Для передачи движения между сравнительно далеко расположенными друг от друга валами применяют механизмы, в которых усилие от ведущего звена к ведомому передается с помощью гибких звеньев. В качестве гибких звеньев применяются: ремни, шнуры, канаты разных профилей, провод, стальная лента, цепи различных конструкций.
Передачи с гибкими звеньями могут обеспечивать постоянное и переменное передаточное отношения со ступенчатым или плавным изменением его величины.
Для сохранности постоянства натяжения гибких звеньев в механизмах применяются натяжные устройства: натяжные ролики и пружины, противовесы и т.п.
Виды передач
1 По способу соединения гибкого звена с остальными:
· фрикционные;
· с непосредственным соединением;
· с зацеплением.
2 По взаимному расположению валов и направлению их вращения:
· открытые;
· перекрестные;
· полуперекрестные.
Ременные передачи
Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и ремня, охватывающего эти шкивы. Нагрузки передается за счет сил трения, возникающих между шкивами и ремнем вследствие натяжения последнего.
В зависимости от формы поперечного перереза ремня различают передачи:
· плоскоременную;
· клиноременную;
· круглоременную.
Наиболее широкое применение получили клиноременные передачи, вследствие увеличения тяговой способности вследствие повышения зацепление со шкивом (приблизительно в 3 раза). Наибольшее преимущество наблюдается в передачах с зубчатыми (поликлиновами) ремнями.
Преимущества:
· возможность передачи движения на значительные расстояния (до 15 м и более);
· плавность и бесшумность работы;
· защита механизмов от колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;
· защита механизмов от перегрузки за счет возможного проскальзывания ремня;
· простота конструкции и эксплуатации (передача не требует смазки).
Недостатки:
· повышенные габариты (при равных условиях диаметры шкивов в 5 раз больше диаметров зубчатых колес);
· непостоянство передаточного отношения вследствие проскальзывание ремня;
· повышенная нагрузка на валы и их опоры, связанное с большим предварительным натяжением ремня (в 2-3 раза больше, чем у зубчатых передач);
· низкая долговечность ремней (1000-5000 часов).
В ременных передачах имеют место два вида скольжения:
· упругое скольжение, существующее при любой нагрузке;
· буксование, возникающее при перегрузке.
Упругое скольжение является причиной непостоянства передаточного отношения и увеличения затрат на трение.
Критерии трудоспособности и расчета ременных передач:
1. тяговая способность, обусловленная силой трения между ремнем и шкивом;
2. долговечность ремня, который ограничивается разрушением ремня от усталости.
Для обеспечения тяговой способности необходимо предварительное натяжение ремня, которое на практике приводит к снижению долговечности ремня, зависящей также от характера и частоты цикла изменения напряжений (частоты пробегов ремня).
Цепные передачи
Цепная передача основана на принципе зацепления цепи и звездочек. Цепная передача состоит из
· ведущей звездочки;
· ведомой звездочки;
· цепи, которая охватывает звездочки и зацепляется за них зубьями;
· натяжных устройств;
· смазывающих устройств;
· ограждения.
Преимущества по сравнению с ременной передачей:
· Большая нагрузочная способность;
· Отсутствие скольжения и буксование, обеспечивающее постоянство передаточного отношения (среднего за оборот) и возможность работы при кратковременных перегрузках.
· Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи. Цепные передачи могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях.
Недостатки:
· звенья располагаются на звездочке не по окружности, а по многоугольнику. Отсюда:
· износ шарниров цепи,
· шум и дополнительные динамические нагрузки,
· необходимость обеспечения смазки.
Область применения:
· при значительных межосевых расстояниях (при скоростях меньше 15-20 м/с, до 25 м/с применяют пластинчатые цепи (набор пластин с двумя зубообразными выступами, принцип внутреннего зацепления);
· при передаче от одного ведущего вала нескольким ведомым,
· когда зубчатые передачи неприменимы и ременные ненадежны.
По сравнению с ременными передачами более шумные, а редукторах применяют на тихоходных ступенях.
Типы цепных передач
По типу применяемых цепей:
· роликовая,
· втулочная (легкая, но большой износ),
· роликовтулочная (тяжелая, меньше износ),
· зубчатые пластинчатые (плавность работы).
Основной причиной потери работоспособности цепных передач является износ шарниров цепи. Срок службы цепи увеличивается при увеличении длины цепи, увеличении числа зубьев ведущей звездочки. Однако, увеличение числа зубьев ведущей звездочки приводи к повышению вероятности потери зацепления. При уменьшении числа зубьев ведущей звездочки увеличиваются динамические нагрузки, удары, износ цепи.