Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
5 семестр / Книги и методические указания / Конструирование узлов и деталей машин (2024).pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.02.2026
Размер:
55.53 Mб
Скачать

18.2. Натяжные устройства

359

Осевое крепление шкивов на валах производят по одному из способов, приведенных на рис. 20.1 и 20.2.

Обод шкива, установленного на консольном участке вала, для уменьшения изгибающего момента следует располагать как можно ближе к опоре

(рис. 18.5).

Когда изгибающие моменты от натяжения ремня приводят к нежелательным деформациям вала, шкивы конструируют так, чтобы сила натяжения ремней не передавалась на вал. Для этого их располагают на собственных подшипниках, установленных на специальной крышке-стакане

(рис. 18.6).

В таких конструкциях целесообразно применять шариковые радиальные подшипники закрытого типа с двумя уплотнениями (тип 180000, ГОСТ 8882—75), смазочный материал в которые заложен при изготовлении [11].

Для компенсации возможной несоосности осей вращения шкива и входного вала редуктора применен длинный торсионный валик, передающий вращающий момент шлицевыми соединениями (см. рис. 18.6).

18.2. НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для компенсации вытяжки ремней в процессе их эксплуатации, компенсации отклонений длины бесконечных плоских, клиновых, поликлиновых и зубчатых ремней, а также для легкости надевания новых ремней должно быть предусмотренорегулирование межосевого расстояния ременной передачи. Натяжное устройство должно обеспечивать изменение межосевого расстояния в пределах 0,97а…1,06а, где а — номинальное значение межосевого расстояния.

Наиболее распространены следующие схемы натяжных устройств:

•прямолинейным перемещением электродвигателя (или другого узла) (рис. 18.7, а);

•поворотом плиты, на которой расположен электродвигатель или другой узел (рис. 18.7, б);

•оттяжным (рис. 18.7, в) или натяжным (рис. 18.7, г) роликом.

В устройствах, приведенных на рис. 18.7, натяжение ремней создают исходя из условия передачи наибольшего возможного момента.

На рис. 18.8 приведены схемы самонатяжных устройств:

•окружной силой на шестерне (рис. 18.8, а);

•реактивным моментом на корпусе узла (редуктора) (рис. 18.8, б);

•реактивным моментом на корпусе электродвигателя (рис. 18.8, в).

В устройствах, представленных на рис. 18.8, сила натяжения ремней автоматически изменяется пропорционально передаваемому моменту. Это способствует сохранению ремней и увеличению их ресурса. Поэтому самонатяжные устройства перспективны. Передачи с автоматическим натяжением нереверсивны.

Натяжение прямолинейным перемещением. Если электродвигатель раз-

мещен на полу цеха, то удобно регулировать натяжение ременной передачи перемещением его по двум салазкам, поставляемым вместе с двигателем.

360

Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

Рис. 18.7

Рис. 18.8

Иногда удобнее сконструировать и изготовить специальную плиту, которую крепят к полу цеха. В плите выполняют два Т-образных паза, куда закладывают болты 1 с четырехгранной головкой (рис. 18.9). Электродвигатель устанавливают на плиту, перемещают регулировочным винтом 2, а по окончании регулирования затягивают гайки болтов 1.

Применяют также натяжные устройства, состоящие из двух плит: неподвижной, которую крепят к полу цеха, и перемещающейся по неподвижной при регулировании натяжения ремней. При единичном производстве плиты изготовляют из стальных листов (рис. 18.10), а при серийном — литыми из серого чугуна (рис. 18.11).

Электродвигатель крепят к верхней плите винтами 1. Для винтов 2 в верхней плите выполнены удлиненные пазы, а в нижней — резьбовые отверстия. По окончании регулирования винты 2 затягивают. Перемещают

18.2. Натяжные устройства

361

Рис. 18.9

Рис. 18.10

верхнюю плиту по нижней толкающими винтами 3 (см. рис. 18.10 и 18.11),

тянущими 4 (рис. 18.12, а) или винтами 5 (рис. 18.12, б), которыми можно перемещать верхнюю плиту в обоих направлениях.

