5.3. Клиноременные передачи

Клиноременная передача.Разновидностью ременной передачи является клиноременная передача.

Рис. 5.16. Клиноременная передача

a=34…40—шкив трапецеидальной формы, изDАВС

(5.59)

, (5.60)

где (приведённый коэффициент трения),F_t=Rf.

Пример:Поскольку ремень огибает шкив по дуге, верхние волокна подвержены большому растяжению, а нижние большому сжатию, при этом искажается форма поперечного сечения ремня, т. к. боковые стенки работают неравномерно, т. к. происходит интенсивный износ ремня (особенно в нижней части). Поэтому стараются: уменьшить высоту сечения ремняh, но в этом случае ухудшается и сила сцрепления ремня со шкивом, поэтому необходимо применять не один, а более ремней; применять передачу, где число ремней не превышает 6.

Применяют несколько типов ремней, наибольший размер имеет ремень сечения Д.

Рис. 5.17. Типы ремней

Разработана методика расчёта клиноременной передачи, которая сводится:

•к подбору одного из стандартных ремней, для этого необходимо взять стандартный график. Обращаются к стандартным графикам для соответствующего типа ремня.

Ремень Б

Рис. 5.18.Стандартный график для типа Б

Чем меньше диаметр шкива, тем меньшая мощность передаётся шкивом,

Р₀—мощность, которую способен передавать ремень тип Б в идеальных условиях эксплуатации, когда передаточное число ременной передачи 1, угол обхвата 180.

Скорость ремня сравнительно невелика, отсутствие динамических ударов в работе передачи.

• Определяют мощность Р_реал, которую способен передавать ремень в реальных условиях эксплуатации

, (5.61)

где С_a—коэффициент, учитывающий угол обхвата ремнем шкива (по табл.)

C—коэффициент, учитывающий длину ремня (косвенно он учитывает число пробегов ремня в секунду, чем длинее ремень при заданной скорости, тем меньше он совершает оборотов и меньше изнашивается); С_i—учитывает передаточное число ременной передачи; С_р — коэффициент режима работы при наличии динамических нагрузок (крутильных ударов), при расчёте на реальную мощность, передаваемую одним ремнём, снижается до С_р<1.

• Находим число ремней Z, необходимых для передачи заданной мощности,

, где С_Z —коэффициент неравномерности работы ремней в многорядной ременной передаче, чем больше количество ремней, тем больше коэффициент неравномерностиС_Z,1 ремень—С_Z=1.

• Определяют силу предварительного натяжения ремня

, (5.62)

где F_V—cила от центробежной нагрузки, еслиV>20м/с; P—мощность передаваемая передачей;n—скорость ремня;—усилие, которое возникает в ремне под действием центробежных сил. Они возникают в моменты огибания ремнём шкива. Их необходимо учитывать при высокой скорости движения ремня.

•Сила, действующая на вал.

•Определение ресурса работы в ременной передаче в часах.

Ремни рассчитаны и разработаны так, что при среднем режиме работы, при умеренных колебаниях нагрузки, время наработки в часах составляет Т_ср= 2000 час.

Для иных условий режим наработки определяется

Т=Т_ср K₁ K₂, (5.63)

где K₁—коэффициент, учитывающий работу передачи (табл.), K₂ —коэффициент, учитывающий климатические зоны в данных условиях.

•Определение сечения ремня ведётся по таблицам.

Таблица 5.3.

Передаваемая Мощность Квт.	Скорость n м/с.
	До 5	5	Свыше 10
До 1 1…2 2…4	О, А. О, А, Б. А, Б.	О, А. О, А. О, А, Б.	О. О, А. О, А.
4…7.5 7.5…15 15…30	Б, В. В. –	А, Б. Б, В. В, Г.	А, Б. Б, В. В, Г.
30…60 60…120 120…200 свыше 200	– – – –	Г, Д. Д. Д, Е. –	В, Г. Г, Д. Г, Д. Д, Е.

Таблица 5.4.

