Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 0

Кинематический, силовой и геометрический расчеты ременной передачи

Плоскоременная передача

Плоскоременные передачи предпочтительны при больших межосевых расстояниях; кроме того, они сравнительно дешевы, ремни их обладают большой гибкостью и повышенной долговечностью, шкивы просты по конструкции.

Привод механизмов ложного кручения.

Плоскоременная передача ( рис. 109) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов, плоского ремня 10 и натяжного устройства.

Плоскоременная передача применяется при больших расстояниях между валами. Основные достоинства плоскоременной передачи: плавность и бесшумность в работе, проскальзывание ремня при г. ерегрузках, надежность работы при больших мощностях, Недо статей: громоздкость передачи при больших скоростях, неизбежное проскальзывание ремней, делающее невозможным получение постоянного передаточного числа, значительное давление на валы из-за на тяжения ремня.

Плоскоременные передачи делятся на три типа, в зависимости от взаимного расположения ведущего и ведомого валов: 1) откры Тые-с параллельными валами и одинаковым направлением враще ния ( фиг, 289, а); 2) перекрестные — с параллельными валами с разным направлением вращения ( фиг. В том случае, когда требуется обеспечить непрерывное натяжение ремня во время работы передачи, применяют передачи с натяжными устройствами: с направляющими или натяжными роликами ( фиг.

Плоскоременные передачи могут применяться с холостым ( рис. 36, а) и ступенчатым ( рис. 36, б) шкивами.

Плоскоременные передачи во взрывоопасных помещениях применять не разрешается.

График для определения теплоотдачи высоких.

Плоскоременная передача используется сравнительно редко из-за конструктивных недостатков и шума, создаваемого ремнями при работе.

Плоскоременная передача применяется при наличии достаточного расстояния между шкивами ( фиг.

Плоскоременные передачи нормально работают при и ( 5 — s — 25) м / сек и до втах 30 Mil сек. При малой скорости габариты ременной передачи оказываются чрезмерно большими.

Плоскоременная передача у горизонтальной турбины дешевле клиноременной у вертикальной, а горизонтальный генератор дешевле вертикального. Однако шкив горизонтальной турбины располагается близко к нижнему уровню; он подвержен сырости или даже затопляется поднявшейся при паводке водой, почему при больших колебаниях нижнего уровня предпочитают вертикальную турбину.

Плоскоременные передачи рассчитывают по тяговой способности с использованием кривых скольжения.

Плоскоременные передачи рекомендуются при больших межосевых расстояниях и высоких скоростях. Различают несколько видов таких передач. Самая распространенная — открытая ( см. рис. 8.1), осуществляющая передачу между параллельными валами, вращающимися в одинаковом направлении.

Сечение ремня.

Общее определение

Значение передаточного отношения у кинематических схем рассчитывается по стандартному математическому выражению. Результат получается при проведении математической операции деления значения угловой скорости ведущего вала или шестерёнки, на такой же параметр ведомого вала. Вместо этих значений используют отношение их частот вращения.

Современные кинематические схемы реализованы с использованием следующих механических соединений:

  • с зубчатым зацеплением (в разных вариациях);
  • червячных;
  • фрикционных соединений;
  • с помощью цепей;
  • посредством специальных ремней;
  • планетарных соединений.

Передача вращения основана на двух физических принципах: с помощью силы трения, с использованием механизмов зацепления. В зависимости от решаемой задачи механизмы изготавливаются с замедлением и ускорением. Первые называются редукторами, вторые — мультипликаторами. Обе разновидности бывают одноступенчатыми, двухступенчатыми, многоступенчатыми.

Пространственное расположение осей определяет следующие виды механизмов:

  • параллельные (в них оба вала расположены параллельно друг относительно друга);
  • пересекающиеся (зацепление происходит посредством пересечения);
  • перекрещивающиеся механизмы (у них валы вступают в перекрестное зацепление).

Все типы механизмов бывают замедляющие и ускоряющие движение. Наиболее частое применение замедляющих конструкций объясняется более высокой скоростью используемых двигателей и необходимостью увеличить мощность выходного элемента кинематической схемы.

Таблица передаточных отношений является сводным документом. В ней приведены значения основных технических характеристик всех типов кинематических соединений.

В сводной таблице можно найти зависимость значения передаточного числа от допустимой мощности, которая передаётся конкретным видом соединения.

Преимущества и недостатки ременной передачи

Как и все механизмы, ременная передача тоже имеет свои преимущества и недостатки, решить все из которых, к сожалению, не удается, что позволяет применять этот механизм только в определенной деятельности.

