Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

zhingarovskiy_a.n._izuchenie_mehanicheskih_peredach_2008

.pdf
Скачиваний:
67
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
6.69 Mб
Скачать

119

дополнительно изгибается и прижимается к одной из стенок канавки, что снижает срок его службы.

а – оси шкивов непараллельны; б – средние плоскости бочкообразных шкивов смещены в осевом направлении.

Рисунок 4.8 – Иллюстрация погрешностей расположения шкивов плоскоременной передачи

а – оси шкивов непараллельны; б – канавки шкивов смещены в осевом направлении.

Рисунок 4.9 – Иллюстрация погрешностей расположения шкивов клиноременной передачи

4.6.3 В реальных передачах всегда имеются все погрешности расположения шкивов, показанные на рисунках 4.8 и 4.9. Полностью устранить их невозможно. Важно ограничить их величину допускаемыми пределами, которые приведены ниже /4, т.2, с. 493/, /12, с. 67/.

120

 

Непараллельность

Осевое смещение шки-

Тип передачи

осей шкивов на 100 мм

вов (канавок шкивов) на

 

длины оси не более,

1000 мм

межосевого

 

мм

расстояния

не более,

 

 

мм

 

Плоскоремённая с

 

 

 

прорезиненным

0,5

2,0

ремнём

 

 

 

Клиноремённая

1,0

2,0

Поликлиновая

0,6

1,5

Правильное взаимное расположение шкивов предусматривает конструктор. Для этого у него есть два средства:

а) назначить достаточно точное изготовление деталей, определяющих положение шкивов, чтобы шкивы без регулировки всегда занимали правильное положение. Это делается обычно тогда, когда шкивы установлены на одном агрегате. Примером могут служить шкивы на осях вентилятора, генератора и коленчатого вала автомобильного двигателя. В этом случае в чертеже не дается никаких указаний относительно взаимного расположения шкивов;

б) назначить регулировку взаимного расположения шкивов путём смещения агрегатов, на которых смонтированы шкивы. Такое решение предусматривают, например, для приводов, состоящих из электродвигателя и редуктора, установленных на общей раме. Двигатель и редуктор можно несколько смещать за счет зазоров между крепежными отверстиями и болтами. Чертеж в этом случае должен содержать пункт тех. требований такого, например, содержания: "Непараллельность осей шкивов не более 2 мм на длине 500 мм, осевое смещение канавок шкивов не более 1,5 мм."

Контроль взаимного положения шкивов на практике выполняют чаще всего с помощью простейших инструментов типа линеек, угольников и т.п.

4.7 Регулирование предварительного натяжения ремня

4.7.1 Ранее, в подразделе 4.2, уже отмечалось, что предварительное натяжение ремня является обязательным условием для работы передачи. При недостаточном натяжении усиливается проскальзывание ремня. Это снижает КПД передачи и ускоряет износ ремня по причине его истирания о поверхности шкивов и теплового старения от перегрева. Чрезмерное натяжение также вредно. Оно дополнительно нагружает подшипники передачи и, что самое главное, снижает срок службы ремня от преждевременных усталостных повреждений. По данным экспериментов /11, с. 244/ срок службы клиновых ремней зависит от величины предварительного натяжения следующим образом:

121

 

 

 

 

 

Напряжение в ремне от предварительного

90

100

120

150

180

натяжения σ0, Н/см2

Срок службы Т, %

420

250

100

33

13

Приведенные данные свидетельствуют о важности регулирования и поддержания в эксплуатации оптимального предварительного натяжения ремня.

Надо отметить, что в передачах, которые не имеют устройств для автоматического поддержания постоянного предварительного натяжения ремня (а таких передач большинство), величина предварительного натяжения σ0 устанавливается при регулировке несколько большей, чем это требуется для надежного сцепления ремня со шкивом, т.е. с запасом. Запас этот компенсирует постепенное ослабление натяжения в связи с вытяжкой ремня, которая за срок его службы составляет 3...5 % первоначальной длины.

4.7.2 Величина регулируемой силы предварительного натяжения F0 зависит прежде всего от типа и размера (сечения) ремня и в меньшей степени – от других параметров передачи /2/.

В данной лабораторной работе и в курсовом проектировании величину F0 следует вычислять, исходя из напряжения σ0 от предварительного натяжения и от площади поперечного сечения ремня А по формуле

F0 = σ0 · A.

(4.11)

Значения σ0 следует брать из нижеследующей таблицы.

Таблица 4.1 – Напряжение σ0 для ремней разных видов

Виды ремней

Напряжения σ0, Н/см2.