Расч. ширина ремня ар, мм	Сечения
	О	А	Б	В	Г	Д	Е
	8.5	11	14	19	27	32	42
А, мм.	10	13	17	22	32	38	50
H, мм.	6	8	10.5	13.5	19	23.5	30

•Меньший диаметр определяется не меньше, чем

Таблица 5.5.

Сечение ремня	О	А	Б	В	Г	Д	Е
D1, мм	63	90	125	200	315	500	800

•Большой диаметр определяется по формуле

•Диаметр натяжных роликов: ролик установлен снаружи ремня —D₀³1,5D₁

Ролик установлен внутри ремня —D₀³D_1.

Корректировка n₂с учётом окружения диаметров шкивов, а также скольжения

, (5.64)

e=0,01—для клиновых ремней кордшнуровой конструкции (при малых шкивах), e=0,02—для клиновых ремней кордтканевой конструкции (большие ремни)

•Скорость ремня определяется (5.65)

•Межцентровое наибольшее допустимое расстояние

(5.66)

где h—высота сечения ремня, мм.

Таблица 5.6.

Рекомендуемое межцентровое расстояние

D	1	2	3	4	5	6	³6
ℓ/ D2	1,5	1,2	1	0,95	0,9	0,85	0,85

• Наибольшее рекомендуемое расстояние (5.67)

• Определение длины ремня

(5.68)

Округляют до стандартной ближайшей величины (500…14000)

• Проверка числа пробегов (5.69)

U.

• Определение межцентрового окончательного расстояния

(5.70)

• Определение угла обхвата на малом шкиве для открытых передач

(5.71)

• Наибольшая допускаемая мощность на один клиновой ремень определяется в зависимости от м/с., диаметра шкива и сечения шкива по табл. Для случаев ударной нагрузки вводятся соответствующие коэффициенты.

• Число ремней в передаче определяется

, (5.72)

где N₀—мощность, передаваемая одним ремнём, КВт,К_2-—(постоянная нагрузка 0,6…1, мягкие толчки 0,56…0,92, колебания нагрузки 0,51…0,84, ударная нагрузка 0.44…0.78)

Таблица 5.7.

a1, град.	180	170	160	150	140	130	120	110	100	90	80	70
К1	1	0.98	0.95	0.92	0.89	0.86	0.83	0.79	0.74	0.68	0.62	0.56

• Определение давлений на валы ведётся

, (5.73)

где S₀—натяжение на одну ветвь ремня в покое, кг.

Таблица 5.8.

Расч. диаметры шкивов, мм	Сечения
	О		А		Б		В		Г		Д		Е
	63¸80	³ 90	90¸ 112	³125	125¸ 160	³180	200¸ 224	³250	315	³350	500	³560	800¸ 900	³1000
	5,5	7	10	12	16,5	21	27,5	35	58	70	85	105	140	175

• Применение новых материалов для ременных передач обеспечило возможности и позволило углубить дифференциацию между тяговыми и фрикционными элементами ремня. Основным материалом тяговых элементов становятся полиамиды (ткань или корд), иногда даже сталь, а фрикционных элементов —синтетическая резина полихлорвинил, полиамид с каучуком, хромовая кожа. Недостатком ременных передач—необходимость большого начального натяжения—устраняется применением зубчатых ремней.

Патенты:

•И.Ф.Куксенко, В.Т.Середа. Ременная передача с автоматическим само натяжением ремней, а/св. №205475. Передача содержит сборный ведущий шкив, выполненный в виде обода-кольца, взаимодействующего с расположенным внутри него роликом, установленным на ведущем валу, цельным ведомый шкив, установленный на ведомом валу. Ролик и внутренняя поверхность обода-кольца выполнены цилиндрическими, а ведущий шкив снабжён дополнительными контактирующими друг с другом цилиндрическими роликами и планками, несущими оси всех роликов. Для предварительного нажатия на обод-кольцо, один из дополнительных роликов снабжены кожаным устройством, а планки выполнены с прорезями, в которых подвижно установлены оси этих роликов.

• Рабочая поверхность шкивов плоскоременных и клиноременных —Ñ6, рабочие поверхности тормозных шкивов доd= 500—Ñ6H1247-64.