4.4 Материалы шкивов

Шкивы изготовляют из чугуна, стали, легких сплавов и неметаллических материалов. Чугун СЧ 15-32 и других марок применяют при скоростях v 30 м/с. Модифицированные чугуны и стальное литье применяют при v 45 м/с. Шкивы из алюминиевых сплавов, а также сварно-штампованные шкивы имеют минимальную массу и могут использоваться при v 80-100 м/с. Шкивы из неметаллических материалов отличаются повышенным трением.

4.5 Основные геометрические и кинематические характеристики ременных передач

Работа ремня связана с упругим скольжением по шкивам. Натяжение и, следовательно, относительное удлинения ведущей и ведомой ветви ремня различны (рис. 4.6). При обегании ремнем ведущего шкива натяжение его падает. Ремень укорачивается и проскальзывает по шкиву. На ведомом шкиве ремень удлиняется и опережает шкив. Это явление называется «скольжение ремня».

Рис. 4.6. Эпюра силы растяжения ремня

Передаточное число ременной передачи:

,

где , – частота вращения ведущего и ведомого шкивов, об/мин;

, – диаметр ведущего и ведомого шкивов, мм;

– коэффициент скольжения; =0,01…0,02.

Линейная скорость ремня v, м/сек:

.

Диаметр ведущего шкива должен быть больше минимально допустимого для данного типоразмера ремня диаметра. Диаметр рекомендуется принимать возможно большего значения, что повышает долговечность передачи, но при этом следует помнить, что чем больше диаметр, тем больше габариты передачи и выше скорость ремня.

Рис. 4.7. Геометрия ременной передачи

Диаметр ведомого шкива:

.

Рекомендуемое межосевое расстояние a для плоскоременных передач:

Рекомендуемое межосевое расстояние a для клиноременных передач лежит в пределах:

.

Для компенсации возможных отклонений в длине ремня от номинала, вытяжки их в процессе эксплуатации, а также для свободного надевания новых ремней, при конструировании передачи должна быть предусмотрена регулировка межцентрового расстояния на 1,5% в сторону уменьшения и 3% в сторону увеличения.

Длина ремня L_р для двухшкивной передачи (рис. 2а) определяется после определения межцентрового расстояния а:

.

Угол обхвата ремнем меньшего шкива в градусах:

при ,

при .

Для передач с плоским ремнем рекомендуют , для клиновых и поликлиновых .

Угол между ветвями ремня :

.

4.6 Критерии работоспособности ременных передач

Основные критерии расчета ременных передач: 1) тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом; 2) долговечность ремня.

Если не будет выдержано первое условие, ремень будет буксовать; если не будет выдержано второе условие, ремень будет слишком быстро выходить из строя. Для клиновых и поликлиновых ремней применяется комплексный расчет на выносливость и тяговую способность.

4.7 Проектировочный расчет клиноременных передач

4.7.1 Исходные данные

Исходные данные для проектирования клиноременной передачи:

• номинальная передаваемая мощность , кВт;

• передаточное отношение u;

• частота вращения на валах передачи n₁ и n₂, об/мин;

• предварительное межосевое расстояние а, мм;

• режим работы.