Клиноремённая передача

В соответствие с ГОСТ 1284.1-89 клиновые ремни общего назначения выпускают шести различных сечений Z(О), А, В(Б), С(В), D(Г), Е(Д). Несущим элементом может быть либо слой ткани, либо корд в виде полиамидного шнура или стального троса. Для каждого сечения ремня определена допускаемая мощность, что позволяет свести расчёт передачи к подбору сечения и числа ремней по графикам и таблицам. Допускаемая скорость ремней без троса – до 25…30 м/с, со стальным тросом – 60 м/с.

Сечение ремней выбирают по графикам в зависимости от передаваемой мощности Р при заданной частоте вращения малого шкива.

Мощность передачи с одним ремнём в заданных условиях эксплуатации рассчитывают по формуле

.

где Р₀ – номинальная мощность передачи с одним ремнём;

С_, С_L, С_р – коэффициент, учитывающие соответственно угол обхвата, длину ремня, динамичность нагрузки и режим работы.

ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Принцип действия, сравнительная оценка и область применения

Цепная передача основана на принципе зацепления. Передача состоит из цепи и звёздочек.

Принцип зацепления, а также повышенная прочность стальной цепи по сравнению с ремнём позволяют передавать цепью, при прочих равных условиях, большие нагрузки (однако меньшие, чем зубчатыми колёсами). Отсутствие скольжения и буксования обеспечивает постоянство передаточного отношения (среднего за оборот) и возможность работы при значительных кратковременных перегрузках. Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи, в связи с чем, уменьшается нагрузка на валы и опоры. Угол обхвата звёздочки цепью не имеет столь решающего значения как угол обхвата шкива ремнём. Поэтому цепные передачи могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях, а также передавать мощность от одного ведущего вала нескольким ведомым.

Цепные передачи имеют и некоторые недостатки. Основной причиной этих недостатков является то, что цепь состоит из отдельных жёстких звеньев и располагается на звёздочке не по окружности, по многоугольнику. С этим связаны износ шарниров цепи, шум и дополнительных динамические нагрузки, необходимость организации системы смазки.

Цепные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые передачи не применимы, а ремённые недостаточно надёжны. Наибольшее распространение цепные передачи получили в сельскохозяйственном, транспортном и химическом машиностроении.

Основные характеристики

Мощность: P = F_tv

Современные цепные передачи применяют в диапазоне мощностей от долей до нескольких тысяч кВт. Наибольшее распространение получили передачи до 100 кВт, так как при больших мощностях прогрессивно возрастает стоимость цепной передачи по сравнению с зубчатой.

Скорость цепи и частота вращения звёздочки: ,

где: z – число зубьев звёздочки;

Р_ц – шаг цепи, м;

n – частота вращения звёздочки, об/мин.

Со скоростью цепи и частотой вращения звёздочки связаны износ, шум и динамические нагрузки привода. Наибольшее распространение получили тихоходные и среднескоростные передачи с v до 15 м/с и n до 500 об/мин. Однако встречаются передачи с n до 3000 об/мин. При быстроходных двигателях цепную передачу устанавливают, как правило, после редуктора.

Передаточное отношение: ,

где: n₁ n₂ – частота вращения звёздочек;

z₁ z₂ – числа зубьев звёздочек.

Распространённые значения i до 6 (10). При больших значениях i становится нецелесообразно выполнять одноступенчатую цепную передачу из-за больших её габаритов.

КПД передачи: потери в цепной передаче складываются из потерь на трение в шарнирах цепи, на зубьях звёздочек и в опорах валов. При смазке погружением цепи в масляную ванну учитывают также потери на перемешивание масла. Среднее значение КПД 0,96…0,98.

Межосевое расстояние и длина цепи. Минимальное межосевое расстояние ограничивается минимально допустимым зазором между звёздочками 50…50 мм:

,

где: d_a – наружный диаметр звёздочки.

По соображениям долговечности цепи на практике рекомендуют принимать

а = (30…50)Р_ц.

Нижнее значение для малых i 1…2 и верхние для i 6…7.

Длина цепи, выраженная в шагах или количество звеньев цепи:

Эта формула приближённая. Значение L_p округляют до целого числа, которое желательно брать чётным, чтобы не применять специальных соединительных звеньев. Для принятого L_p уточняют значение а:

Передача работает лучше при небольшом провисании холостой ветви цепи. Поэтому расчётное межосевое расстояние рекомендуют уменьшать на (0,002…0,004)а. Длина цепи увеличивается по мере износа шарниров, поэтому в конструкции должны быть предусмотрены специальные устройства для регулирования провисания цепи. Обычно это достигается перемещением опор одного из валов или установкой специальных натяжных звёздочек.