Достоинства:

  • Повышенная плавность работы
    . Так как резина обладает достаточной эластичностью, это позволяет ей снижать ударные нагрузки и уменьшать вибрации, возникающие .
  • Возможность неточной установки шкивов
    . Эластичный ремень допускает небольшой перекос, что не повлияет на общую работу механизма. Именно поэтому, данная передача имеет возможность изменения передаточного соотношения на ходу и так широко применяется на вариаторных коробках передач.
  • Отсутствие шума
    . Всегда и везде ременная передача славилась отсутствием шума. Это и заставило разработчиков ВАЗ 2105 выпустить именно с ременным приводом ГРМ.
  • Полное отсутствие перегрузок
    . Дело в том, что ремень в процессе своей работы может проскальзывать, что снижает нагрузку на механизм и защищает от износа дорогостоящие металлические детали устройства. Так, например, при слишком быстром вращении коленчатого вала, не получает такого же вращающего момент, а крутится со своей скоростью, полученной изначально, так как увеличив тягу, ремень начинает проскальзывать относительно второго шкива. Кроме того, в мотоблоках ременная передача используется в качестве привода сцепления, так как работает намного мягче и плавно.
  • Экономическая целесообразность
    . Дело в том, что шкивы и ремни стоят довольно дешево и не так часто нуждаются в замене. Пожалуй, ремневой привод является самым экономичным из всех.
  • Ременную передачу не нужно смазывать
    . Мало того, смазка негативно скажется на работе ремня, так как он начнет проскальзывать чаще и не сможет передать требуемый вращающий момент.
  • В случае повреждения ремня, он просто без последствий слетает с механизма, в отличие от цепи, которая ломает, все что «достанет».
  • на достаточно большое расстояние. Мало того, некоторые ремни имеют способность к растяжению, что делает их со временем еще мягче.

Недостатки:

  • Шкивы ременного привода имеют намного больший размер, чем шкивы каких-либо других передач. Это делает данную конструкцию слишком большой, хотя нагрузка на оба вида передач абсолютно одинаковая.
  • Малая прочность ремня и ускоренный износ. При перетяжке ремень постоянно нагревается и обрывается, что вызывает остановку механизма.
  • Нарушение передаточного соотношения вследствие проскальзывания ремня относительно других шкивов. Данная проблема почти полностью отсутствует в зубчатом варианте ремня.
  • Нужда в дополнительных устройствах: устройство натяжения ремня, устройства, гасящие колебания и удерживающее ремень в канавках.
  • Слишком небольшая несущая способность.

Вот и все, что собой представляет клиноременная передача. В современном машиностроении она играет далеко не последнюю роль, поэтому не стоит ее недооценивать.

Главная » Генератор » Что такое ременная передача. Ременные передачи. Что такое и как работает клиноременная передача

ГОСТы

Стандарт Наименование
ГОСТ 1284.1-89 Ремни приводные клиновые нормальных сечений. Основные размеры. Методы контроля
ГОСТ 1284.2-89 Ремни приводные клиновые нормальных сечений.

Технические условия

ГОСТ 1284.3-80 Ремни приводные клиновые нормальных сечений.

Расчет передач и передаваемые мощности

ГОСТ 5813-2015 Ремни вентиляторные клиновые и шкивы для двигателей автомобилей, тракторов и комбайнов. Технические требования и методы испытаний
ГОСТ 23831-79 Ремни плоские приводные резинотканевые. Технические условия
ГОСТ 24848.1-81 Ремни клиновые вариаторные для промышленного оборудования. Технические условия
ГОСТ 24848.3-81 Ремни клиновые вариаторные для промышленного оборудования. Расчет передач и передаваемые мощности
ГОСТ 26379-84 Ремни клиновые широкие для вариаторов сельскохозяйственных

машин. Технические условия

ГОСТ 20889-88 Шкивы для приводных клиновых ремней монолитные с

односторонней выступающей ступицей. Основные размеры

Достоинства цепных передач

В сравнении с ремёнными передачами они характеризуются следующими достоинствами:

  • отсутствие проскальзывания;
  • компактность (занимают значительно меньше места по ширине);
  • постоянство среднего передаточного отношения;
  • отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники;
  • передача большой мощности как при высоких, так и при низких скоростях;
  • сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах;
  • приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.
  • возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;
  • по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);
  • сравнительно высокий КПД (> 0,9 ÷ 0,98);
  • возможность легкой замены цепи.

Решение.

Для данной передачи примем резинотканевый ремень по ГОСТ 23831—79. Передаточное отношение но формуле.

Диаметр меньшего шкива согласно формуле

d1=186..220 мм

В соответствии с ГОСТ 17383 -73 d1=200 мм.

Проверим ремень по допускаемой скорости по формуле:

v=15 м/с=

Выбранный ремень по скорости подходит.

Диаметр большего шкива при относительном скольжении ремня ξ=0,01 по формуле:

d2= 792 мм

В соответствии с ГОСТ 17383-73 d2=800 мм.

