Ременные передачи

Ременная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента (ремня) за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни). Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (вариатор); валы, которые могут быть с параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями.

Ременная передача (рис. 59) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и надетого на них ремня 3. В состав передачи могут также входить натяжные устройства и ограждения. В передачах этого типа двигатель вращает шкив, увлекающий за счет возникающих сил трения за собой ремень, который в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив, соединенный с валом исполнительного механизма. Возможно применение нескольких ремней и нескольких ведомых шкивов.

Рис. 59. Схема ременной передачи.

По конструкции они делятся на плоско- и клиноременные. По принципу работы различаются передачи, трением (большинство передач) и зацеплением (зубчато-ременные). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существенно отличаются от передач трением.

Ремни передач трением по форме поперечного сечения подразделяют на (рис. 60):

а) плоские ремни;

б) клиновые ремни;

в) поликлиновые ремни;

г) ремни круглого сечения;

д) ремни квадратного сечения.

Рис. 60. Сечения ремней.

Плоские (а), клиновые (б) и поликлиновые (в) ремни рассмотрим ниже.

Круглые ремни (см. рис. 60, г) выполняют из резины диаметром от 3 до 12 мм, используются для передачи небольших мощностей в приборах и бытовой технике.

Ремни квадратного сечения (см. рис. 60, д) применяют для передачи небольших мощностей в приборах.

Достоинства ременных передач (в сравнении с цепной передачей):

• плавность работы;

• бесшумность;

• компенсация перегрузок;

• отсутствие в необходимости смазки;

• малая стоимость;

• легкий монтаж;

• возможность работы на высоких окружных скоростях;

• при выходе из строя, нет повреждений.

Недостатки (в сравнении с цепной передачей):

• большие габариты;

• малая несущая способность;

• проскальзывание (не относится к зубчатым ремням);

• малая долговечность.

Ремни должны обладать высокой прочностью при переменных напряжениях, износостойкостью, максимальным коэффициентом трения на рабочих-поверхностях, минимальной изгибной жесткостью.

Конструкцию ремней отличает наличие высокопрочного несущего слоя, расположенного вблизи нейтральной линии сечения. Повышенный коэффициент трения обеспечивается пропиткой ремня или применением обкладок.

Клиновые, поликлиновые, зубчатые и быстроходные плоские изготовляют бесконечными замкнутыми. Плоские ремни преимущественно выпускают конечными в виде длинных лент. Концы таких ремней склеивают, сшивают или соединяют металлическими скобами. Места соединения ремней вызывают динамические нагрузки, что ограничивает скорость ремня. Разрушение этих ремней происходит, как правило, по месту соединения.

При проектировании ременных передач определяют (рис. 61): угол γ между ветвями ремня, угол α₁ охвата ремнем малого шкива, длину ремня L и при использовании бесконечных ремней - межосевое расстояние а . Расчетные диаметры шкивов и длины ремней определяют по нейтральному слою поперечного сечения ремня.

Рис. 61. Геометрические параметры ременной передачи.

Окружные скорости, м/с, на шкивах (см. рис. 59):

v₁ = и v₂ = ,

где d₁ и d₂ —диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; n₁ и п₂ — частоты вращения шкивов, мин^-1.

Окружная скорость на ведомом шкиве v₂ меньше скорости на ведущем v₁ вследствие скольжения:

v₂ = (1 – ζ_у) v₁.

Передаточное отношение

u = n₁ / n₂ = d₂ / (d₁ (1 – ζ_у)).

Обычно упругое скольжение находится в пределах 0,01...0,02 и растет с увеличением нагрузки.