Шкивы плоскоременных передач

Основные конструктивные элементы шкива:

· обод, несущий ремень;

· ступица, насаживаемая на вал;

· диск или спицы, соединяющие обод со ступицей.

Материалами для шкивов плоскоременных передач могут быть:

· чугун,

· сталь,

· легкие сплавы,

· пластмассы.

Чугунные шкивы наиболее распространены; они изготовляются из серого чугуна методом отливки марок СЧ15 и СЧ18 при окружных скоростях υ=15 ÷ 25 м/с; СЧ20 и СЧ25 при окружных скоростях υ=30 ÷ 35 м/с; для сбалансированных шкивов из модифицированного чугуна эта скорость может быть выше (до 45 м/с).

Стальные шкивы могут быть литыми, сварными или точеными. Стальное литье может применяться при окружных скоростях до 45 м/с; сварные шкивы допускают скорость до 60 м/с.

Шкивы из алюминиевых сплавов имеют среди металлических шкивов минимальную массу и могут использоваться при скоростях до 100 м/с, так как малая плотность этих сплавов значительно снижает центробежные нагрузки.

Неметаллические шкивы имеют малую массу, высокий коэффициент трения ремня о шкив, но теплопроводность и износостойкость их ниже, чем у металлических шкивов.

Шкивы плоскоременных передач могут быть с посадочным отверстием – цилиндрическим или коническим (рис. 1; а, б).

Рис. 1. Конструкция шкивов

Посадочные отверстия под вал должны иметь шероховатость не выше Ra =1,25 ÷ 2,5 мкм, остальные обработанные поверхности Rz=40 мкм. Необработанные поверхности шкивов должны быть окрашены.

При шпоночном соединении и цилиндрическом сопряжении назначают посадки: в случае нереверсивной спокойной нагрузки – Н7/к6; нереверсивной нагрузки с умеренными толчками и ударами – Н7/m6; нереверсивной нагрузки с большими толчками и ударами – H7/p6.

Шкивы имеют гладкую рабочую поверхность обода. На поверхности обода шкивов, работающих с окружной скоростью свыше 40 м/с, должны быть проточены треугольного или прямоугольного профиля кольцевые канавки (рис. 1, в), обеспечивающие выход воздуха из-под ремня, для исключения образования воздушного клина, ухудшающего сцепление между ремнем и шкивом.

Для того, чтобы при работе не происходило сползание плоского ремня со шкивов, что может быть вызвано непараллельностью осей шкивов или формы поверхности обода, один из них делают цилиндрическим, а другой шкив (обычно ведомый) – выпуклым в осевом сечении на величину е, которая образуется дугой окружности (рис. 2, а), или делают цилиндрическую поверхность по середине шкива и конические поверхности по краям (рис. 2, б), или делают шкив выпуклым с ребордой (рис. 2, в). Обычно выпуклость предусматривается на большем шкиве. При υ>25 м/с выпуклыми должны быть оба шкива.

Рис. 2. Конструкция обода шкивов

Для уменьшения износа ремня в результате упругого скольжения шероховатость поверхности обода шкива не должна превышать Ra =1,25 ÷ 2,5 мкм.

Чугунные шкивы диаметром до 300 ÷ 350 мм изготовляют с диском. В дисках предусматривают отверстия круглой или контурной формы для облегчения шкива и транспортировки.

Шкивы диаметром свыше 300 мм выполняют со спицами в один ряд при ширине обода до 300 мм и в два ряда при ширине обода свыше 300 мм (рис. 3). При диаметре шкива до 500 мм ставят четыре спицы, до 1600 мм – 6 спиц.

Шкивы со спицами используют при окружной скорости υ<25 м/с, если скорость выше, применяют шкивы с диском.

Рис. 3. Шкив со спицами

У литых шкивов спицы выполняют эллиптического сечения. Отношение малой оси сечения спицы к большой – a/h=0,4 ÷ 0,5.

У шкивов со спицами обод (а также ступицу) делают с ребрами в плоскости расположения спиц для более равномерного охлаждения и уменьшения внутренних напряжений в местах соединения спицы с ободом, а также для увеличения жесткости обода.

Посадочное отверстие под вал должно иметь шероховатость не выше Ra =1,25 ÷ 2,5 мкм, остальные обработанные поверхности Rz=40 мкм, необработанные литые поверхности Rz=40 мкм. Необработанные поверхности шкивов должны быть окрашены.

Шкивы в сборе с валами, работающие с окружной скоростью 5≤υ≤35 м/с, проверяются на наличие дисбаланса при статической балансировке.

Значения допускаемого дисбаланса приведены в табл. 1.

Таблица 1. Значения допускаемого дисбаланса

Шкивы быстроходных передач, при скорости υ≥З5 м/с, необходимо подвергать динамической балансировке.