Ременные передачи. 
Детали машин. 
Курсовое проектирование

Общие сведения

Ременная передача предназначена для передачи вращения за счет фрикционного взаимодействия замкнутой гибкой связи (приводного ремня) с жесткими звеньями (шкивами).

Основные достоинства передач:

• • простота конструкций;
• • сравнительно малая стоимость;
• • способность передавать вращательное движение на достаточно большие расстояния и работать с высокими скоростями;
• • плавность работы;
• • малый уровень шума;
• • малая чувствительность к толчкам, ударам и перегрузкам (кратковременная перегрузка — до 300%);
• • отсутствие смазочной системы.

Основные недостатки:

• • невысокая долговечность ремня;
• • большие радиальные габаритные размеры;
• • значительные нагрузки на валы и опоры;
• • непостоянство передаточного отношения.

Используют ременную передачу в приводах мощностью до 50 кВт при скоростях ремня до 50 м/с.

Передаточное число и — соотношение диаметров большого и меньшего шкивов (м_тах = 6 для передач без натяжного ролика и и_тях = 10 для передач с натяжным роликом).

Ременную передачу применяют обычно в качестве быстроходной ступени привода, устанавливая ведущий шкив на вал двигателя.

Ременные передачи могут быть между:

• • параллельными валами (рис. 3.69);
• • перекрестными валами (рис. 3.70);
• • полуперекрестными валами (рис. 3.71, рис. 3.72).

По типу ремней передачи подразделяют на плоскоременные (рис. 3.73, а, б), клиноременные (рис. 3.73, в), поликлиновидные.

(рис. 3.73, г), круглоременные (рис. 3.73, д), вариаторные широким ремнем (рис. 3.73, е).

Наиболее распространены ремни общего назначения и антистатические ремни, которые состоят из тканевого каркаса и имеют резиновые прослойки между прокладками. Морозостойкие и антистатические ремни изготовляют с наружными резиновыми обкладками.

Рис. 3.69.

Рис. 3.70.

Рис. 3.71.

Рис. 3.72.

Рис. 3.73.

Так как вытяжка ремней в процессе работы передачи может достигать 5% от их первоначальной длины, при конструировании ременной передачи следует предусмотреть натяжное устройство. На рис. 3.74 приведена схема натяжного устройства: а — с передвижным валом; б — с оттяжным валом; в — с качающимся валом; г — с натяжным роликом.

Рис. 3.74.

Таблица 3.39.

Ориентировочные значения коэффициента полезного действия одноступенчатых ременных передач на подшипниках качения.

Плоскоременные передачи

Общие сведения

В плоскоременных передачах применяют ремни:

• • резинотканевые;
• • кожаные;
• • хлопчатобумажные.

Резинотканевые ремни не рекомендуется использовать в среде, загрязненной парами нефтепродуктов.

Кожаные ремни не рекомендуются для эксплуатации в средах с высокой влажностью, с парами кислот и щелочей, их отличает высокая стоимость.

Хлопчатобумажные ремни имеют относительно невысокую стоимость, характеризуются хорошим сцеплением со шкивом, но чувствительны к воздействию кислотных и водяных паров.

Технические данные плоских ремней приведены в табл. П.266−11.268, алгоритм расчета плоскоременной передачи — в табл. 3.40.

Расчет плоскоременных передач

Таблица 3.40.

Алгоритм расчета плоскоременной передачи.

Продолжение табл. 3.40.

Окончание табл. 3.40.

Конструкции шкивов

Типы, исполнения и основные параметры шкивов плоскоременных передач приведены в табл. 11.278.

Шкивы плоскоременных передач могут иметь внешнюю поверхность цилиндрическую (при небольших линейных скоростях) (рис. 3.75), сферическую (рис. 3.76, а) или цилиндрическую с краями в форме конусов (рис. 3.76, б), которые уменьшают возможность схода ремня со шкива в процессе работы, особенно при наличии не параллельности осей валов, а также в быстроходных передачах.

Рис. 3.75.