Межосевое расстояние передачи в соответствии с формулой

a=2000 мм

Угол обхвата ремнем меньшего шкива по формуле

α=163°

Коэффициент динамичности нагрузки и режима работы передачи (см. табл.) kд=1 (для ленточных конвейеров).

Расчетная окружная сила по формуле

Ft=467 Н

Для расчета ремня по тяговой способности вычислим расчетное допускаемое полезное напряжение . Допускаемое полезное напряжение для ремня при начальном напряжении σ=1,8 МПа, скорости v=10 м/с, α=180° и отношении диаметра d1 меньшего шкива к толщине δ ремня d1/δ=50=2,3 МПа.

Значения корректирующих коэффициентов из табл. kv=0,95; kα=0,91; kв=0,8.

Тогда, по формуле,

=2 МПа

Требуемая по тяговой способности площадь поперечного сечения ремня по формуле:

А=0,000232 м2=232 мм2

По ГОСТ 23831—79 примем резинотканевый ремень с тремя прокладками толщиной каждая 1,25 мм. Толщина всех прокладок или толщина ремня δ=3×1,25=3,75 км. Ширина ремня

b= 64 мм

По ГОСТ 23831-79, b=70 мм. Расчетная длина ремня по формуле:

L= 5615 мм

Проверим ремень на долговечность по частоте его пробегов в секунду по формуле:

nп=2,8 с-1

Рис. 1

Примем, что шкивы изготовлены из чугуна СЧ15. Меньший шкив с выпуклым ободом и диском (см. рис. 1), а больший — с цилиндрическим ободом и со спицами в один ряд (см. рис. 2). Размеры меньшего шкива: ширина ободов шкивов по ГОСТ 17383—73 В=85 мм; высота выпуклости меньшего шкива (см. рис. 1) по ГОСТу y=1,5 мм; толщина обода у края по формуле

s1=4 мм

d′в1= 44 мм

Длина ступицы по формуле

lc1= 50 мм

Рис. 2

Размеры большего шкива (см. рис. 2): толщина вычисляется по формуле

s2=7 мм

d′в2= 64 мм

lc2=60 мм

Число спиц большего шкива по формуле

kc=4 спицы

Условная ширина спицы в плоскости, проходящей через ось шкива при допускаемом напряжении на изгиб для спиц [σи]=30 МПа по формуле:

h=0,05 м=50 мм

Зубчатые ремни.

Зубчатые ремни (рис. 1, а) сочетают преимущества плоских ремней и зубчатых зацеплений. На рабочей поверхности ремней делают выступы (зубья), которые входят в зацепление с выступами (зубьями) на шкивах. Зубчатые ремни изготовляют из маслостойких искусственных материалов, из резины на основе хлоропреновых каучуков, из вулкалана, которые армируют стальными проволочными тросами (рис. 1, б), воспринимающими нагрузку на ремень. Для особо легких условий работы (в контрольно – измерительной аппаратуре) вместо стальных тросов применяют полиамидный корд. Такие ремни могут работать в масле. Для повышения износостойкости зубчатые ремни иногда покрывают нейлоновой тканью. Зубчатые ремни устанавливают без предварительного натяжения; они работают без скольжения и бесшумно. По сравнению с обыкновенной ременной передачей значительно компактнее и имеют более высокий к. п. д. Зубчатые ремни выпускают шириной 5…380 мм, для передачи мощности до 200 кВт и выше при скорости до 80 м/с.


Рис. 1

Литература

  1. Под ред. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник. — М.: Машиностроение, 1982. — С. 416.
  2. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — С. 416. — ISBN 5-7695-1384-5.
  3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — ISBN 5-217-02962-5.
  4. Курмаз Л. В. Детали машин. Проектирование// Л. В. Курмаз; А. Т. Скойбеда — 2-е изд., испр. и доп. — Мн.: УП «Технопринт», — 2002. — 296с.,ил.
  5. Чернавский С. А., Боков К. Н. Курсовое проектирование деталей машин. — 1988.

Недостатки конструкции

Привод клиноременной передачи применяется во многих механизмах и агрегатах. Эта конструкция имеет массу достоинств. Однако у нее есть и целый перечень недостатков. Они отличаются большими размерами. Поэтому не для всех агрегатов подходит представленная система.

При этом ременная передача отмечена малой несущей способностью. Это влияет на эксплуатационные характеристики всей системы. При использовании даже самых современных материалов срок эксплуатации ремня оставляет желать лучшего. Он стирается, разрывается.

Передаточное число является величиной непостоянной. Это связано со скольжением ремня плоской формы. На валы при использовании представленной конструкции оказывается высокое механическое воздействие. Также нагрузка действует на их опоры. Это обусловлено необходимостью натягивать предварительно ремень. При этом применяются дополнительные элементы в конструкции. Они гасят колебания линии, удерживая полосу на поверхности шкивов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации