Ремінні передачі

Загальні відомості про ремінних передачах

Ремінні передачі відносяться до передач тертям (фрикційним), у яких передача потужності здійснюється за рахунок сил тертя, що виникають між ведучим, відомим і проміжною ланкою - пружним ременем (гнучким зв'язком).
Провідне і ведене ланка зазвичай називають шківами. Цей тип передач зазвичай застосовується для з'єднання валів, розташованих на значній відстані один від одного.

Для нормальної роботи пасової передачі необхідно попереднє натяг ременя, яке може здійснюватися за рахунок переміщення одного з шківів, за рахунок натяжних роликів або установки двигуна (механізму) на хиткій плиті.

Класифікація ремінних передач

1. За формою поперечного перерізу ременя. плоскопасової (поперечний переріз ременя має форму плоского витягнутого прямокутника, рис. 1а); кліноременниє (поперечний переріз ременя в формі трапеції, рис. 1б); полікліноременние (ремінь зовні має плоску поверхню, а внутрішня, що взаємодіє зі шківами, поверхня ременя забезпечена поздовжніми гребенями, виконаними в поперечному перерізі в формі трапеції, рис. 1г); круглоременние (поперечний переріз ременя має форму, рис. 1в); зубчатоременная (внутрішня, що контактує зі шківами, поверхня плоского ременя забезпечена поперечними виступами, які входять в процесі роботи передачі до відповідних западини шківів, фото нижче).

Найбільше застосування в машинобудуванні мають клинові і поліклинові ремені. Передачу круглим гумовим ременем (діаметром 3 ... 12 мм) застосовують в приводах малої потужності (настільні верстати, прилади, побутові машини і т. П.).

Різновидом пасової передачі є зубчатоременная, в якій передача потужності здійснюється зубчастим ременем шляхом зачеплення зубців ременя з виступами на шківах. Цей тип передач є проміжним між передачами зачепленням і передачами тертям. Зубчатоременная передача не вимагає значного попереднього натягу ременя і не має такого недоліку, як ковзання ременя, яке притаманне всім іншим ремінним передачам.

Клиноременную передачу в основному застосовують як відкриту. Кліноременниє передачі мають більшу тягової здатністю, вимагають меншого натягу, завдяки чому менше навантажують опори валів, допускають менші кути обхвату, що дозволяє застосовувати їх при великих передавальних відносинах і малому відстані між шківами.

Клинові і поліклинові ремені виконують нескінченними і прогумованими. Навантаження несе корд або складена в кілька шарів тканину.

Клинові ремені випускають трьох видів: нормального перетину, вузькі і широкі. Широкі ремені застосовуються в варіатора.

Поліклинові ремені - плоскі ремені з високоміцним кордом і внутрішніми поздовжніми клинами, що входять в канавки на шківах. Вони більш гнучкі, ніж клинові, краще забезпечують сталість передавального числа.

Плоскі ремені мають велику гнучкість, але вимагають значного попереднього натягу ременя. Крім того, плоский ремінь не так стійкий на шківі, як клиновий або поліклиновий.

2. За взаємною розташуванню валів і ременя.

з паралельними геометричними осями валів і ременем, що охоплює шківи в одному напрямку - відкрита передача (шківи обертаються в одному напрямку, рис. 2а);
з паралельними валами і ременем, що охоплює шківи в протилежних напрямках - перехресна передача (шківи обертаються у зустрічних напрямках, рис. 2б);
осі валів перехрещуються під деяким кутом (найчастіше 90 °, рис. 2в) - полуперекрестная передача;
вали передачі перетинаються, при цьому зміна напрямку потоку потужності, що передається здійснюється за допомогою проміжного шківа або ролика - кутова передача (рис. 2г).

3. За кількістю і виду шківів. застосовуваних у передачі: з одношківнимі валами; з двушківним валом, один з шківів якого холостий; з валами, що несуть ступінчасті шківи для зміни передавального числа (для ступінчастого регулювання швидкості веденого вала).

4. За кількістю валів, які охоплюються одним ременем. двухвальная, трьох-, чотирьох- і многовальная передача.

5. За наявністю допоміжних роликів. без допоміжних роликів, з натяжними роликами (рис. 2д); з напрямними роликами (рис. 2г).

Переваги ремінних передач

До переваг ремінних передач відносяться такі їх властивості:

Простота конструкції, низька ціна виготовлення і експлуатації.
Можливість передачі потужності на значну відстань.
Можливість роботи з високими частотами обертання.
Плавність і малий шум в роботі внаслідок еластичності ременя.
Пом'якшення вібрації і поштовхів завдяки пружності ременя.
Запобігання механізмів від перевантажень і ударів за рахунок можливості ременя прослизати (до передачам з зубчастим ременем ця властивість не належить).
Електроізолююче здатність ременя використовується для запобігання відомою частини машин з електроприводом від появи небезпечних напруг і струмів.

Недоліки ремінних передач

Основні недоліки ремінних передач:

Великі габаритні розміри (особливо при передачі значних потужностей).
Мала довговічність ременя, особливо в швидкохідних передачах.
Велике навантаження на вали і підшипники опор через натягу ременя (цей недолік менш виражений у зубчатоременних передач).
Необхідність застосування пристроїв натягу ременя, що ускладнюють конструкцію передачі.
Чутливість навантажувальної спроможності до забруднення ланок і вологості повітря.
Непостійне передавальне число внаслідок неминучого пружного ковзання ременя.

Область застосування ремінних передач

Ремінні передачі застосовують в більшості випадків для передачі руху від електродвигуна або двигуна внутрішнього згоряння,

коли по конструктивних міркувань міжосьова відстань повинна бути досить великою, а передавальне число може бути не строго постійним (конвеєри, приводи верстатів, дорожніх і сільськогосподарських машин і т. п.). Передачі зубчатим ременем можна застосовувати і в приводах, що вимагають постійного значення передавального числа.

Після зубчастої передачі ремінна - найбільш поширена з усіх механічних передач. Часто вона використовується в поєднанні з іншими типами передач.

Геометричні і кінематичні співвідношення ремінних передач

- для плоскопасової передач:

- для кліноременних і полікліноременних передач:

де:
d1. d2 - діаметри ведучого і веденого шківів передачі;
h - висота перерізу ременя.

Розрахункова довжина ременя Lр дорівнює сумі довжин прямолінійних ділянок і дуг обхвату шківів:

По знайденому значенням зі стандартного ряду приймають найближчу велику розрахункову довжину ременя Lр. При з'єднанні решт довжину ременя збільшують на 30 ... 200 мм.

Міжосьова відстань в пасової передачі для остаточно встановленої довжини ременя визначають за формулою:

Кут обхвату ременем малого шківа

Практично γ не перевищує π / 6. тому наближено приймають sin γ = γ (рад). тоді:

Для проскоременних передач рекомендують α1≥ 150 °. для кліноременних і поліклинових передач α1≥ 110 °.

Передавальне відношення пасової передачі:

де: ξ - коефіцієнт ковзання в передачі, який при нормальній роботі дорівнює ξ = 0,01 ... 0,02.