Рис. 3.76.

В высокоскоростных передачах (V > 40 м/с) на шкивах выполняют кольцевые канавки, которые, как показывает практика, уменьшают «аэродинамический клин» между ремнем и шкивом, ослабляющий сцепление между ними.

Диаметр и длину ступицы выполняют по соотношениям для зубчатых колес внешнего зацепления (разд. 3.2.3.4).

В заказе на шкивы указывать:

• • тип и исполнение шкива;
• • наружный диаметр;
• • ширину обода;
• • диаметр посадочного отверстия;
• • предельное отклонение посадочного отверстия.

Допуски плоскоременных передач

Допуски назначают по 7-й степени точности:

• • на радиальное биение (табл. П.64);
• • торцовое биение (табл. П.63);
• • цилиндричность (табл. П.61);
• • круглость (табл. П.61);
• • профиль продольного сечения (табл. П.61).

Клиноременные передачи

Основные данные по клиноременным передачам приведены в табл. П.269- П. 277.

Расчет клиноременных передач

Таблица 3.41.

Алгоритм расчета клиноременной передачи.

Продолжение табл. 3.41.

Продолжение табл. 3.41.

Окончание табл. 3.41.

Конструкции шкивов клиноременных передач

Профили канавок шкивов клиноременных передач (рис. 3.77) приведены в табл. П. 277.

Диаметр и длину ступицы выполняют по соотношениям для зубчатых колес внешнего зацепления (разд. 3.2.3.4).

В заказе на шкивы указывают: тип шкива; наружный диаметр; ширину обода;

диаметр посадочного отверстия; предельное отклонение посадочного отверстия.

Рис. 3.77.

Допуски клиноременных передач

Предельные отклонения расчетных диаметров с! — по 11 (табл. П.55). Предельные отклонения наружных диаметров (1_а — по А11(табл. П.55). Неуказанные предельные отклонения размеров обрабатываемых поверхностей (табл. П.54-П.55):

• • отверстий — по//14;
• • валов-Л 14;
• • остальных — по ./515 (/.? 15).

Предельные отклонения угла конусного отверстия — по 6-й степени точности ГОСТ 8908–81 (табл. П.59).

Предельные отклонения длины ступицы I для шкивов с коническим посадочным отверстием не должны быть более Л12 (табл. П.55).

Допуски назначают по 8 степени точности:

• • на радиальное биение (табл. П.64);
• • торцовое биение (табл. П.63);
• • цилиндричность (табл. П.61);
• • крутость (табл. П.61);
• • профиль продольного сечения (табл. П.61).

Предельные отклонения угла канавки для механически обработанных шкивов не должны быть более:

• 1° - для ремней сечений 1 (О), А (А), В (Б);
• 30' - для ремней сечений С (В), О (Г), Е (Д).

Биение конусной рабочей поверхности канавки шкива на каждые 100 мм диаметра шкива, замеренное перпендикулярно образующей конуса, не должно быть более:

• • 0,20 мм — при частоте вращения шкива до 8 рад/с;
• • 0,15 мм — при частоте вращения шкива (8−16) рад/с;
• • 0,10 мм — при частоте вращения шкива более 16 рад/с.

В шкивах со спицами ось шпоночного паза должна совпадать с продольной осью спицы. На рабочих поверхностях канавок шкивов нс должно быть пористости, пузырей, царапин и вмятин после механической обработки.

Параметры шероховатости В_а рабочих поверхностей канавок должны быть не более 2,5 мкм (по ГОСТ 2789–73).

Определение величин, составляющих силы, действующей на опору ременной передачи

Таблица 3.42.

Формулы для определения ветчин составляющих силы, действующей на опору ременной передачи.

Установка шкивов

Шкивы, как правило, устанавливают консольно и фиксируют в осевом направлении.

Пример установки шкива представлен на рис. 3.78.

Обод шкива, установленного на консольном участке вала, для уменьшения изгибающего момента следует располагать как можно ближе к опоре (рис. 3.78).

Рис. 3.78.