Передачи поликлиновыми и зубчатыми ремнями чувствительны к перекосу осей валов. В этих случаях для более точного направления верхней плиты в нее запрессовывают две короткие шпонки, располагая их у концов плиты. В нижней плите выполняют длинные пазы (рис. 18.13).

362

Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

Рис. 18.11

Рис. 18.12

Рис. 18.13

Чтобы уменьшить момент от сил натяжения ветвей ремня, шпонки и шпоночные пазы располагают как можно ближе к шкиву.

Натяжение качающимися плитами. На качающуюся плиту устанавли-

вают электродвигатель или любой другой узел ременной передачи. При конструировании качающейся плиты необходимо ось качания располагать так, чтобы угол β (рис. 18.14) был близок к прямому. Если этот угол близок к 180° (угол β′), то межосевое расстояние при повороте плиты изменяется мало и регулирование неэффективно. Качающиеся плиты встраивают в станины (рамы) приводных устройств (рис. 18.15–18.18).

На рис. 18.15 натяжное устройство состоит из неподвижной и качающейся плит. Неподвижная плита прикреплена к полу цеха.

18.2. Натяжные устройства

363

Рис. 18.14

Рис. 18.15

Рис. 18.16

Рис. 18.17

На рис. 18.16 и 18.17 натяжные устройства встроены в раму, сконструированную из швеллеров.

Натяжное устройство по рис. 18.18 установлено на редукторе. Натяжение ремней в этом случае выполняют откидным шарнирным болтом (рис. 18.18, а), двумя шарнирными болтами с правой и левой резьбой и

364

Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

Рис. 18.18

Рис. 18.19

стяжкой, также имеющей правую и левую нарезку (рис. 18.18, б), или

установочным винтом (рис. 18.18, в).

Для условий единичного производства неподвижные и качающиеся плиты конструируют сварными (рис. 18.19 и 18.20).

При серийном производстве экономически целесообразно изготовлять качающиеся плиты литыми из серого чугуна (рис. 18.21 и 18.22). Толщина стенок литых плит должна быть по возможности везде одинаковой. Для увеличения жесткости целесообразно применение ребер.

18.2. Натяжные устройства

365

Рис. 18.20

Рис. 18.21

Рис. 18.22

366

Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

Рис. 18.23

Рис. 18.24

Рис. 18.25

Оси поворота качающихся плит (см. рис. 18.14) выполняют по одному из вариантов, представленных на рис. 18.23. Простейший из них показан на рис. 18.23, a. В этом варианте ось 1 зафиксирована от осевого смещения установочным винтом 2. Широкое применение находит также осевая фиксация оси шайбой ШЕЗ 3 (рис. 18.23, б, в); на рисунке показаны оси для

18.2. Натяжные устройства

367

этих шайб двух исполнений: б — без борта, в — с бортом на одном конце. Конструкция шайбы ШЕЗ приведена на рис. 18.24. При установке шайбу заводят в проточку оси до упора, после чего прогибают середину перемычки (см. рис. 18.24). Допускаемая осевая сила для шайбы на номинальный диаметр оси 14...17 мм — 5,5 кН [1].

Рис. 18.26

Рис. 18.27

368

Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

Оси поворота шарнирных болтов (см. рис. 18.14) конструируют по типу, представленному на рис. 18.25.

Автоматическое регулирование натяжения ременной передачи производят также силой тяжести электродвигателя и качающейся плиты

(рис. 18.26, а) или пружиной (рис. 18.26, б).

НатяжениеДляроликами. плоскоременной передачи большое значение имеет угол обхвата ремня на малом шкиве. Поэтому при относительно большом передаточном числе и малом межосевом расстоянии целесообразно натяжение ремня осуществлять натяжным роликом (рис. 18.27, а). В передачах зубчатым ремнем также целесообразно применение натяжных роликов.

