (рис. 2.6.9.а). Рисунок 2.6.9 Силы в ветвях ремня После приложения основной нагрузки происходит перераспределение натяжений в ветвях ремня. Ветвь, набегающая на ведущий шкив (ведущая) натягивается F1, натяжение в ведомой ветви уменьшается F2 (рис.2.6.9.б). Силы натяжения ветвей ремня Fn (рис. 2.6.10) нагружают валы и подшипники, что является недостатком ременных передач. Рисунок 2.6.10 Схема для определения нагрузки на валы В ременной передаче возникают два вида скольжения: упругое и буксование. Упругое скольжение неизбежно при нормальной работе передачи. В процессе работы напряжение ремня на ведущем шкиве падает, ремень укорачивается и отстает от шкива. Возникает упругое скольжение. На ведомом шкиве натяжение ремня падает, и тоже возникает упругое скольжение. Упругое скольжение возникает в результате разности натяжений ведущей и ведомой ветви. По мере роста окружной силы 7.9. Напряжения в ремне
При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно. При огибании шкивов в ремне возникают напряжения изгиба Рисунок 2.6.11 К изгибу ремня на шкиве Критерии работоспособности ремённых передач Основными критериями работоспособности ремённых передач являются 1) тяговая способность – надёжность сцепления со шкивами, 2) долговечность ремня, которая определяется в основном его сопротивлением усталости. Тяговая способность ременной передачи обусловливается сцеплением ремня со шкивами. Исследуя тяговую способность, строят графики-кривые скольжения и к. п. д.; на их базе разработан современный метод расчета ременных передач. Тяговая способность характеризуется кривыми скольжения и КПД передачи Рисунок 2.6.12 Кривые скольжения По оси абсцисс откладывают нагрузку, выраженную через коэффициент тяги При дальнейшем увеличении коэффициента тяги от В зоне частичного буксования КПД резко снижается вследствие увеличения потерь на скольжение, при этом ремень быстро изнашивается. Поэтому рабочую нагрузку рекомендуется выбирать вблизи критического значения. В этом случае значение КПД принимают: для плоскоремённой передачи 7.10. Долговечность ремня
Долговечность ремня определяется в основном его сопротивлением усталости, которое зависит не только от значений напря¬жений, но также и от частоты циклов напряжений, т. е. от числа изгибов ремня в единицу времени. Под влиянием циклического деформирования и сопровождающего его внутреннего трения в ремне возникают усталостные разрушения — трещины, надры¬вы. Ремень расслаивается, ткани перетираются. На сопротивле¬ние усталости ремня оказывает влияние и высокая температура, которая повышается от внутреннего трения в ремне и скольжения по шкивам. Для уменьшения напряжения изгиба рекомендуется выбирать возможно больший диаметр малого шкива d1, что благоприятно влияет на долговечность, а также и на тяговую способность передачи. где где U – действительная частота пробегов ремня, с-1 [U] – допускаемая частота пробегов ремня, с-1, при которой не появляется признаков усталостного разрушения. Установлены ограничения на допускаемую частоту пробегов ремня: для резинотканевых ремней для синтетических для клиновых и полуклиновых Ответьте на контрольные вопросы
|