"Типы и число ременной передачи"

Учебная дисциплина - ОП.03 Техническая механика.

Курс 1. «Тракторист-машинист с\х производства»

Тема: Типы и число ременной передачи.

Цель: освоение дисциплины.

Задачи:

обучающая:

- формирование знаний  о величины тягового усилия:

- формирование умений по расчёту величины тягового усилия.

- формирование умений  решения производственных задач;

-развивающая:

-развитие навыков учебной практической деятельности;

-развитие умения самостоятельно делать выводы при выполнении практических работ;

-выявление и развитие  способностей студентов применять знания в новых ситуациях с использованием международного опыта и требований World Skills.

воспитательная:

-формирование навыков работы в коллективе и оценка результатов собственной деятельности.  

Ременные передачи

Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью и может применяться для передачи движения между валами, находящимися на значительном расстоянии один от другого. Она состоит (рис.1) из двух шкивов (ведущего, ведомого) и охватывающего их ремня. Ведущий шкив силами трения, возникающими на поверхности контакта шкива с ремнем вследствие его натяжения, приводит ремень в движение. Ремень в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив. Таким образом, мощность передается с ведущего шкива на ведомый.

Для нормальной работы передачи необходимо предварительное натяжение ремня, обеспечивающее возникновение сил трения на участках контакта (ремень—шкив). Оно осуществляется: 1) вследствие упругости ремня -укорочением его при сшивке, передвижением одного вала или с помощью нажимного ролика; 2) под действием силы тяжести качающейся системы мы или силы пружины; 3) автоматически, в результате реактивного момента, возникающего на статоре двигателя; 4) с применением специальных натяжных устройств (рис.1, д и рис.2).

Так как на практике большинство передач работает с переменным режимом нагрузки, то ремни с постоянным предварительным натяжением в период недогрузок оказываются излишне натянутыми, что ведет к резкому снижению долговечности. С этих позиций целесообразнее применять третий способ, при котором натяжение меняется в зависимости от нагрузки и срок службы ремня наибольший. Однако автоматическое натяжение в реверсивных передачах с непараллельными осями валов применить нельзя.

По направлению вращения шкива:

-с одинаковым направлением(открытые и полуоткрытые)(см. рис.1, а);-с противоположными направлениями (перекрестные)(см. рис.1, б).

4.По способу создания натяжения ремня:

-простые (см. рис.1, а);

-с натяжным роликом (см. рис.1, д);

-с натяжным устройством (см. рис.2).

5.По конструкции шкивов:

-с однорядными шкивами (см. рис.1, а-д);

-со ступенчатыми шкивами (см. рис.1, е).

Область применения. Ремни должны обладать достаточно высокой прочностью при действии переменных нагрузок, иметь высокий коэффициент трения при движении по шкиву и высокую износостойкость. Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания. Наибольшее распространение в машиностроении находят клиноременные передачи (в станках, автотранспортных двигателях и т. п.). Эти передачи широко используют при малых межосевых расстояниях и вертикальных осях шкивов, а также при передаче вращения несколькими шкивами. При необходимости обеспечения ременной передачи постоянного передаточного числа и хорошей тяговой способности рекомендуется устанавливать зубчатые ремни. При этом не требуется большего начального натяжения ремней; опоры могут быть неподвижными. Плоскоременные передачи применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба. Плоские ремни имеют прямоугольное сечение, применяются в машинах, которые должны быть устойчивы к вибрациям (например, высокоточные станки). Плоскоременные передачи в настоящее время применяют сравнительно редко (они вытесняются клиноременными). Теоретически тяговая способность клинового ремня при том же усилии натяжения в 3 раза больше, чем у плоского. Однако относительная прочность клинового ремня по сравнению с плоским несколько меньше (в нем меньше слоев армирующей ткани), поэтому практически тяговая способность клинового ремня приблизительно в два раза выше, чем у плоского. Это свидетельство в пользу клиновых ремней послужило основанием для их широкого распространения, в особенности в последнее время. Клиновые ремни могут передавать вращение на несколько валов одновременно, допускают u max= 8 –10 без натяжного ролика.

Круглоременные передачи (как силовые) в машиностроении не применяются. Их используют в основном для маломощных устройств в приборостроении и бытовых механизмах (магнитофоны, радиолы, швейные машины и т. д.).

Передаваемая мощность силовых ременных передач практически достигает 50 кВт, хотя известны плоскоременные передачи мощностью и 1500 кВт. Скорость ремня v= 5 -30 м/с (в сверхскоростных передачах v= 100 м/с). В механических приводах ременная

передача используется чаще всего как понижающая передача. Максимальное передаточное отношение U max= 5 –6 для передач без натяжного ролика и Umax= 6 –10 для передач с натяжным роликом, допускают кратковременную перегрузку до 200%.

Достоинства:

-возможность расположения ведущего и ведомого шкивов на больших расстояниях (более 15 метров) (что важно, например, для сельскохозяйственного машиностроения);

-плавность хода, бесшумность работы передачи, обусловленные эластичностью ремня;

-малая чувствительность к толчкам и ударам, а также к перегрузкам, способность пробуксовывать

;-возможность работы с большими угловыми скоростями;

-предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки вследствие упругости ремня;

-возможность работы при высоких оборотах;

-простота конструкции и дешевизна.

Недостатки:

-непостоянство передаточного числа вследствие проскальзывания ремней;

-постепенное вытягивание ремней, их недолговечность;

-необходимость постоянного ухода (установка и натяжение ремней, их перешивка и замена при обрыве и т. п.);

-сравнительно большие габаритные размеры передачи;

-высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;

-опасность попадания масла на ремень;

-малая долговечность при больших скоростях (в пределах от 1000 до 5000 ч);-необходимость натяжного устройства.

Плоскоременная передача.

Конструкция и основные геометрические соотношения. Ременную передачу с параллельными, пересекающимися или скрещивающимися осями с плоским приводным ремнем называют плоскоременной. На рис. 1 показаны варианты

плоскоременной передачи.

Эта передача проста по конструкции, может работать при весьма высоких скоростях (до 100 м/с) и больших межосевых расстояниях (до 15 м). Вследствие большой эластичности ремня она обладает сравнительно высокой долговечностью. Для плоскоременных передач рекомендуется принимать и .

Наиболее типичные:

-открытая (см. рис. 1, а) —самая простая, надежная и удобная в работе передача; ее применяют при параллельных осях;

-перекрестная (см. рис.1, 6) -используется при необходимости вращения шкивов в противоположных направлениях и параллельных осях. Имеет повышенное изнашивание кромки ремня. Эта передача не находит широкого применения;

-полуперекрестная (см. рис.1, в) -передача для перекрещивающихся осей;

-угловая (рис.1, г) -рекомендуется при пересекающихся осях (преимущественно под углом 90°).

Материалы плоскоременных передач. Общие требования к материалам приводных ремней: износостойкость и прочность при циклических нагрузках; высокий коэффициент трения со шкивами; малый модуль упругости и изгибную жесткость.

Этим условиям удовлетворяют высококачественная кожа и синтетические материалы (резина), армированные белтинговым тканевым (ГОСТ 6982-54), полимерным (капрон, полиамид С-6, каучук СКН-40, латекс) или металлическим кордом. Применяются прорезиненные тканевые ремни (ГОСТ 101-54), слоистые нарезные ремни с резиновыми прослойками, послойно и спирально завёрнутые ремни. В сырых помещениях и агрессивных средах применяют ремни с резиновыми прокладками.

Шкивы изготовляют из чугуна марки СЧ10, СЧ15, СЧ25 и др. Шкив сварных конструкций изготовляют из стали марок Ст1, Ст2 и др. Для шкивов облегченных конструкций используют алюминиевые сплавы, текстолиты.

Для уменьшения проскальзывания ремня для изготовления шкивов ременной передачи желательно выбрать текстолит. По сравнению с перечисленными материалами в этом случае передача будет иметь большую надежность работы без пробуксовки. Конструкции ремней для плоскоременных передач. В машиностроении применяется в основном четыре вида плоских приводных ремней. Размеры и характеристики кожаных, прорезиненных и хлопчатобумажных ремней стандартизованы (табл. 1).Кожаные ремни изготовляют из кожи животных (кожу подвергают специальному дублению). Эти ремни обладают высокой тяговой способностью, эластичностью и износостойкостью, допускают меньшие диаметры шкивов. Однако из-за дефицитности и высокой стоимости в настоящее время их применяют редко, только для особо ответственных конструкций. Основа прорезиненного ремня—прочная кордовая провулканизованная техническая хлопчатобумажная ткань в 2-9 слоев связанных между собой вулканизированной резиной. Ткань, имеющая больший модуль упругости, чем

резина, передает основную часть нагрузки. Резина повышает коэффициент трения, обеспечивает работу ремня как единого целого и защищает ткань от повреждений и истирания во время работы передачи. Вследствие прочности, эластичности, малой чувствительности к влаге и колебаниям температуры прорезиненные ремни широко распространены. В зависимости от варианта укладки тканевой основы перед вулканизацией ремни делят на три типа (рис.4): А —нарезные (ткань нарезается по ширине ремня), применяются наиболее часто, скорость ремня до 30м/с; Б —послойно-завернутые, используются для тяжелых условий работы при скоростях до 20 м/с; В —спирально-завернутые, применяются при малых нагрузках и скоростях до 15 м/с, обеспечивает повышенную износостойкость кромок.

Контрольные вопросы

1.Перечислите виды ременных передач.

2.Где используют клиноременные передачи?

3.На каких автомобилях используют ременную передачу?