6.4. Критерии работоспособности фрикционных передач

Основными причинами отказов фрикционных передач являются

- усталостное выкрашивание рабочих поверхностей катков для работающих в масле передач;

- изнашивание для передач без смазки;

- задир поверхностей при перегреве.

Поэтому основными критериями работоспособности фрикционных передач являются прочность, износостойкость, теплостойкость.

Проектировочный расчет фрикционных передач выполняют по условию контактной выносливости: используя формулу Герца, определяют межосевое расстояние [8].

Тема 7 Ременные передачи

7.1. Общая характеристика ременных передач

Ременная передача – передача трением с гибкой связью. Она состоит (см. рис. 1.9 и 7.1) из ведущего и ведомого шкивов 1 и 2 и ремня 3 (одного или нескольких), надетого на шкивы с предварительным натяжением. Нагрузку передают силы трения между шкивами и ремнем.

После зубчатой передачи ременная – наиболее распространенная из механических передач.

Рис. 7.1. Ременная передача: ВЩ и ВМ – ведущая и ведомая ветви

Достоинства ременных передач (по сравнению с зубчатыми и цепными передачами):

- возможность передачи движения на значительные расстояния (до 15 м).

- возможность использования при больших скоростях вращения;

- плавность и бесшумность работы вследствие эластичности ремня;

- простота конструкции, легкость и низкая стоимость обслуживания;

- предохранение механизмов от перегрузок и ударных нагрузок вследствие возможного проскальзывания¹ ремня.

Недостатки:

- непостоянное передаточное отношение вследствие неизбежного упругого скольжения² ремня;

- необходимость устройства для натяжения ремня;

- большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня;

- большие габариты, в особенности при передаче значительных мощностей;

- малая долговечность ремня в быстроходных передачах.

Ременные передачи применяют в приводах для передачи движения от электродвигателя или ДВС (рис. 7.2), когда по конструктивным соображениям передаточное отношение может быть не строго постоянным (приводы металлорежущих станков, конвейеров, транспортных, дорожных, строительных и сельскохозяйственных машин и др.).

Рис. 7.2. Привод: 1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – редуктор червячный; 4 – ременная передача

Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт, может достигать 2000 кВт и больше [5]. Скорость ремня v = 5…50 м/с, а в высокоскоростных передачах – до 100 м/с и выше.

7.2. Виды приводных ремней

В зависимости от формы поперечного сечения ремни бывают плоские (рис. 7.3, а), круглые (рис. 7.3, б), клиновые (рис. 7.3, в) и поликлиновые (рис. 7.3, г).

а б в г

Рис. 7.3. Разновидности ременных передач

Ремни изготавливают из прорезиненных тканей или синтетических материалов.

В машиностроении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни.

Ремни круглого сечения (см. рис. 7.3, б) предназначены для пространственных передач малой мощности (оборудование полиграфической и текстильной промышленности, настольные станки, приборы, бытовые машины). Скорость ремня до 30 м/с.

Передача плоским ремнем (см. рис. 7.3, а) обладает повышенными работоспособностью и ресурсом (в связи с меньшими напряжениями изгиба в плоских ремнях). Ее рекомендуют применять при больших межосевых расстояниях (до 15 м) или высоких скоростях ремня (до 100 м/с).

Максимальные значения КПД . Передаточное отношение .

Клиноременная передача (см. рис. 7.3, в) по сравнению с передачей плоским ремнем (благодаря повышенному сцеплению ремня со шкивами, обусловленному эффектом клина) может передавать большую мощность, допускает меньший угол обхвата на малом шкиве, следовательно, меньшее межосевое расстояние а (см. рис. 7.1), допускает бесступенчатое регулирование скорости (ременные вариаторы). Но вследствие значительной высоты сечения ремня напряжения изгиба больше, чем в плоском ремне, и выше потери на внутреннее и внешнее трение. Максимальные значения КПД . Передаточное отношение .