🗊Презентация Ременные передачи

Ременные передачи Лекция №9

Общие сведения Ременная передача является одним из старейших типов механических передач, сохранивших свое значение до последнего времени. Она применяется почти во всех отраслях машиностроения. Ременные передачи относятся к передачам с гибкой связью. Передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и охватывающего ремня . Нагрузка передается за счет сил трения, возникающих между ремнем и шкивами. Для натяжения ремня применяют различные натяжные устройства. Передаваемая мощность передач не превышает 50 кВт (зубчатыми ремнями до 200кВт), скорость движения ремня V = 5…50 м/с, в высокоскоростных передачах V≤ 75 м/с. Ременную передачу обычно применяют в качестве быстроходной ступени привода и располагают сразу после электродвигателя. Достоинства и недостатки Достоинства: возможность передачи движения на значительное расстояние ( до 15 м. и более ); плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня и позволяющие работать при высоких скоростях; предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки вследствие упругости ремня; предохранение механизмов от перегрузки за счет возможного проскальзывания ремня (ременная передача устраняет необходимость применения специальных предохранительных муфт ); простота конструкции и эксплуатации.

Классификация По способу создания натяжения ремня различают передачи простые и с натяжным устройством. Благодаря изгибной крутильной гибкости тягового органа в передачах допускается произвольное расположение осей ведущего и ведомого шкивов и различное их число.

Конструкция и материалы ремней Ремни должны обладать высокой прочностью при переменных напряжениях, износостойкостью, максимальным коэффициентом трения на рабочих поверхностях, минимальной изгибной жесткостью. Конструкцию ремней отличает наличие высокопрочного несущего слоя, расположенного вблизи нейтральной линии сечения. Повышенный коэффициент трения обеспечивается пропиткой ремня или применением обкладок. Плоские ремни отличаются большой гибкостью из-за малого отношения толщины ремня к его ширине. Наиболее перспективны синтетические ремни ввиду их высокой прочности и долговечности. Несущий слой этих ремней выполняется из капроновых тканей, полиэфирных нитей. Материал фрикционного слоя – полиамид или каучук. Основные типы плоских приводных ремней Кожаные ремни обладают хорошей тяговой способностью и высокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Ограниченность применения – высокая стоимость и дефицитность. Прорезиненные ремни изготовляют из нескольких слоев (прокладок) бельтинга –прочной технической ткани, идущей на изготовление транспортных лент -, связанных вулканизированной резиной. Для большей гибкости между слоями ткани помещают резиновые прокладки. Прорезиненные ремни следует оберегать от попадания масла, бензина и щелочей, которые разрушают резину. Прорезиненные ремни являются самыми распространенными. Они изготовляются трех типов: А, Б и В, в зависимости от конструкции. Хлопчатобумажные ремни ткут из хб пряжи в несколько переплетающихся слоев. Они пропитаны составом озокерита (горного воска) и битума. Тяговая способность и долговечность у этих ремней меньше, чем у прорезиненных. Шерстяные ремни ткут в несколько слоев из шерстяных и хлопчатобумажных нитей и пропитывают специальным составом (сурик на олифе). По сравнению с другими ремнями эти ремни менее чувствительны к воздействию повышенной температуры, влажности, паров кислот и щелочей. Синтетические ремни–новый тип ремней из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона или лавсана. Для повышения коэффициента трения между ремнем и шкивами полиамидные ремни покрывают синтетической резиной или фрикционными обкладками из хромовой кожи или хлопчатобумажной ткани. Все эти типы ремней стандартизированы. Иногда применяют прошивные прорезиненные, тканные полульняные, шелковые и другие ремни.

Скольжение ремня Из диаграммы усилий, возникающих в поперечных сечениях ремня, следует, что на ведущем шкиве сила натяжения постепенно уменьшается, а на ведомом она постепенно увеличивается. А т.к. деформация ремня приближенно пропорциональна силе натяжения. Следовательно на ведущем шкиве ремень укорачивается и проскальзывает по шкиву (отстает от шкива), а на ведомом удлиняется, что также приводит к проскальзыванию (ремень опережает шкив). Поскольку на ведущий шкив ремень набегает со скоростью 1 и сходит со скоростью 2,а скорость на ободе шкива постоянна (1), то в тех местах, где скорости соприкасающихся поверхностей ремня и шкива неодинаковы, скольжение неизбежно. Оно является следствием упругости ремня и поэтому называется упругим скольжением ремня по шкиву. Упругое скольжение происходит не по всей длине дуги обхвата шкива ремнем . На каждом шкиве полная дуга обхвата  разделяется на две части – дугу скольжения  и дугу покоя - (. -кси - коэффициент упругого скольжения - равен разности относительных удлинений ведущей 1 и ведомой 2 ветвей 0.010.02

