7.5. Передача зубчатым ремнем

Разновидностью ременной передачи является передача зуб-чатым ремнем, передающая нагрузку путем зацепления ремня со шкивами (рис. 7.6) и обладающая наибольшей точностью вращения по сравнению с другими типами ременных передач.

Рис. 7.6. Зубчато-ременная передача: 1 – шкив; 2 – зубчатый ремень с трапецеидальным профилем; - расчетный диаметр

Зубчато-ременные передачи включают в себя достоинства как ременных передач, так и цепных передач:

- постоянное передаточное отношение;

- малое межосевое расстояние;

- небольшие нагрузки на валы и подшипники;

- большие передаточные отношения ( );

- низкий уровень шума и отсутствие динамических нагрузок вследствие эластичности ремня и упругости зубьев.

Недостатки:

- сравнительно высокая стоимость конструкции шкива с зубьями и зубчатого ремня, усиленного специальными внутренними волокнами;

- чувствительность к отклонению от параллельности осей валов;

- отсутствие возможности предохранения деталей привода от перегрузок проскальзыванием ремня по шкиву.

Передачу зубчатым ремнем применяют как в высоконагруженных передачах (например, кузнечно-прессовое оборудование), используя ее высокую тяговую способность, так и в передачах точных перемещений (из-за постоянства передаточного отношения): приводы печатающих устройств, робототехника и др.

Мощность, передаваемая зубчатым ремнем, до 100 кВт; скорость ремня до 60 м/с; максимальный КПД передачи 0,94 ... 0,98 [5]. Передаточное отношение .

Примеры по темам модуля 11

Пример 1.

Во сколько раз сила прижатия катков фрикционной передачи, работающей в масляной ванне, больше окружной силы (см. рис. 6.2.)? Коэффициент запаса сцепления k = 1,4, коэффициент трения f = 0,04.

Решение

Из формулы (6.5) .

Пример 2.

Механизм к двигателю состоит из последовательного соединения четырех передач (рис. 8.2): ременной плоской ( ), прямозубой цилиндрической ( ), червячной ( ) и цепной втулочной ( ). Определить передаточное отношение и КПД (см. табл. 8.1) механизма. Рассчитать необходимую мощность и частоту вращения вала двигателя, если выходной вал механизма должен вращаться с об/мин и передавать момент Нм.

Рис. 8.2. К примеру 2

Решение

1. Передаточное отношение многозвенного механизма, состоящего из последовательного соединения четырех передач (четыре ступени):

2. Минимальный КПД механизма, состоящего из последовательного соединения четырех передач (см. табл. 8.1),

3. Полезная мощность

Вт.

4. Необходимая мощность двигателя

Вт.

5. Частота вращения вала двигателя

об/мин.

Пример 3.

При экспериментальном исследовании тяговой способности ременной передачи были получены графики: кривая скольжения и КПД в зависимости от полезной нагрузки при постоянной силе предварительного натяжения ремня Н. Определить оптимальное значение окружной силы по рис. 8.3.

Рис. 8.3. К примеру 3

Решение

1. По рис. 8.3 оптимальное значение коэффициента тяги при максимальном значении КПД ( ) .

2. Значение окружной силы определим по формуле (7.1):

Н.