Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт

Н.И. Миндиярова, О.А.Шипилова, О.Н. Волкова

Передачи гибкой связью (ременные передачи)

Учебно-методическое пособие по выполнению к рсового проекта по курсу «Детали машин и основы конструирования»

для студентов, обучающихся по специальностям 130602 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов», 151001 «Технология машиностроения», 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 130504 Бурение нефтяных и газовых скважин», 140104 «Промышленная теплоэнергетика», всех форм обучения

Альметьевск 2006 1

УДК 621.81 (001.24) М 73

Миндиярова Н.И., Шипилова О.А., Волкова О.Н.

М 73 Передачи с гибкой связью (ременные передачи): Учебно­методическое пособие по выполнению курсового проекта по курсу «Детали машин и основы конструирования» для студентов, обучающихся по специальностям 130602 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов», 151001 «Технология машиностроения», 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин», 140104 «Промышленная теплоэнергетика», всех форм обучения. - Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2006. - 68 с.

В учебно-методическом пособии приведены основные сведения о конструкциях, кинематике, геометрии ременных передач, типах ремней и шкивов и изложена методика проектирования ременных передач.

Печатается по решению учеб но-ме ^одического совета АГНИ.

Рецензент:

Булатов Р.Б., доцент, к.т.н.

© Альметьевский государственный нефтяной институт, 2006

1. Проектирование ременных передач

Ременные передачи могут использоваться как самостоятельные, а могут включаться в состав кинематической цепи, выполняя в ней роль демифирующего и предохранительного звена. В частности надо отметить, что с проектированием ременных передач встречаются студенты механических специальностей при выполнении курсовых и дипломных проектов. В нефтяной промышленности ременные передачи являются непременной частью привода станков-качалок, применяются в узлах буровой установки, например, в приводе вибросит для очистки бурового раствора. Особо можно отметить, что с помощью клиноременной передачи приводятся такие мощные агрегаты, как буровые насосы, передающие мощность до 1250 кВт, при частоте вращения 750-1500 об/мин и имеющие шкивы диаметром д. ¹?00 мм с числом ремней до 22-х.

В машиностроении ременные передачи применяются в качестве понижающей ступени привода, в частности в металлорежущих станках повсеместно применяются клиноременные передачи, в шлифовальных станках

• плоскоременные передачи.

1. Принцип действи я

Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Передача состоит из двух шкивов: ведущего 1 и ведомого 2, закрепленных на валах, и ремня, н^п дет ого на шкивы, с предварительным натяжением (рис.1).Нагрузка пер дается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем. В качетве гибкой связи (рис.2) в передачах применяют плоские (а), клиновые (б), п оликлиновые (в) и круглые (г) ремни. В соответствии с применяемым ремнем передачи подразделяются на плоскоременные, клиноременные, поликлиноременные и круглоременные.

2. Критерии работоспособности и расчета ременных передач

Основные критерии расчета ременных перед ач:

1. тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом;

2. долговечность ремня.

Если не будет выдержано первое ^т словие, ремень начнет буксовать; если не будет выдержано второе условие, ремень будет слишком быстро выходить из строя.

В настоящее время для клиновых и поликлиновых ремней применяется комплексный расчет на выносливость и тяговую способность, а для плоских ремней, испытывающих меньшие напряжения изгиба, пока сохраняется расчет на тяговую способность с последующей проверкой на выносливость.

Работа упругого ремня связана с упругим скольжением по шкивам. Неизбежность упругого скольжения при работе передачи следует из того, что натяжение, а следовательно, и относительное удлинение ведущей и ведомой ветвей ремня различны. При обегании ремнем ведущего шкива натяжение его падает (рисе). Ремень укорачивается и проскальзывает по шкиву. На ведомом шкиве ремень удлиняется и опережает шкив. Скольжение происходит не по всей дуге обхвата а, а на некоторой части ее g, называемой дугой скольжения.

э

л

<s>

В

I

едомый

шкив

Сила трения между ремнем и шкивом передается в основном на дуге скольжения, но частично благодаря тангенциальной податливости ремня также на дуге покоя. В обычных расчетах передачу силы трения на дуге покоя не учитывают. Дуга скольжения располагается со стороны сбегания ремня со шкива.

Со стороны набегания ремня находится дуга покоя, т. е. дуга постоянного сцепления ремня со шкивом. Окружная скорость каждого шкива равна скорости набегающей ветви ремня.

При холостом ходе упругое скольжение и дуга скольжения равны нулю. По мере роста нагрузки дуга скольжения растет; когда она достигает всей дуги обхвата, начинается буксование передачи.

Согласно условию постоянства массы ремня, пробегающего в единицу времени через данное неподвижное сечение, относительное упругое скольжение ремня равно разности относительных удлинений ведущей £ ₁ и ведомой £ ₂ ветвей ремня

(1.1)

Выразив £j и £₂по закону Гука через натяжения ветвей ведущей Fj и ведомой F₂, площадь сечения А и модуль упругости ремня Е, получаем