4.3. Ременные передачи

Ременная передача (рис. 4.6, а) состоит из двух закрепленных на валах шкивов и охватывающего их ремня, надетого на шкивы с натяжением. Движение передается за счет сил трения в парах ве­дущий шкив — ремень и ремень — ведомый шкив.

риатора

В состоянии покоя обе ветви ремня натянуты с одинаковыми усилиями S₀. В состоянии передачи движения эти усилия перера­спределяются: большим будет усилие S\ в набегающей на веду­щий шкив ветви, меньшим S₂ — в сбегающей с него ветви при

сохранении равенства: + S₂ = 2 S₀. Эти усилия связаны между собой формулой Эйлера

где / — коэффициент трения между шкивом и ремнем; <р — угол обхвата меньшего шкива ремнем.

б

в

г

Данная формула получена в предположении упругого скольжения ремня на всей длине дуги обхвата, обусловленного тем, что при перемещении ремня вместе с ободом в пределах указанной дуги каж­дый элемент ремня переходит из зоны большего в зону меньшего натяжения, вследствие чего элементы ремня укорачиваются, и ре­мень несколько отстает от шкива. На ведомом шкиве, наоборот, шкив отстает от ремня. Упругим скольжением обусловлены потери энер-

гии, учитываемые в расчетах силовых параметров КПД, который вместе с потерями в подшипниках, поддерживающих шкивы валов, составляет г| = 0,94...0,96. Кроме того, из-за упругого скольжения происходит дополнительное снижение скорости вращения ведомого шкива, учитываемое коэффициентом £ = 0,97...0,99.

Передаточное отношение ременной передачи

/ = о),/со₂ = njn₂ = D₂/{D_XQ, (4.10)

где D1 и D₂ — диаметры ведущего и ведомого шкивов.

Упругое скольжение, при котором шкивы и ремень взаимно проскальзывают на всей длине дуги обхвата, за исключением гра­ничных точек (в начале менее нагруженной ветви на обоих шки­вах), не следует смешивать с возникающим при перегрузках пере­дачи буксованием — скольжением ремня по всей дуге обхвата в том числе и в указанных точках.

Полезное окружное усилие определяется разностью усилий: F= = Si~ S₂. Это усилие связано с вращающими моментами на веду­щем (Г,)'и ведомом (Т₂) валах соотношениями:

/?=27₁л/А = 27'₂//)₂Л₂,

из которых и с учетом передаточного отношения (4.10) вытекает прежняя зависимость (4.4) между вращающими моментами Г, и Т₂, а также выражение (4.7) для полного КПД передачи.

В ременных передачах применяют следующие типы ремней (см. рис. 4.6): плоские, клиновые, круглого сечения, зубчатые и поли­клиновые. Наибольшее распространение в приводах строительных машин получили передачи с плоскими и клиновыми ремнями. Плоские ремни применяют в передачах с передаточным отно­шением не более / = 4, а клиновые ремни до / = 6...8 и скоростях ремня до 30 м/с. Узкие клиновые ремни допускают работу при скоростях до 40... 50 м/с. В одном комплекте может быть установле­но до восьми клиновых ремней. Недостатком многоременных пере­дач является неодинаковая вытяжка ремней в процессе эксплуата­ции, из-за чего они загружаются неравномерно. Этот фактор учи­тывают при расчете числа ремней в комплекте с введением специ­ального коэффициента снижения несущей способности ремней от 5... 10 % соответственно при двух—шести и более ремнях. Это­го недостатка лишены поликлиновые ремни с высокопрочным полиэфирным кордом, которыми заменяют несколько клиновых ремней, комплектно устанавливаемых на шкивах. Поликлиновые ремни имеют от 2 до 20 ребер. Передаточное отношение передач с поликлиновыми ремнями достигает 15 при скорости 40...50 м/с.

Оптимальным межосевым расстоянием плоскоременной пере­дачи считают:

а_опт = 2(0, + D₂).

Для клиноременных передач оно изме­няется в следующем диапазоне:

от a_min = 0,5 (А + Dj) + h до a_max = Z>, + D_2>

где h — высота ремня.

Круглоременные передачи применяют в слабо нагруженных приводах, в частности, в механизмах приборов. Зубчатые ремни отличаются от других наличием на их внут- ; ренней поверхности зубьев, обеспечивающих постоянство передаточного отношения без проскальзывания, бесшумность работы, воз­можность работы в масле. В отличие от пере­дач со всеми другими типами ремней, пе­редающими движение за счет сил трения между ремнем и шкивами, зубчато-ремен- р_ис.₄.₇.на_тажениерем- ные передачи реализуют принцип передачи _{т роликом}

движения зацеплением. По этому признаку

они более близки к цепным передачам. Зубчатые ремни применяют в передачах большой мощности (до 400 кВт) при скорости до 80 м/с.

Обязательным условием функционирования ременной переда­чи является ее натяжение путем перемещения одного из шкивов натяжным роликом (рис. 4.7) или пружиной, автоматическим ус­тройством, регулирующим натяжение в зависимости от внешней нагрузки и т. п. По сравнению с плоскоременными клиноремен- ные передачи требуют меньшего натяжения ремней благодаря тому, что за счет расклинивающего эффекта они имеют более высокий приведенный коэффициент трения f_np (4.9). При стандартном угле клина поперечного сечения ремня а = 40° отношение f_np/f - 2,92. Для обеспечения передачи движения с одинаковыми значениями полезного окружного усилия ^при прочих равных параметрах кли- ноременные передачи требуют натяжения в 1,6—2,2 раза меньше чем плоскоременные передачи.

Достоинствами ременных передач являются: простота конст­рукции, возможность передачи движения на большие расстояния, способность предохранять механизмы от перегрузок за счет про­скальзывания ремня по шкивам. К их недостаткам относятся боль­шие габаритные размеры, недостаточная долговечность ремней, частичная или полная неспособность работать при попадании на ремень и шкивы смазки.