Нагрузка на валы и опоры

Силы натяжения ветвей ремня передаются на валы и опоры. Равно­действующая нагрузка на вал

.

Обычно в 2...3 раза больше окружной силы ,(см. пример расчета), и это, как указывалось выше, относится к недостаткам ременной передачи (в зубчатой передаче ).

Плоскоременная передача

До появления клиноременной передачи наибольшее распрост­ранение имела плоскоременная передача. Она проста, может рабо­тать при высоких скоростях и вследствие большой гибкости ремня обладает сравнительно высокими долговечностью и КПД.

Разновидности передач. На практике применяют большое число различных схем передач плоским ремнем. Из этих схем здесь рас­сматриваются только наиболее типичные: открытая передачаприменяется при параллельном расположении валов и одинаковом направлении вращения шкивов; перекрестная пере­дача,в которой ветви ремня перекрещиваются, а шки­вы вращаются в противоположных направлениях; полуперекрестная передача,в которой оси валов перекрещиваются под некоторым углом; угловая передача, в которой оси валов пересекаются под некоторым углом. Из этих схем на практи­ке чаще всего применяют простую открытую передачу. В сравнении с другими она обладает повышенными работоспособностью и дол­говечностью. В перекрестных и угловых передачах ремень быстро изнашивается вследствие дополнительных перегибов, закручивания и взаимного трения ведущей и ведомой ветвей. Нагрузку этих передач принимают не более 70...80% от нагрузки открытой пере­дачи.

Регулируемая передачасо ступенчатыми шкивами применяется в тех случаях, когда требуется регулировка передаточ­ного отношения.

Передача с натяжным роликомприменяется при малых межосевых расстояниях и больших передаточных отношени­ях. Она автоматически обеспечивает постоянное натяжение ремня. В этой передаче угол обхвата , а следовательно, и тяговая способ­ность ремня становятся независимыми от межосевого расстояния и передаточного отношения. При любых практически выполнимых значениях и можно получить > 180⁰. Натяжной ролик рекомен­дуют устанавливать на ведомой ветви ремня. При этом уменьшает­ся потребная сила нажатия ролика на ремень, а дополнительный перегиб ремня на ролике меньше влияет на долговечность ремня, так как ведомая ветвь слабее нагружена. Основным недостатком такой передачи является понижение долговечности ремня вследст­вие дополнительного перегиба обратного знака. Применение пере­дачи с натяжным роликом сократилось после изобретения клиноременной передачи, которая также позволила уменьшить и увели­чить .

Основные типы плоских ремней. В машиностроении применяют следующие типы ремней.

Кожаные ремниобладают хорошей тяговой способностью и вы­сокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Вы­сокая стоимость и дефицит кожаных ремней значительно ограничи­вают их применение.

Прорезиненные ремнисостоят из нескольких слоев хлопчатобу­мажной ткани, связанных между собой вулканизированной резиной. Ткань, имеющая больший модуль упругости, чем резина, переда­ет основную часть нагрузки. Резина обеспечивает работу ремня как единого целого, защищает ткань от повреждений и повышает коэффициент трения. Будучи прочными, эластичными, малочувст­вительными к влаге и колебаниям температуры, эти ремни успеш­но заменяют кожаные. Прорезиненные ремни следует оберегать от попадания масла, бензина и щелочей, которые разрушают резину.

Хлопчатобумажные ремниизготовляют как цельную ткань с не­сколькими слоями основы и утка, пропитанными специальным составом (битум, озокерит). Такие ремни, легкие и гибкие, могут работать на шкивах сравнительно малых диаметров с большими скоростями. Тяговая способность и долговечность у этих ремней меньше, чем у прорезиненных.

Шерстяные ремни - ткань с многослойной шерстяной основой и хлопчатобумажным утком, пропитанная специальным составом (сурик на олифе). Обладая значительной упругостью, они могут работать при резких колебаниях нагрузки и при малых диаметрах шкивов. Шерстяные ремни менее чувствительны, чем другие, к тем­пературе, влажности, кислотам и т. п., однако их тяговые свойства ниже, чем у других типов ремней.

Пленочные ремни — новый тип ремней из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона или лавсана. Эти ремни обладают высокими статической прочностью и сопроти­влением усталости. Применяются для передач мощностью до 15 кВт. При малой толщине (0,4...1,2 мм) они передают значительные нагрузки, могут работать при малых диаметрах шкивов и с высокой быстроходностью ( < 60 м/с). Для повышения тяговой способности ремня применяют специальные фрикционные покрытия.

Клиноременная передача

В современных приводах клиноременная передача имеет преиму­щественное распространение.

Принципиальные основы конструкции.В этой передаче ремень имеет клиновую форму поперечного сечения и располагается в соответствующих канавках шкива. В передаче может быть один или несколько ремней. Несколько тонких ремней применяют взамен одного толстого для уменьшения напряжения изгиба.

Форму канавки шкива выполняют так, чтобы между ее основа­нием и ремнем был зазор . При этом рабочими являются боко­вые поверхности ремня. В то же время ремень не должен выступать за пределы наружного диаметра шкива, так как в этом случае кромки канавок быстро разрушают ремень.

Расчетным диаметром ,шки­ва является диаметр окружности расположения центров тяжести поперечных сечений ремня или нейтрального слоя при изгибе - ширина . Все размеры, опреде­ляющие форму шкива, выбирают по соответству­ющим таблицам стандартов в за­висимости от размеров попереч­ного сечения ремня, которые так­же стандартизованы.

Применение клинового ремня позволило увеличить тяговую спосо­бность передачи путем повышения трения.

Клиновая форма ремня увеличивает его сцепление со шкивом примерно в три раза.Дальнейшему увеличению сцепления путем уменьшения угла препятствует появление самозаклинивания рем­ня в канавках шкива. При самозаклинивании ремень испытывает дополнительный перегиб на сбегающих ветвях и быст­рей разрушается от усталости. По стандарту на размеры шкивов клиноременных передач канавки изготовляют с углами 34... 40⁰.

Значительное увеличение трения позволяет сохранить нагрузоч­ную способность клиноременной передачи при значительно мень­ших углах обхвата по сравнению с плоскоременной передачей.

Для лучшего использования возможностей клиноременной пе­редачи на практике рекомендуется принимать >120⁰ и в редких случаях до 70⁰. Малое значение допускаемых углов охвата позво­ляет строить клиноременные передачи с малыми межосевыми рас­стояниями и большими передаточными отношениями ,а также передавать мощность от одного ведущего шкива нескольким ведо­мым (рис. 12.21).

Конструкция клинового ремнядолжна обладать достаточной гибкостью для уменьшения напряжений изгиба и в то же время иметь значительную продольную и поперечную жесткость. Применяют ремни с различной структурой поперечного сечения.

Клиновые ремни изготовляют в виде замкнутой бесконечной ленты. Для передач общего назначения по ГОСТ 1284.1 — 89 изготовляют шесть типов клиновых ремней Z(О), А, В(Б), С(В), D(Г), Е(Д), отличающихся размерами поперечного сече­ния. Размеры сечения соответственно увеличивают от типа Z(O) к Е(Д).