Клиноремённые передачи. 
Конструкция автомобилей и тракторов

Клиноремённая передача представляет собой открытую передачу с одним или несколькими ремнями, рабочими поверхностями которых являются боковые стороны.

Преимуществами клиноремённых передач по сравнению с плоскоремёнными являются: большая тяговая способность; меньшее межосевое расстояние; меньший угол обхвата малого шкива; большие передаточные числа (и <, 10); надёжность работы при любом расположении валов; возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала; сохранение работоспособности при обрыве одного из ремней, так как они допускают значительные перегрузки.

Однако стандартные клиновые ремни не допускают скорость более 30 м/с; у клиновых ремней большие потери на трение и напряжения изгиба; конструкция шкивов сложнее.

Клиноремённые передачи широко применяются в приводах до 400 кВт; КПД составляет т = 0,87… 0,97.

Рис. 103. Конструкция клиновых ремней: а — с кордотканью, б — с кордошнуром; в — с зубьями.

Клиновые и поликлииовые ремни. Клиновые ремни в поперечном сечении представляют собой трапецию (рис. 103) и состоят из резинового или резинотканевого слоя растяжения 1 (рис. 103, а, б), несущего слоя 2 из кордткани (рис. 103, а) или кордшнура (рис. 103, б), резинового слоя сжатия 3 и оберточного слоя прорезиненной ткани 4. Более гибкими и долговечными являются кордшнуровые ремни, применяемые в быстроходных передачах.

Для увеличения гибкости ремни могут изготовляться с зубьями (пазами) на внутренней поверхности (рис.

103, в).

Клиновые приводные ремни выполняют бесконечными с углом клина сро ^ш 40°. В зависимости от отношения ширины большего основания трапеции Ьо к ее высоте h клиновые ремни бывают: нормальных сечений.

узкие широкие.

I, применяемые в клиноременных вариаторах. Ремни нормальных сечений стандартизированы по размерам сечения, которые обозначаются 0, А, Б, В, Г, Д, Е. Узкие клиновые ремни передают в 1,5−2 раза больше мощности, чем ремни нормальных сечений. Четыре сечения этих ремней (У0, УА, УБ, УВ) заменяют семь нормальных сечений. Кроме этих ремней, стандартизированы: вентиляторные ремни для автомобилей, тракторов и комбайнов и приводные клиновые ремни для сельскохозяйственных машин.

Поликлиновые ремни (см. рис. 97, в) представляют собой бесконечные плоские ремни с ребрами на нижней стороне, работающие на шкивах с клиновыми канавками. Ширина такого ремня в 1,5−2 раза меньше ширины комплекта ремней нормальных сечений при одинаковой мощности. Изготавливают три сечения кордшнуровых поликлиновых ремней, обозначаемых К, Л и М с числом ребер от 2 до 50, длиной от 400 до 4000 мм и углом клина (ро = 40°.

Расчёт клиноременных передач. Расчёт передачи проводят из условий обеспечения тяговой способности и долговечности ремней. Он основан на тех же предпосылках, что и расчёт плоскоременных передач.

Для выполнения расчёта должны быть известны: желательное межцентровое расстояние А, мм; передаваемая мощность N, Вт; угловая скорость ведущего шкива о_ь с¹; угловая скорость ведомого шкива со₂, с'¹.

Расчёт клиноремённой передачи рекомендуется вести в следующей последовательности.

1. По заданной мощности и частоте вращения малого шкива с помощью графиков (рис. 104) или таблиц выбирают сечение ремня. При мощностях Р до 2 кВт выбирают сечение 0, а при Р > 200 кВт — сечение Е.

Рис. 104. Выбор сечения клинового ремня.

2. Определяют передаточное число:

3. Определяют расчётный диаметр малого шкива. Минимальные значения малых диаметров в зависимости от принятого сечения приведены в табл. 3. Следует помнить, что приведенные значения обеспечивают минимальные габариты передачи. При отсутствии жёстких требований к габаритам передачи расчётный диаметр d| малого шкива следует принимать больше минимального значения, то есть.

4. Определяют диаметр ведомого шкива по формуле

Таблица 3.

Диаметры шкивов для клиновых ремней.

Полученное значение fa округляют до ближайшего стандартного значения (см. табл. 3).

5. Рассчитывают окружную скорость ремня по формуле.

6. Предварительно определяют межосевое расстояние, если оно не задано, по условию:

где h — высота выбранного типа ремня.

7. Определяют расчетную длину ремня по формуле.

Расчётная длина ремня округляется до стандартной из ряда (для сечений Б): 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2120; 2240 и т. д. до 6300 мм. Для других сечений размеры приводятся в справочных таблицах.

8. По выбранной стандартной длине ремня L_p уточняют межцентровое расстояние по (Ьоцмуле

где

9. Угол обхвата на малом шкиве вычисляется по формуле

Угол обхвата должен быть более 90° .

10. Определяют окружное усилие по формуле.

11. Исходя из найденного окружного усилия, определяют необходи мое число ремней по формуле.

где [Я_я] - допускаемое полезное напряжение, Н/мм²;

S — площадь поперечного сечения ремня, мм².

Площадь поперечного ремня выбирается по ГОСТу или по формуле.

Допускаемое полезное напряжение [/ЭД связано с допускаемым приведенным полезным напряжением Кпо, выбираемым по табл. 4, и определяется по формуле

где С_а — коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата;

Су — коэффициент, учитывающий влияние скорости;

С_р - коэффициент, учитывающий влияние режима работы. Коэффициент С_а зависит от угла обхвата и имеет следующие значения:

а, ° … 180; 160, 140; 120; 90.

С_а … 1,0; 0,95; 0,89; 0,82; 0,68.

Для других значений углов, а коэффициент С_а находится интерполяцией.

Коэффициент Су зависит от окружной скорости и имеет следующие значения:

К м/с… 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0;25,0; 30,0.

Су… 1,05; 1,04; 1,00; 0,94; 0,5; 0,74; 0,60.

Таблица 4 Значение допускаемого приведенного полезного напряжения.

Примечание В сковках укыамы значении, сот- астстаующне ву, 2Ц'мм^;

Коэффициент С_р зависит от режима работы и имеет следующие значения:

A. Машины с плавным безударным ходом (генераторы, вентиляторы, ленточные транспортеры и т. п.) Ср =1,0 Б. Машины, работающие с легкими толчками (токарные, сверлильные станки, торцовые пилы)… С_р * 0,9.

B. Тяжелые лесопильные установки, насосы, строгальные стаки… С_р- 0,8 Г. Машины, работающие с грубыми толчками (дробилки, мельницы и т. п.)…С_р- 0,75.

Д. Корчевальные машины, экскаваторы… С_р = 0,7.

Число ремней z не должно превышать 8−12. При большем количестве следует принять большее сечение ремня.

Шкивы клиноремённых передач. Основные размеры шкивов и технические требования к ним стандартизированы. Стандарт устанавливает три типа конструкции шкивов (рис. 105):

• — монолитных с расчётным диаметром d_p< 100 мм (рис. 105, а);
• — с диском с расчетным диаметром d_p = 80…400 мм (рис. 105, б);
• — со спицами и расчётным диаметром d_p= 180… 1000 мм (рис. 105, в).

Рис. 105. Конструкция шкивов клиноремСнных передач: а — сплошной, б — с диском; в — со спицами

Угол профиля канавок зависит от расчётного диаметра d_p шкивов и колеблется в пределах, а = 34… 40°.