4.6. Передавальні пристрої
Передавальні пристрої у значній мірі впливають на довговічність і надійність електропривода. У першу чергу вони впливають на довговічність підшипників двигуна. Передавальні пристрої є складовою частиною електропривода. Найпоширеніші плоскі та клиноподібні паси, муфти, шестерні, відцентрові фрикційні муфти тощо.
В основу вибору передавального пристрою покладено технічну характеристику робочої машини (частоту обертання, швидкість лінійного переміщення) та допустимі радіальні й осьові навантаження на кінець вала, що виступає.Залежно від призначення і конструкції електричних машин і механізмів, а також від вимог до їх валів застосовують основні види з'єднань:за допомогою муфт; редукторів; шківів; пасів; шестерень
З’єднання валів за допомогою ремнів, муфт:
- жорстке з'єднання (для забезпечення роботи валів без зміщення) виконують за допомогою фланців або жорстких муфт.
напівжорстке з'єднання (для з'єднання валів турбогенераторів з валами парових турбін) виконують за допомогою зубчато-пружних муфт;
еластичне з'єднання (при можливості бокових або кутових змішень валів) виконують за допомогою пружних втулочно-пальцьових муфт типу МУВП.
Ремінна передача Ремінні передачі застосовують при деякій відстані між осями електродвигуна і робочої машини або при неоднаковій частоті обертання. Передачі цього виду мають простоту, плавність ходу, безшумність роботи, малі початкові витрати.
Ремінні передачі складаються з двох шківів, укріплених на валах електродвигуна (головний) і машини (вторинний). Розрізняють дві гілки ременя головну S1 і вторинну S2. Головна гілка під час руху ременя натягнута сильніше. Приводні ремені за формою поперечного перерізу можуть бути плоскими, клиновими (трапецієподібними), зубцюватими, круглими.
. При ремінній і клиноременной передачах необхідною умовою правильної роботи електродвигуна з приведеним їм в обертання механізмом є дотримання паралельності валів електродвигуна і механізму, що обертається ним, а також збіг середніх ліній по ширині шківів. При однаковій ширині шківів і відстані між центрами валів до 1,5 м вивіряння робиться за допомогою сталевої выверочной лінійки. Лінійку прикладають до торців шківів і підганяють електродвигун так, щоб лінійка торкалася двох шківів в чотирьох
Рис 4.6.1. Розмітка установки електродвигуна при ременнной і клиноременной передачах і однаковій ширині шківів
а — за допомогою вимірювальної лінійки, б — за допомогою скоб і струни, в — за допомогою шнурка поточках.
Безпосереднє з'єднання електродвигуна муфтою з валом приводного механізму отримало найбільше поширення саме тому використовують муфти.
За призначенням, принципом дії і конструкцією муфти класифікують:' муфти з постійним зчепленням валів електродвигуна і робочої машини (глухі, пружні, рухливі й ін.);
При з’єднанні робочої машини з двигуном за допомогою муфти обмежень за швидкістю обертання або потужністю не існує.
Півмуфти виготовляють двох типів: І – з циліндричним отвором на кінці валів; ІІ - з конічним отвором на кінці валів.
Півмуфти кожного типу повинні виготовлятись двох виконань: 1 – на довгі та 2 – короткі кінців валів. Допускається поєднання півмуфт різних типів та виконань із різними діаметрами посадочних отворів у межах одного обертального діаметру
Глуха муфта складається з двох півмуфт, одна з яких насаджена на вал електродвигуна, а інша - на вал робочої машини або механізму. Пружні муфти можуть бути металевими або неметалевими.
Недоліками ремінних передач є великий надлишковий тиск на вали, мала компактність, мінливість частоти обертання за рахунок птрослизання ременя і невисокий ККД.
Рисунок 4.6.2- Жорстка муфта
Рис 4.6.3. Втулково пальцьові пружні муфти:
L — довжина муфти; l — довжина півмуфти; d i d1 — внутрішні діаметри півмуфт відповідно з циліндричним і конічним отворами; D —зовнішній діаметр муфти
Вивіряння положення валів електродвигуна і машини, що обертається ним, при безпосередньому їх з'єднанні муфтами виконують за допомогою двох центровочных скоб, що закріплюються на валах електродвигуна і машини (мал.
