Конструирование и расчет клиноременных передач

В данной передаче ремень имеет клиновую форму поперечного се­чения и расположен в соответствующих канавках шкива. Такой тип передачи получил наибольшее распространение в машиностроении, так как обеспечивает большую долговечность, тяговую способность и допускает большее значение передаточного числа. К недостат­кам такой передачи следует отнести меньшую быстроходность до(25 м/с) и более низкий К.П.Д.

В приводах общего назначения используются кордтканевые и кордшнуровые ремни (рис. 3.40). Кордтканевые ремни состоят из передающих основную нагрузку слоев прорезиненной текстильной кордткани I, резинотканевого слоя растяжения 2, резинового слоя 3 и нескольких слоев оберточной прорезиненной ткани

Кордшнуровые клиновые ремни содержат один слой кордшнура 4 толщиной 1,6...1,7 мм, слой растяжения 2 из резины средней твердос­ти, резиновый слой 3 из более твердой резины и оберточную прорезине­нную ткань на поверхности. В зависимости от размеров поперечного сечения клиновые ремни бывают нормального сечения, узкие и широкие. Ремни нормального сечения с углом профиля 40° получили наибольшее распространение и выполняются семи сечений: 0, А, Б, В, Г, Д, Е. В силовых передачах находят применение клиновые ремни с кордом из полиамидных волокон или из стальных тро­сов.

.

Рис. 3.40. Конструкция ремней: а) клиновой

кордтканевый, б) клиновой кордшнуровой

При необходимости использовать большое число клиновых ремней в одной передаче целесообразнее переходить на поликлиновые ремни , которые более компактны и быстроходны. В качестве основы в этих ремнях используют шнуровой корд из вискозы, стеклово­локна или лавсана и несколько слоев диагонально расположенной ткани для поперечной жесткости ремня. В поликлиновых ремнях выполняется не более 20 рабочих ребер.

При расчете геометрических размеров клиноременной передачи диа­метр ведущего шкива d₁ принимают по стандарту в зависимости от выбранного типа сечения ремня или определяют по эмпирической зави­симости

, где Т₁ в Нмм.

По найденному значению подбирают диаметр шкива из стандартного ряда значений.

Диаметр ведомого шкива находят из соотношения d₂ = d₁ (1 - ) i.

Найденный диаметр согласовывают со стандартным значением и уточ­няют передаточное отношение u.

Межосевое расстояние равно a = C d₂,

где С - числовой коэффициент, зависящий от u приведен ниже

u	1	2	3	4	5	6
С	1,5	1,2	1	0,95	0,9	0,85

Расчетную длину ремня находят из соотношения

округляют до стандартного значения и уточняют межосевое расстоя­ние по формуле

Угол обхвата ремнем меньшего шкива должен быть

  120° и его величину определяют из соотношения

Расчетная скорость ремня равна

Расчет клиновых ремней по тяговой способности проводится по допускаемой мощности на один ремень Р₀ и заключается в определении требуемого количества ремней - z, исходя из передаваемой сум­марной мощности и условий работы передачи. Число ремней находится по формуле

где P₁ - мощность на ведущем шкиве;

К_д - коэффициент динамичности нагрузки;

К_ =1,0-0.83-коэффициент угла обхвата ремнем меньшего шкива;

K_l = 0,8-1,17 - коэффициент, зависящий от длины ремня ;

K_Z = 0,95-0,85 - коэффициент неравномерности нагрузки по ремням.

Значения коэффициента К_д изменяется от К_д = 1 при спокойной нагрузке до К_д= 1,5 при ударных, резко неравномерных нагрузках.

Выбор сечения ремня зависит от передаваемой мощности и часто­ты вращения ведущего шкива и производится по графику рис. 3.41, на котором указаны области применения ремней данного сечения.

Следует отметить, что ремни сечения О используют для переда­чи мощности до 2 кВт, а ремни Д и Е для высоконагруженных передач мощностью более 50 кВт.

Рис. 3.41.График выбора клиновых ремней

Ориентировочный расчет ремней на долговечность заключается в определении частоты пробегов ремней в секунду на шкивах и срав­нение ее с допускаемой.

где v, L_p - скорость ремня и его длина;

n; [n] - расчетная и допускаемая частота пробегов ремня, с^-1.

Для плоских ремней [n]  5 с^-1,

для клиновых [n]  10 с^-1.

Шкивы для поликлиновых ремней выполняют с расчетным количеством канавок клиновой формы, размеры которых определяют в соответствии с рекомендациями стандартов . Для шкивов используют следующие материалы: для чугунных СЧ-15, СЧ-18; для стальных - Ст 3, для легких сплавов -алюминий; для пластмассовых -текстолит, волокнит.

Ременные вариаторы находят широкое применение в механизмах и используют для получения переменного передаточного отношения, т.к. вариаторы просты по конст­рукции и имеют невысокую стоимость. Конструкции различных вариаторов с использованием плоских и клиновых ремней представлены в соответствующей литературе .

Контрольные вопросы

1. Перечислите достоинства и недостатки ременной передачи.

2. Приведите классификацию ременных передач.

3 Как определить передаточное число ременной передачи ?

4. Перечислите достоинства и недостатки клиноременной передачи по сравнению с плоскоременной.

5. В чем заключается явление упругого скольжения ремней на шкивах ?

6. Что называют полезной нагрузкой ременной передачи ?

7. От каких параметров зависит значение усилия предварительного натяжения ?

8. Какие напряжения возникают в ремне при работе ?

9. Назовите основные критерии работоспособности передачи.

10. Что называют тяговой способностью передачи и каким образом можно ее увеличить в 2 раза ?

11. Какие мероприятия позволяют повысить долговечность ремня передачи ?

12. Назовите основные способы натяжения ремней в передачах .

13. Какие параметры определяют при тяговом расчете плоско- и клиноременной передачи ?

14. Как изменится нагрузка на валы и опоры при уве-личении силы предварительного натяжения ремня ?