Ременные передачи. Классификация. Достоинства и недостатки.
Ремённая 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 которого могут быть с параллельными, пересекающимися и со скрещивающимися осями.
Классификация
По способу передачи механической энергии:
Различные способы установки пассика
трением;
зацеплением.
По виду ремней:
плоские ремни;
клиновые ремни;
поликлиновые ремни;
зубчатые ремни;
вариаторные;
тяговые;
многоручьевые;
транспортировочные;
протяжные;
ремни круглого сечения.
Недостатки (в сравнении с цепной передачей):
большие размеры;
малая несущая способность;
скольжение (не относится к зубчатым ремням);
малый срок службы.
Достоинства (в сравнении с цепной передачей):
плавность работы;
бесшумность;
компенсация перегрузок (за счет проскальзывания);
компенсация неточности установки шкивов редуктора;
сглаживание пульсаций как от двигателя (особенно ДВС), так и от нагрузки, поэтому упругая муфта в приводе может быть необязательна;
отсутствие необходимости в смазке;
низкая стоимость;
лёгкий монтаж;
возможность работы на высоких окружных скоростях;
при выходе из строя не повреждаются прочие элементы конструкции.
Скольжение в ремённой передачи. Типы приводных ремней. Зубчато-ремённая передача.
Скольжение ремня. В ременной передаче возникают два вида скольжения ремня по шкиву: упругое — неизбежное при нормальной работе передачи и буксование — при перегрузке.
В процессе обегания ремнем ведущего шкива натяжение его падает от F\ до F2 (рис. 17.5). Ремень укорачивается и отстает от шкива — возникает упругое скольжение. На ведомом шкиве происходит аналогичное скольжение, но здесь натяжение ремня возрастает от F2 до Л, он удлиняется и опережает шкив. Упругое скольжение ремня происходит не на всей дуге обхвата, а лишь на части ее — дуге скольжения ас, которая всегда располагается со стороны сбегания ремня со шкива. Длина дуги скольжения определяется условием равновесия окружной силы Ft = Fι — — F2 и сил трения на этой дуге.
Со стороны набегания ремня на шкив имеется дуга покоя ап, на которой сила в ремне не меняется, оставаясь равной натяжению набегающей ветви, и ремень движется вместе со шкивом без скольжения. Сумма дуг ас и ап равна дуге обхвата а.
Скорости прямолинейных ветвей υ\ и υ2 равны окружным скоростям шкивов, на которые они набегают. Потеря скорости ν ι — v2 определяется скольжением на ведущем шкиве, где направление скольжения не совпадает с направлением движения шкива (см. мелкие стрелки на дуге aci, рис. 17.5).
Таким образом, упругое скольжение ремня неизбежно в ременной передаче, оно возникает в результате разности натяжений
ведущей и ведомой ветвей. Упругое скольжение приводит к снижению скорости, следовательно, к потере части мощности, а также вызывает электризацию, нагревание и изнашивание ремня, сокращая его долговечность.
По мере роста силы Ft уменьшается дуга покоя απι, следовательно, уменьшается и запас сил трения. При значительной перегрузке дуга скольжения aci достигает дуги обхвата αι и ремень скользит по всей поверхности касания с ведущим шкивом, т. е. буксует. При буксовании ведомый шкив останавливается, к.п.д. передачи падает до нуля.
Виды ремней:
плоские ремни;
клиновые ремни;
поликлиновые ремни;
зубчатые ремни;
вариаторные;
тяговые;
многоручьевые;
транспортировочные;
протяжные;
ремни круглого сечения.
Передача зубчатым ремнем служит для передачи вращательного движения на некоторое расстояние. При относительно малых габаритных размерах она отличается высокой нагрузочной способностью, плавностью и бесшумностью в работе, возможностью реализации сравнительно больших передаточных чисел, отсутствием скольжения и постоянством передаточного числа, высоким КПД и малыми нагрузками на валы и опоры. К недостаткам передачи следует отнести высокие требования к технологии и качеству изготовления, а также возможность старения ремня в процессе эксплуатации.
Зубчатоременная передача состоит из ведущего шкива 1, зубчатого ремня 2 и ведомого шкива 3. На поверхности шкивов нарезаны трапецеидальные зубья, входящие в соответствующие впадины ремня. Таким образом, передача аналогична цепным и работает по принципу зацепления, а к ременным относится по названию и конструкции тягового органа.
Зубчатые ремни изготавливаются из неопрена или полиуретана, армируются стальным тросом, стекловолокном или полиамидным шнуром. Для повышения износостойкости зубья ремня покрываются тканым нейлоном. Наличие жесткого и прочного каркаса практически гарантирует постоянство шага ремня.