Плоские прорезиненные

180

Клиновые нормальных сечений

120

(типы О,А,Б,В,Г,Д,Е)

 

Клиновые узкие (типы УО,УА,УБ,УВ)

300…350

Поликлиновые типа: К

10*

Л

50*

М

150*

*Даны не напряжения, а натяжения F0 на 1 ребро в Н.

4.7.3 Конструкция ременной передачи не позволяет, как правило, достаточно просто непосредственно измерить предварительное натяжение ремня F0. Поэтому при сборке передачи и во время её эксплуатации применяют косвенный метод контроля величины F0, когда измеряют стрелу прогиба ремня в под определенной нагрузкой G, приложенной

122

перпендикулярно к ремню в середине его ветви (рисунок 4.10а). Метод этот

основан на том, что между стрелой прогиба

в

, нагрузкой G и натяжением

 

ремня F0 существует определенная зависимость. Для простейших передач, выполненных по схеме рисунка 4,10а, зависимость имеет вид /12, с.21/:

F0

= G·

a

/4

в

– E·A·

в

2 /

a

2,

(4.12)

где F0 предварительное натяжение ремня, Н;

G - нагрузка, приложенная в середине ветви ремня под прямым углом к нему, Н;

aрасстояние между осями шкивов, мм;

в– стрела прогиба ветви ремня от силы G, мм;

Е – модуль упругости ремня при растяжении, Н/мм2; А – площадь сечения ремня, мм2.

При практическом использовании формулы (4.12) в ней оказывается два неизвестных – нагрузка G и стрела прогиба в . Одной из этих величин следует задаваться, а другую вычислять. Обе эти величины в

совокупности и составляют норму, которой руководствуются при регулировке предварительного натяжения ремня.

Для ремней поликлиновых в таблице 4.2 даётся рекомендуемая нагрузка G на одно ребро ремня /12/, поэтому остаётся умножить ее на

число ребер и вычислить по формуле (4.12) стрелу прогиба

в

.

 

Для ремней плоских и клиновых поступают наоборот: задаются стрелой

прогиба

в

и вычисляют нагрузку G. Величина

в

должна выбираться не слиш-

 

 

ком малой (не менее 8...10 мм), чтобы её можно было легко и точно измерить. Если величина G окажется дробной, то её целесообразно округлить до целого числа H (или даже до целого числа десятков Н) и затем для

этой округленной (номинальной) величины вычислить новое значение

в

 

и тоже округлить его до целого числа, мм. Полученные параметры

в

и

 

G являются нормой для регулирования передачи. Их заносят в тех.

требования чертежа в виде пункта, который выглядит, например, так: "Прогиб ремня 12 мм от усилия 40 Н, приложенного в середине ветви".

Параметры в и G измеряют обычно с помощью линейки и пружинного динамометра (рисунок 4.10б) или посредством специального приспособления, принцип действия которого понятен из рисунка 4.10в.

При расчетах модуль упругости плоских прорезиненных ремней следует принимать E = 250 Н / мм2, для клиновых и поликлиновых ремней необходимые сведения приведены в таблицах 4.2 и 4.3.

Примечание – В литературе /2, с. 53/ рекомендуется брать стрелу

прогиба в в зависимости от межосевого расстояния a

по формуле

в = 0,0155 a . Тем не менее, для измерения величины

в простыми

средствами брать её менее 8 мм не следует.

 

123

Таблица 4.2 – Некоторые параметры поликлиновых ремней, отнесенные к одному ребру ремня

Сечение ремня

Жесткость Е·А, Н

Нагрузка G, Н

Предварит.

натяж. F0 , Н

 

 

 

К

8000 – 10000

2

10

 

 

 

 

Л

26000 – 29000

4

50

 

 

 

 

М

34000 – 38000

6

150

 

 

 

 

а – схема приложения к ремню нагрузки G для измерения стрелы

его прогиба

в

;

 

 

 

 

 

б – контроль величин

в

и G с помощью пружинного динамометра и

 

линейки;

 

 

 

 

в – контроль величин в

и G с помощью специального приспособления.

Рисунок 4.10 – Иллюстрация контроля величины предварительного натяжения ремня

124

Таблица 4.3 – Параметры клиновых ремней нормального сечения типов О, А, Б, В и узких ремней типов УО, УА, УБ, УВ

Эскиз

Типы ремней

 

Значения параметров:

 

Со, мм

h, мм

Ср, мм

А, мм2

Е·А, Н

 

О

10

6

8,5

47

83400

 

А

13

8

11

81

166800

 

Б

17

10,5

14

138

250000

 

В

22

13,5

19

230

625000

 

УО

10

8

8,5

56

125000

 

УА

13

10

11

93

222400

 

УБ

17

13

14

159

334000

φ=40°

УВ

22

18

19

278

625000

4.8 Отчёт о выполнении лабораторной работы

4.8.1Напоминаем, что рекомендуемый порядок выполнения настоящей лабораторной роботы изложен в подразделе 4.1.