Для передач клиновыми и поликлиновыми ремнями угол обхвата ремня на малом шкиве имеет меньшее значение. Чтобы не вызывать изгиб ремней в другом направлении, в этих передачах лучше применять оттяжные ролики (рис. 18.27, б).

Рис. 18.28

Рис. 18.29

Рис. 18.30

18.3. Контроль точности расположения шкивов вдоль оси...

369

Натяжение осуществляют грузом или пружиной. Конструкцию роликов 1 (см. рис. 18.27) выполняют в соответствии с рис. 18.28. Диаметр d0 натяжного ролика должен быть d0 ≥ 0,8d1, где d1 — диаметр малого шкива. Если ведущий шкив ременной передачи установлен на валу электродвигателя, то конец рычага 2 (см. рис. 18.27) удобно расположить на поверхности этого шкива (рис. 18.29).

Иногда конец рычага 1 устанавливают на цилиндрической поверхности фланца крышки подшипника (рис. 18.30).

18.3. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ШКИВОВ ВДОЛЬ ОСИ ВРАЩЕНИЯ

КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ*

Точность взаимного расположения конических канавок на шкивах, соединяемых клиновыми ремнями, влияет на ресурс ремней, появление дополнительных нагрузок на опоры и валы клиноременной передачи, а также на появление вибрации машины.

Для контроля точности расположения шкивов созданы лазерные головки, устанавливаемые на магнитах в конические канавки шкивов. Электронная схема позволяет развернуть лазерный луч в плоскости, совпадающей с плоскостью, нормальной к оси вращения шкива клиноременной передачи. При установке на вал шкив должен иметь свободу осевого и угло-

Рис. 18.31

* Прибор разработан фирмой SKF, Швеция.

370 Глава 18. Шкивы и натяжные устройства ременных передач

вого перемещения и возможность точной фиксации в необходимом месте вала.

Пример конструкции такого соединения ступицы шкива с валом представлен на рис. 18.31, 18.32.

Для увеличения изгибной податливости ступицы шкива 1 (см. рис. 18.32), обжимающей вал, в ней делают сквозной узкий разрез (шириной не более 1 мм), расположенный в плоскости, совпадающей с осью вращения (разрез на рисунке не показан). Ступица 1 до затяжки винтов 2 сопрягается с валом с зазором.

На рис. 18.33 представлены примеры возможных взаимных смещений шкивов ременной передачи и положение следа луча лазера

Рис. 18.32

на корпусе лазерной головки.

 

Рис. 18.33

ГЛАВА 19

ЗВЕЗДОЧКИ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

После расчета [7–9, 13] цепной передачи получают следующие данные: шаг t цепи; количество z зубьев звездочки, количество n рядов цепи.

Конструкцию звездочек цепных передач отличает от конструкции цилиндрических зубчатых колес лишь зубчатый венец. Поэтому диаметр и длину ступицы выполняют по соотношениям для зубчатых колес (см. 5.1).

Размеры, мм, венца звездочек роликовых и втулочныхцепей (рис. 19.1, а, б) определяют по следующим соотношениям:

Делительный диаметр ………………...................….. dд = t/sin (180°/ z) Диаметр окружности выступов ……………........…. De = t[0,532 + ctg(180°/z)]

Диаметр окружности впадин …………………......…. Di = dд – 2r

Диаметр проточки ……………….............................. Dc = t ctg(180°/z) – 1,3h

Ширина зуба звездочки

однорядной …………………………………...........…… b1 = 0,93b 3 – 0,15 мм двух- и трехрядной …………….......................…… b2 = 0,9b 3 – 0,15 мм многорядной …………….................................…… bп = 0,86b 3 – 0,30 мм

Ширина венца многорядной звездочки……..…… Вп = (n – 1) А + bп

Радиус закругления зуба …………...................……. r3 = 1,7d 3

Координата центра радиуса r3 …………...........…… h3 = 0,8d3

Толщина обода ……………..................................…. δ = 1,5(De – dд) Толщина диска ……………...................................… С = (1,2...1,3)δ

Рис. 19.1

372

Глава 19. Звездочки цепных передач

Если профиль зуба в осевом сечении выполняют со скосом (см. рис. 19.1, б), что предпочтительнее, то принимают угол скоса γ ≈ 20°, а фаску f ≈ 0,2b.

