Ременные передачи

Содержание

Слайд 2

Ременные передачи Являются разновидностью фрикционных передач, где движение передаётся посредством специального

Ременные передачи
Являются разновидностью фрикционных передач, где движение передаётся посредством специального

кольцевого замкнутого ремня. Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания.
Слайд 3

Схема ременной передачи

Схема ременной передачи

Слайд 4

ОСНОВНЫЕ СЕЧЕНИЯ РЕМНЕЙ Ремни имеют различные сечения: а) плоские, прямоугольного сечения;

ОСНОВНЫЕ СЕЧЕНИЯ РЕМНЕЙ

Ремни имеют различные сечения:
а) плоские, прямоугольного сечения;
б) трапециевидные,

клиновые;
в) круглого сечения;
г) поликлиновые.
Слайд 5

Достоинства ременных передач: передача движения на средние расстояния; плавность работы и

Достоинства ременных передач:
передача движения на средние расстояния;
плавность работы и

бесшумность;
возможность работы при высоких оборотах;
дешевизна.
Недостатки ременных передач:
большие габариты передачи;
неизбежное проскальзывание ремня;
высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;
потребность в натяжных устройствах;
опасность попадания масла на ремень;
малая долговечность при больших скоростях.
Слайд 6

Виды натяжения ремней Для создания трения ремень надевают с предварительным натяжением

Виды натяжения ремней

Для создания трения ремень надевают с предварительным натяжением Fo.

В покое или на холостом ходу ветви ремня натянуты одинаково. При передаче вращающего момента Т1 натяжения в ветвях перераспределяются: ведущая ветвь натягивается до силы F1, а натяжение ведомой ветви уменьшается до F2. Составляя уравнение равновесия моментов относительно оси вращения имеем –T1 + F1D1/2 – F2D2/2 = 0 или F1 – F2 = Ft, где Ft – окружная сила на шкиве Ft = 2T1/D1.
Слайд 7

Силы в ветвях ремня При холостом ходе и с нагрузкой

Силы в ветвях ремня

При холостом ходе и с нагрузкой

Слайд 8

Общая длина ремня не зависит от нагрузки , следовательно, суммарное натяжение

Общая длина ремня не зависит от нагрузки , следовательно, суммарное

натяжение ветвей остаётся постоянным: F1 + F2 = 2Fo. Таким образом, получаем систему двух уравнений c тремя неизвестными:
F1 = Fo + Ft/2; F2 = Fo – Ft/2.
Эти уравнения устанавливают изменение натяжения ветвей в зависимости от нагрузки Ft, но не показывают нам тяговую способность передачи, которая связана с силой трения между ремнём и шкивом. Такая связь установлена Л.Эйлером с помощью дифференциального анализа.
Слайд 9

Основы теории и расчета ременных передач К определению сил в ремне:

Основы теории и расчета ременных передач К определению сил в ремне:

Слайд 10

Рассмотрим элементарный участок ремня dφ. Для него dR – нормальная реакция

Рассмотрим элементарный участок ремня dφ. Для него dR – нормальная

реакция шкива на элемент ремня, fdR – элементарная сила трения. По условию равновесия суммы моментов
rF + rfdR – r(F + dF) = 0.
Сумма горизонтальных проекций сил:
dR – Fsin(dφ/2) – (F+dF)sin(dφ/2) = 0.
Отбрасывая члены второго порядка малости и помня, что синус бесконечно малого угла равен самому углу, Эйлер получил простейшее дифференциальное уравнение: dF/F = f dφ.
Слайд 11

Интегрируя левую часть этого уравнения в пределах от F1 до F2,

Интегрируя левую часть этого уравнения в пределах от F1 до F2,

а правую часть в пределах угла обхвата ремня получаем: F1 = F2 e fα.
Теперь стало возможным найти все неизвестные силы в ветвях ремня:
F1 = Ft efα /(efα-1); F2 = Ft /(efα-1);
Fo = Ft (efα+1) / 2(efα-1 ).
При круговом движении ремня на него действует центробежная сила
Fv = ρSv2, где S - площадь сечения ремня.
Слайд 12

Напряжения в ремне В ремне действуют следующие напряжения: предварительное напряжение (от

Напряжения в ремне

В ремне действуют следующие напряжения:
предварительное напряжение (от силы

натяжения Fo) σo = Fo / S;
"полезное" напряжение (от полезной нагрузки Ft) σп = Ft / S;
напряжение изгиба σи = δ Е / D
(δ – толщина ремня, Е – модуль упругости ремня, D – диаметр шкива);
напряжения от центробежных сил
σv = Fv / S.
Слайд 13

Наибольшее суммарное напряжение возникает в сечении ремня в месте его набегания

Наибольшее суммарное напряжение возникает в сечении ремня в месте его набегания

на малый шкив
σmax = σo + σп + σи + σv.
При этом напряжения изгиба не влияют на тяговую способность передачи, однако являются главной причиной усталостного разрушения ремня.
Слайд 14

Силы натяжения ветвей ремня Силы натяжения ветвей ремня (кроме центробежных) воспринимаются

Силы натяжения ветвей ремня

Силы натяжения ветвей ремня (кроме центробежных) воспринимаются опорами

вала. Равнодействующая нагрузка на опору
Fr ≈ 2 Focos(β/2).
Обычно эта радиальная нагрузка на опору в 2 … 3 раза больше передаваемой ремнём вращающей силы.
Слайд 15

