55. Ременные передачи. Их достоинства и недостатки.

Р

3

П – Передача гибкой связи с помощью сил трения.

1

2

РП состоит:

1. ведущий штив а -межосевое расстояние

2. ведомый штив d1,d2 – диаметры

3. ремень α1 <180 α2>180

РП по типу ремня:

• Плоскоременный

• Клиноременные

• Круглоременные

Достоинства:

• Простота конструкции

• Малая стоимость

• Плавность и бесшумность в работе

• Возможность передачи вращающего момента на большое расстояние

Недостатки:

• Большие габаритные размеры

• Малая долговечность ремня и ременной передачи до 5000 часов

• Кинематическая неточность

56. Кинематические и геометрические параметры ременной передачи

При проектировании ременных передач определяют (рис. 14.4): угол у между ветвями ремня, угол a1 охвата ремнем малого шкива, длину ремня L и при использовании бесконечных ремней — межосевое расстояние а . Расчетные диаметры шкивов и длины ремней I определяют по нейтральному слою поперечного сечения ремня.

Рис. 14.4. Геометрические параметры ременной передачи

Угол между ветвями ремня находят из треугольника О1АОг:

Тогда угол между ветвями ремня в радианах:

Минимальный угол охвата a1min должен быть для плоскоременной передачи — 150°, для клиноременной — 120°.

Длина ремня (без учета его деформации на шкивах) определяется как сумма длин прямолинейных участков и длин дуг охвата ремнем малого и большого шкивов

Кинематика ременных передач

Окружные скорости, м/с, на шкивах (см. рис. 14.1):

где d1 и d2 — диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; n1 и n2 — частоты вращения шкивов, мин-1.

Окружная скорость на ведомом шкиве v2 меньше скорости на ведущем v1 вследствие скольжения:

(14.9)

Передаточное отношение

(14.10)

Обычно упругое скольжение находится в пределах 0,01... 0,02 и растет с увеличением нагрузки.

57. Силы в ременной передаче. Напряжение в ремне.

Сила трения между ремнем и шкивом создается за счет предварительного натяжения ремня F0 – (рисунок а) Разность натяжений ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремня при нагружении шкива вращающим моментом Т1 (рисунок б) равна окружному усилию Ft:

F1 - F2 = Ft (20.1)

С увеличением натяжения ведущей ветви уменьшается натяжение ведомой ветви, при этом F1 - F0 = F0 - F2 , откуда

F1 + F2 = 2F0 (20.2)

Из уравнения (20.1) и (20.2) следует, что:

F1 = F0 + 0,5 Ft , F2 = F0 - 0,5 Ft ( 20.3)

Окружное усилие

Уравнение ( 20.3) не отражают тяговую способность передачи, зависящую от силы трения. Связь между F1 и F2 перед началом буксования передачи, т.е. при максимальном значении Ft , определяют по формуле Эйлера:

Где f – коэффициент трения ремня по шкиву (f = 0,2 …0,45); α- угол обхвата шкива ремнем.

В скоростных передачах имеют место значительные центробежные силы, ухудшающие сцепление ремня со шкивом,

Fц = ρAυ

Где ρ – плотность материала ремня; А- плотность поперечного сечения; υ- окружная скорость вращение шкива.

Напряжение в ремне

В ветвях ремня возникают напряжения от предварительного натяжения (в плоских и клиновых ремнях σ0 = 1,2 …1,8 МПа, в ремнях из капрона σ0 = 50 МПа); от передаваемого окружного усилия , ; от центробежной силы ; от сил, возникающих при огибании рσемнем шкивов, (относительное удаление ремня составляет 1/ 40 (1/30), модуль упругости материалов ремней Е= 200 … 600 МПа).

Рис.1 – распределение напряжений в ремне

Наибольшее напряжение (рисунок 1) возникает ведущей ветви ремня при набегании ее на меньший шкив (здесь больше σи): σmax = σ1+ σц + σи .