Отчёт о выполнении работы должен содержать титульный лист и текст самого отчета. Образец титульного листа приводится в подразделе 1.6. Там же изложен порядок исполнения отчёта, его оформления и представления к защите.

4.8.2Текст отчёта рекомендуется изложить в трёх разделах такого, примерно, содержания:

а) объект регулировки. Здесь следует дать очень краткое описание всего объекта, содержащего ременную передачу, более подробно охарактеризовать конструкцию ременной передачи и еще подробнее описать те элементы конструкции, которые предназначены для регулировки ременной передачи.

Раздел необходимо иллюстрировать рисунком, который даст полное представление о ременной передаче и позволит пояснить порядок её регулировки. Рисунок можно исполнить в виде карандашного эскиза, нарисованного с натуры от руки или с применением чертёжных инструментов. Можно заимствовать рисунок из литературы, но его нужно обработать, чтобы он наиболее близко соответствовал объекту регулировки

исодержанию отчёта и не загромождался лишней информацией;

б) обоснование норм на регулировку ременной передачи в соответствии с материалами подразделов 4.6 и 4.7;

в) порядок регулировки ременной передачи.

Ниже приводится образец отчёта без титульного листа, выполненный по изложенным выше рекомендациям.

125

1 Объект регулировки

Объект регулировки – ременная передача в приводе конвейера, передающая мощность плоским прорезиненным ремнем 1 от ведущего шкива 2, установленного на валу электродвигателя 3, к ведомому шкиву 4 на валу червячного редуктора 5, смонтированного на раме 6 (рисунок 1а).

Электродвигатель 3 с ведущим шкивом 2 закреплён на чугунной качающейся плите 7 (см. рисунок 1б), которая может поворачиваться в шарнире относительно оси 8. Наклон плиты 7 для регулировки натяжения ремня 1 изменяется и фиксируется шарнирными болтами 9 и 10, имеющими правую и левую резьбы, и стяжкой 11 с такими же резьбами. Болты 9 и 10 могут поворачиваться в шарнирах относительно осей 12 и 13. Качающаяся плита 7 имеет Т-образные пазы (см. рисунок 1б), в которые заложены препятствующие вращению квадратные головки болтов 14. Эти болты с гайками 15 крепят электродвигатель к плите 7. Такое крепление позволяет смещать электродвигатель вместе со шкивом 2 вдоль оси и несколько поворачивать в пределах зазоров между болтами 14 и пазами плиты 7, что необходимо для регулировки взаимного расположения шкивов 2 и 4.

Ременная передача имеет следующие характеристики:

а) ремень плоский прорезиненный с числом хлопчатобумажных прокладок 3. Толщина ремня δ=4,5 мм при ширине е = 50 мм;

б) межосевое расстояние ременной передачи a = 800 мм;

в) ведущий шкив цилиндрический, ведомый – бочкообразный. Их диаметры соответственно d1 = 180 мм, d2 = 280 мм;

г) ширина обоих шкивов практически одинакова и равна 63 мм.

2 Обоснование норм на регулировку ременной передачи

2.1Регулировку выполняет слесарь при сборке привода и при последующих технических уходах.

Конструкция ременной передачи предусматривает необходимость выполнения всех возможных регулировок. Они сводятся к установке и последующей фиксации такого взаимного положения шкивов, при котором в пределах норм будут следующие параметры:

– непараллельность осей шкивов;

– осевое смещение шкивов;

– величина предварительного натяжения ремня.

2.2Для правильного взаимного положения шкивов плоскоременных передач с прорезиненным ремнем в литературе /1, с. 119/ указывается:

– допускаемая непараллельность осей шкивов не более 0,5 мм на 100 мм длины оси;

– осевое смещение шкивов не более 2 мм на 1000 мм межосевого

расстояния.

126

В пересчёте на 800 мм межосевого расстояния норму для взаимного расположения шкивов можно сформулировать так: "Непараллель-

ность осей шкивов не более 0,5 мм на 100 мм длины оси. Осевое смещение средних плоскостей шкивов не более 1,6 мм".