. Повертаючи одночасно вали електродвигуна і машини в одному і тому ж напрямі, домагаються того, щоб відстані А і Б між скобами при з'єднанні валів поперечно-свертными муфтами не змінювалися, а при з'єднанні іншими видами муфт різниця в проміжках не перевищувала допустимих значень. Для цього під електродвигун або машину підкладають прокладення(покрівельну і смугову сталь), зрушують убік одну з машин до тих пір, поки відстань між обома вістрями залишатиметься незмінною при будь-якому положенні валів, що одночасно повертаються.
Рис 4.6.4. Вивіряння установки(сполучення) електродвигуна і машини, що обертається ним, при безпосередньому з'єднанні їх муфтами за допомогою центровочных скоб а — закріплюваних хомутами на напівмуфтах, б — закріплюваних на котках напывмуфт, в — закріплювані на ободі напівмуфт
Плоскоремінна передача одержала поширення у вигляді відкритої, або прямої, передачі. Вона застосовується, коли вали електродвигуна і машини паралельні й обертаються в одну сторону.
Правильне з'єднання кінців ременя і монтаж передачі забезпечують повільність ходу, безшумність роботи і довговічність.
Міжосьова відстань ремінної передачі визначається в основному конструкції машини і приводу. Для задовільної робот плоско ремінної передачі потрібно, щоб міжосьова відстань була не менше подвійної суми діаметрів обох шківів. Для скорочення габаритів передачі звичайно наближаються до вибору малих міжоеьових відстаней. Проте при цьому кут обхвату меншого шківа повинний бути не менше 150°. Ширина ременя приймається на 10...15 мм менше ширини шківа. Діаметр меншого шківа, насадженого на вал електродвигуна, в усіх випадках повинен бути не менше діаметра ротора. Плоскоремынны передачі одержали поширення ири передачі потужності від 0,6 до 40 кВт і більш при швидкості ременя від 5 до 25 м/с і передатному числі 5:1, а з натяжним роликом - 10:1
Рис. 4.6.5. Шківи для електродвигунів:
а - плоскопасовий; б – клинопасовий; В — довжина обода; D –діаметр шківа; L- довжина маточини; d - внутрішній діаметр маточини; в –ширина шпонкового паза;
Клинові ремні водонепроникні, передача може працювати при великій вологості повітря. Вартість клиноремінної передачі дещо вшца в порівнянні з плоскоремінною, а термін служби клинових ременів меншин. При великій міжосьовій відстані, особливо при великих швидкостях ременя, передача працює незадовільно через його вібрацію. Мінімальна відстань для цієї передачі визначається півсумою діаметрів шківів, складеною і по і погною висотою ременя. Мінімальним кутом обхвату меншого шківа прийнято вважати кут, рівний 120. Проте передача працює задовільно і при меншому куп обхвату (до 90 °), але при ньому скорочується довговічність ременя.Клиноремінна передача складається з двох шківів, по окружності яких є клиноподібні канавки. Глибина їх більше висоти ременя. Робочими поверхнями кдниових ременів і клинової канавки є їхні бічні сторони. Тому між нижньою підставою ременя і дном канавки шківа завжди повинен бути зазор.
Клинова взаємодія ременя і шківа характеризується підвищеним зчепленням, а отже, і підвищеною тяговою спроможністю. Клинові ремні призначені для роботи в умовах зміни температури навколишнього середовища від мінус 30°С до плюс 50°С. Спеціальні морозостійкі ремні можуть працювати при температурі мінус 50'’С.
При з'єднанні асинхронного двигуна з робочою машиною за допомогою пружної муфти радіальну силу на кінець вала, що виступає, при повній співвісності валів двигуна і робочої машини визначають за емпіричною формулою:
де Р — потужність на валу, кВт (можна приймати номінальну потужність приводного двигуна); п—частота обертання двигуна, об/хв.
У випадку наявності пасової передачі радіальну силу визначають із залежності:
де D—діаметр шківа на валу двигуна, мм; Сν—коефіцієнт, що залежить від виду паса та його натягу. Для клинового паса він становить,—2,5; плоского з натяжним роликом — 2,5—3; без натяжного ролика — 4—5.