3.5. Передачи зубчатым ремнем

Характеристика передачи. Передача зубчатым ремнем (рис. 3,13) по срав­нению с передачами клиновым или плоским ремнем при одинаковых габаритах позволяет передавать больший крутящий момент. Благодаря отсутствию скольжения она может быть использована для синхронизации вращения рабочих органов станка, манипулятора или промышленного робота. Передачу можно использовать при малых межцентровых расстояниях, повышенном значении передаточного числа (до 5...8). Допускается работа передачи в масле.

В то же время для передачи зубчатым ремнем характерны относительно низкий КПД, повышенный шум при частоте вращения шкивов более 1500 об/мин, большая масса зубчатого ремня, относительно сложная конструкция шкивов.

Нагрузка на ремень. Исходные данные: номинальная мощность Р, переда­ваемая ремнем, кВт; частота вращения меньшего шкива п , об/мин; переда­точное отношение передачи i .

Предварительно выбирают модуль передачи (мм):

Принимая модуль стандартным, по табл. 3.20 определяют наименьшее до­пускаемое число зубьев меньшего шкива г₁ , вычисляют диаметр его дели­тельной окружности D₁ = mz₁ и окружную скорость ремня (м/с):

Допускаемая удельная окружная сила, передаваемая ремнем:

а

Удельная расчетная сила, передаваемая ремнем (Н/см), при которой дол­говечность передачи составляет 3000-5000 ч,

где к_{ - коэффициент, учитывающий передаточное число передачи:

*, - коэффициент, учитывающий число зубьев на дуге обхвата меньшего шки­ва:

Z0	4.5	5…7	7…9	9…11	11…13
Kz0	0.5…0.6	0.6…0.8	0.88…0.9	0.9…0.96	0.96…1

K_H- коэффициент, учитывающий наличие в передаче натяжного ролика: к_H= 1 при отсутствии ролика, k_H= 0,9 при наличии одного ролика, k_H 0,8 при применении двух роликов; к_ь - коэффициент, учитывающий неравно­мерность распределения нагрузки между витками каната в зависимости от ширины ремня Ъ:

k_p- коэффициент, учитывающий влияние режима и длительности работы пе­редачи (табл. 3,21); к_v— коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости ремня на его долговечность, а именно, снижение работоспособности зубьев ремня из-за повышения частоты их нагружения и износа:

к_а — коэффициент, учитывающий влияние длины ремня или межосевого рас­стояния а на его долговечность, а именно, повышение частоты нагружения зубьев ремней меньшей длины, их нагрев, неравномерность нагрузки по длине зубьев:

Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем (Н),

Ширина ремня. Расчетная ширина ремня (см)

ширину ремня принимают стандартной (табл. 3.22).

Длина ремня. Число зубьев и диаметр делительной окружности большего шкива

Длина ремня без учета его провисания

Ближайший по длине ремень подбирают по стандарту и вычисляют уточ­ненное межосевое расстояние

Проверка ремня по давлению на его зубьях. Расчетное давление на зубьях ремня (МПа)

где C₁ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения окруж­ной силы между зубьями ремня по дуге охвата: с₁ = 1,7...2; с₂ — коэффи­циент, учитывающий неравномерность распределения давления по высоте зубьев ремня: с₂ = 1,5 при радиусе скругления головок зубьев шкива, равном 0,25 мм; с₃ — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления по длине зубьев ремня; b и h приведены в миллиметрах.

Допускаемое давление на зубьях ремня, зависящее от частоты вращения п быстроходного вала передачи:

Особенность расчета реверсивных передач. В реверсивных передачах ма­нипуляторов, промышленных роботов, приводов подач станков с ЧПУ появ­ляется динамическая окружная сила

где / - приведенный к шкиву передачи момент инерции подвижных частей привода; ε — угловое ускорение шкива; R - радиус шкива. Ширина ремня для реверсивной передачи

где k = 1.,.1,5.

Предварительное натяжение ремня. Предварительное натяжение необхо­димо для того, чтобы при нагружении передачи сохранилось натяжение ведо­мой ветви и зубья ремня нормально входили во впадины ведомого шкива. Сила предварительного натяжения должна составлять 0,4-0,6 расчетной ок­ружной силы F_p .

Параметры шкива. Для передачи с зубчатым ремнем их принимают следующими (рис.3.13,табл.3.23):

модуль передачи (мм)

диаметр окружности выступов (мм)

высота зуба h₁ — по табл. 3.24;

угол впадины ;

окружной шаг по средней линии зубьев (мм)

толщина зуба (мм)

радиус головки зуба г_г - по табл. 3.24; радиус ножки зуба г_д - по табл. 3.24; длина зуба (мм)

На меньшем шкиве делают реборду высотой , равной модулю т для ремней с модулем от 2 до 7 мм или 8 мм для ремней с модулем 10 мм (рис. 3.13).