Кинематический, силовой и геометрический расчеты ременных передач Теоретические основы расчета являются общими для всех типов ременных передач. Окружные скорости на шкивах Вследствие упругого скольжения ремня на шкивах 21. Зависимость между этими скоростями При этом истинное передаточное число ременной передачи Небольшая величина относительного скольжения ремня  позволяет принимать Передаточное число U рекомендуют принимать: для открытой ременной передачи U, для плоскоременной передачи с натяжным роликом и для клиноременной передачи U10. В большинстве случаев передаточное число ременной передачи U4

Силовые зависимости Окружная сила на ведущем шкиве Ft определяется из выражения где P1-мощность на ведущем валу; v-скорость ремня; k-коэффициент динамичности нагрузки. Начальную силу натяжения ремня (предварительное натяжение) принимают такой, чтобы ремень мог сохранять это натяжение достаточно долгое время, не подвергаясь большой вытяжке и не теряя требуемой долговечности. где А – площадь поперечного сечения ремня. 0 – начальное напряжение в ремне: ( для плоских t0=1820 кгссм2, для клиновых ремней t0=1215 кгссм2, для полиамидных ремней t0=3040 кгссм2 ). В нагруженной передаче из условия равновесия шкива

Геометрия Диаметр меньшего шкива плоскоременной передачи Диаметр меньшего шкива клиноременной передачи принимают по ГОСТ в зависимости от выбранного профиля ремня. Угол обхвата ремня меньшего шкива    в градусах где l – межосевое расстояние. Рекомендуется принять для плоскоременной передачи 150 и для клиноременной 120. Длина ремня определяется как сумма прямолинейных участков и дуг обхвата. Приближенно это выражение для L равно , где d1d2 , l0 – наивыгоднейшее межосевое расстояние; для открытой плоскоременной передачи . L согласовывают окончательно с ГОСТом затем определяют действительное межосевое расстояние l

Расчет ременных передач по тяговой способности Основным расчетом ремней является расчет по тяговой способности. Тяговая способность ремня характеризуется экспериментальными кривыми скольжения. - коэффициент тяги передачи; , который представляет собой относительную нагрузку передачи.   Из кривых скольжения и к.п.д. следует, что наивыгоднейшая тяговая способность ремня соответствует критическому значению к. Экспериментально установлено, что для плоских ремней к=0.40.6, для клиновых к=0.70.9. допускаемое полезное напряжение t в ремне равно где с и  - постоянные коэф-ты, зависящие от типа и материала ремня и имеющие размерность напряжения;  - толщина ремня; d1 – диаметр меньшего шкива. Расчетное допускаемое полезное напряжение для плоского ремня t , где С - скоростной коэф-нт, учитывающий ослабление сцепления ремня со шкивом под действием центробежной силы ;

Зубчато-ременные передачи Зубчато-ременные передачи работают по принципу зацепления. Достоинства : постоянное передаточное число; небольшие нагрузки на валы; малое межосевое расстояние; низкий уровень шума; большие передаточные числа (U12). Недостатки: сравнительно высокая стоимость; повышенная чувствительность к непараллельности валов. Применение: в ЭВМ, телевизионной аппаратуре, приводах металлорежущих станков, автомобилях, швейных машинах и т.д..Р30 кВт,60 мс, 0.940.97 Зубчатый ремень - бесконечная лента с зубьями на внутренней поверхности. Зубья трапецеидальной формы с углом прфиля 50 или 40.

Натяжные устройства Натяжение ремня существенно влияет на долговечность, тяговую способность и к.п.д. передачи. Чем выше предварительное натяжение ремня Fo , тем больше тяговая способность и к.п.д., но меньше долговечность ремня. Натяжение ремня в передачах осуществляется: Устройствами периодического действия, где ремень натягивается винтами. Ремень периодически подтягивается по мере вытяжки. Требуется систематическое наблюдение за передачей, иначе возможно буксование и быстрый износ ремня. Устройствами постоянного действия, где натяжение создаётся грузом, весом двигателя или пружиной. Часто натяжение происходит за счёт массы двигателя на качающейся плите. К таким устройствам относятся натяжные ролики. Натяжение ремня автоматически поддерживается постоянным. Устройствами, автоматически регулирующими натяжение в зависимости от нагрузки с использованием сил и моментов, действующих в передаче. Шкив 1 установлен на качающемся рычаге, который также является осью ведомого колеса зубчатой передачи. Натяжение ремня 2Fo равно окружной силе на шестерне и пропорционально передаваемому моменту.