В формулах обозначены: r = = 0,5025d3 + 0,05 мм — радиус впади-

ны; d3 — диаметр ролика цепи; b3 — расстояние между внутренними плоскостями пластин цепи (рис. 19.2); A — расстояние между осями симметрии многорядных цепей (см. рис. 19.2); h — ширина пластин це-

пи (см. рис. 19.2).

Значения b3, A, d3 и h, мм, принимают в зависимости от шага t, мм,

цепи (ГОСТ 13568–97):

Рис. 19.2

Шаг t .… 12,7

15,875

19,05

25,4

31,75

b3 …...….. 7,75

9,65

12,7

15,88

19,05

 

 

A……..... 13,92

16,59

22,78

29,29

35,76

 

d3 …….... 8,51

10,16

11,91

15,88

19,05

 

h ......….. 11,8

14,8

18,1

24,2

30,2

Другие параметры звездочки см. 22.2.6.

Размеры венца звездочек зубчатых цепей (рис. 19.3, a, б) вычисляют по следующим зависимостям (ГОСТ 13576–81):

Делительный диаметр ………………...................…… dд = t/sin (180°/z)

Диаметр окружности выступов …………………....… De = t/tg (180°/z)

Диаметр окружности впадин …………...........……… Di = dд – 2h2/cos (180°/z) Диаметр проточки ……………........................………. Dc = De – 1,5t

Ширина венца …………............................…………… b3 = В + 2S

Радиус закругления зуба ………………………….....…. R t Координата центра радиуса R ………………….....…. C1 = 0,4t Ширина направляющей проточки ……..…………… S1 = 2S

Толщина обода …………………………………………….… δ = h2 Толщина диска ………………………………………….…… С = (1,2...1,3)δ

Здесь S — толщина пластины цепи (рис. 19.4); h2 = h1 + е — высота зуба; h1 — расстояние от оси отверстия шарнира до вершины зуба цепи (см. рис. 19.4); е— радиальный зазор; В — ширина цепи.

При криволинейном профиле зубьев (см. рис. 19.3, б) R1 = 2,4t и зазор между рабочей гранью пластины и зубом K = 0,04t.

Значения h1 , S, e и B, мм, принимают в зависимости от t (ГОСТ

13552–81):

Глава 19. Звездочки цепных передач

 

373

Шаг цепи t ………........................… 12,7

15,875

19,05

25,4

31,75

h1 …………………….........................…

7

8,7

10,5

13,35

16,7

S ………………….........................……. 1,5

2

3

3

3

е …………………….........................…. 1,3

1,6

1,9

2,5

3,2

 

22,5

30

45

57

75

 

28,5

38

57

75

93

В ……………………........................

34,5

46

69

93

111

 

40,5

54

81

111

129

 

46,5

62

93

 

52,5

70

Рис. 19.3

Рис. 19.4

Пример обозначения цепи приводной роликовой трехрядной с шагом t = 25,4 мм и разрушающей нагрузкой 171 кН:

Цепь 3ПР–25,4–171 ГОСТ 13568–97.

Пример обозначения приводной зубчатой цепи с односторонним зацеплением (см. рис. 19.3, a) с шагом t= 19,05 мм, разрушающей нагрузкой 74 кН и рабочей шириной В = 45 мм:

Цепь П3–1–19,05–74–45 ГОСТ 13552–81.