1 – ремень плоский прорезиненный; 2 – шкив ведущий; 3 – электродвигатель; 4 – шкив ведомый; 5 – редуктор червячный; 6 – рама; 7 – плита качающаяся; 8 – ось качания плиты; 9, 10 – болты шарнирные; 11

– стяжка; 12, 13 – оси качания болтов; 14 – болт с квадратной головкой; 15 – гайка; 16 – контргайка; 17 – муфта, соединяющая редуктор с конвейером.

а – вид общий; б – особенности установки электродвигателя, связанные с регулированием ременной передачи.

Рисунок 1 – Иллюстрация ременной передачи

2.3 Предварительное натяжение ремня F0 контролируют косвенным методом, измеряя стрелу прогиба ветви ремня в под воздействием некоторой силы G, приложенной перпендикулярно к ремню по схеме рисунка 2.

Зависимость между стрелой прогиба , силой предварительного натяжения ремня F0 и силой G, приложенной к ремню, описывается формулой /1, с. 122/

 

 

G

 

a

 

 

 

 

в

2

 

F

0

 

 

 

 

E

A

 

 

 

,

(1)

 

 

 

в

 

 

 

4

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

127

1 – ремень; 2, 3 – шкивы.

Рисунок 2 – Схема контроля предварительного натяжения ремня

где a – межосевое расстояние ременной передачи, мм; Е – модуль продольной упругости ремня, Н/мм2; А – площадь поперечного сечения ремня, мм2:

Величина предварительного натяжения ремня F0 = σ0 · A

/1, с. 121/, где σ0 – напряжение от предварительного натяжения, Н/мм2. Для плоского прорезиненного ремня σ0 = 180 Н/см2 = 1,8 Н/мм2,

Е = 250 Н/мм2 /1, с. 122/.

По рекомендации /1, с. 122/ контрольная величина прогиба ремня в = 0,0155· a = 0,0155 · 800 12 мм. Она достаточно велика для измерения её с приемлемой точностью инструментом типа линейки. Поэтому примем её для последующих расчетов по формуле (1). Подставляя в формулу имеющиеся цифры, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,8

4,5

50

 

G

800

250

4,5

50

12

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

4

12

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда G = 24,88 25 Н.

Чтобы получить некоторый запас предварительного натяжения с учетом последующей вытяжки ремня, установим для величины G предельное отклонение +20% от вычисленного значения, т.е. +5 Н. В тех. требованиях чертежа на сборку привода полученная норма предварительного натяжения ремня запишется, например, так: "Прогиб

ремня не менее 12+2 мм от усилия 25+5 Н, приложенного в середине ветви ремня перпендикулярно к ней".

128

3 Порядок регулировки ременной передачи

3.1Конструкция ременной передачи обеспечивает доступ к шкивам

ине мешает контролировать их взаимное расположение с помощью контрольной линейки, приложенной к их торцам, и щупа для измерения зазоров между линейкой и торцами шкивов (рисунок 3).

1 – шкив ведущий; 2 – линейка; 3 – шкив ведомый.

Рисунок 3 – Схема контроля взаимного расположения шкивов

Для упрощения измерений целесообразно отпустить гайки 15 (см. рисунок 1) и сдвинуть электродвигатель вместе с ведущим шкивом так, чтобы оба шкива заняли относительно контрольной линейки положение, показанное на рисунке 3.

Теперь непараллельность осей шкивов удобно контролируется как непараллельность линейки и торцевой плоскости большего (ведомого) шкива на длине его диаметра d2 = 280 мм. Предельная величина этой непараллельности в соответствии с нормой (см. раздел 2) вычисляется как

(0,5:100) · 280 = 1,4 мм.

Осевое смещение шкивов можно проконтролировать как расстояние от средней части ведомого шкива до линейки. Его величина в соответствии с нормой (см. раздел 2) должна быть не более 1,6 мм.

Чтобы уложиться в заданные параметры точности, следует электродвигатель 3 (см. рисунок 1) вместе с ведущим шкивом 2 сдвинуть в нужную сторону вдоль пазов плиты 7 и повернуть в пределах зазоров между болтами 14, пазами плиты 7 и отверстиями в лапах двигателя 7 в такое положение, которое соответствует правильному взаимному расположению шкивов. Это положение фиксируется гайками 15.

3.2 Предварительное натяжение ремня следует контролировать в соответствии с рисунком 2 измерительными средствами, описанными в лите-

ратуре /1, с. 123/.

Для выполнения регулировочной операции следует ослабить контргайку 16 (рисунок 1) и затем вращением стяжки 11 установить такой наклон плиты 7, при котором натяжение ремня будет соответствовать норме. Найденное положение плиты 7 фиксируется контргайкой 16.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.