Порядок проектного расчета плоскоременной передачи 1.Выбирают тип ремня. 2.Определяют диаметр малого

Порядок проектного расчета плоскоременной передачи

1.Выбирают тип ремня.
2.Определяют диаметр малого шкива D1=(110…130)(N/n)1/3,

где N–мощность, КВТ, n–частота вращения, об/мин.
3.Выбирают межосевое расстояние, подходящее для конструкции машины 2(D1+D2) ≤a≤15м.
4.Проверяют угол обхвата на малом шкиве:
α1=180о-57о(D2-D1)/a, рекомендуется [α1]≥150о, при необходимости на ведомой нити ремня применяют натяжной ролик, который позволяет даже при малых межосевых расстояниях получить угол обхвата более 180о.
Слайд 16

5.По передаваемой мощности N и скорости v ремня определяют ширину b≥N/(vz[p])

5.По передаваемой мощности N и скорости v ремня определяют ширину b≥N/(vz[p])

и площадь ремня F≥N/(v[k]), где [p] –допускаемая нагрузка на 1мм ширины прокладки, [k] – допускаемая нагрузка на единицу площади сечения ремня.
6.Подбирают требуемый ремень по ГОСТ .
7.Проверяют ресурс передачи
N=3600vzшT.
8.Вычисляют силы, действующие на валы передачи
FR= Focos(β/2).
Слайд 17

6. Окончательно уточняют межосевое расстояние. 7. Определяют угол обхвата на малом

6. Окончательно уточняют межосевое расстояние.
7. Определяют угол обхвата на малом шкиве


α1 = 180о-57о(D2-D1)/a, рекомендуется [α1] ≥ 120о.
8. По тяговой способности определяют число ремней.
9. При необходимости проверяют ресурс.
10. Вычисляют силы, действующие на валы передачи.
Слайд 18

Материалы и конструкции шкивов

Материалы и конструкции шкивов

Слайд 19

Шкивы плоскоременных передач имеют: обод, несущий ремень, ступицу, сажаемую на вал

Шкивы плоскоременных передач имеют: обод, несущий ремень, ступицу, сажаемую на вал

и спицы или диск, соединяющий обод и ступицу.
Шкивы обычно изготавливают чугунными литыми, стальными, сварными или сборными, литыми из лёгких сплавов и пластмасс. Диаметры шкивов определяют из расчёта ременной передачи, а потом округляют до ближайшего значения из ряда R40 . Ширину шкива выбирают в зависимости от ширины ремня.
Слайд 20

Чугунные шкивы примеряются при скоростях до 30 - 45 м/с. Стальные

Чугунные шкивы примеряются при скоростях до
30 - 45 м/с.
Стальные

сварные шкивы применяются при скоростях 60 – 80 м/с.
Шкивы из легких сплавов перспективны для быстроходных передач до 100 м/c.
Шкивы малых диаметров до 350 мм имеют сплошные диски.
Шкивы больших диаметров – ступицы переменного сечения.
Слайд 21

Клиноременные шкивы Клиноременные шкивы выполняются из тех же материалов, что и плоскоременные.

Клиноременные шкивы

Клиноременные шкивы выполняются из тех же материалов, что и

плоскоременные.
Слайд 22

Материалы клиновых ремней Материалы клиновых ремней в основном те же, что

Материалы клиновых ремней

Материалы клиновых ремней в основном те же, что и

для плоских. Выполняются прорезиненные ремни с тканевой обёрткой для большего трения, кордотканевые (многослойный корд) и кордошнуровые ремни (шнур, намотанный по винтовой линии), ремни с несущим слоем из двух канатиков. Иногда для уменьшения изгибных напряжений применяют гофры на внутренней и наружных поверхностях ремня. Клиновые ремни выпускают бесконечными (кольца). Угол клина ремня 40о.
Слайд 23

Ременные вариаторы Ременные вариаторы получили широкое применение (сельхозмашины, станки и др.)

Ременные вариаторы

Ременные вариаторы получили широкое применение (сельхозмашины, станки и др.) благодаря

простой конструкции и невысокой стоимости.
Промышленность выпускает мотор-вариаторы и автономные вариаторы. Их недостатки обусловлены значительными габаритами и сравнительно небольшим диапазоном регулирования.
Слайд 24

В вариаторах с плоским ремнем скорость регулируется в узких пределах" за

В вариаторах с плоским ремнем скорость регулируется в узких пределах" за

счет осевого перемещения ремня.
Они имеют невысокую тяговую способность, большие габариты, поэтому применяются редко.
Клиноременные вариаторы более компактны, надежны в эксплуатации и имеют больший диапазон регулирования.
Слайд 25

На показаны типичные схемы вариаторов, состоящих из двух раздвижных конусов {раздвижных

На показаны типичные схемы вариаторов, состоящих из двух раздвижных конусов {раздвижных

шкивов) и клиново­го ремня (обычного или специального, вариаторного).
Скорость регулируют путем изменения диаметров одного или одновременно двух шкивов при осевом смещении конических дисков.
Если в передаче регулируется один шкив, то при этом принудительно изменяется межосевое расстояние.