Посадки шкивов ременной передачи

Обновлено: 04.07.2024

День добрый! Подскажи пожалуйста ГОСТ или иной нормативный документ который регламентирует допустимые отклонения непараллельности шкивов в ременной передачи. ООООчень надо. Заранее спасибо.

Безответственный за все

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2 стр.762

Технические требования к передаче. Валы шкивов передачи располагают параллельно, а канавки - одну против другой.
Допускается непараллельность осей вращения не более 1 мм на 100 мм длины, а допуск на смещение канавок шкивов не более 2 мм на 1 м межосевого расстояния, который увеличивается не более чем на 0,02 мм на каждые 100 мм межосевого расстояния свыше 1 м.
Шкивы и особенно их канавки должны быть чистыми. Необходимо исключить возможность попадания в них смазок и растворителей.
При работе ремней комплектами в случае выхода из строя одного из ремней снимается весь комплект.

Такое подойдет? Что подразумевается под иным нормативным документом?

__________________
Если есть возможность куда нибудь влезть или что то разобрать - это должно быть сделано.

Спасибо, Я нашел этот справочник, но у меня судебное дело и хотелось бы найти гост и какой иной нормативный документ.

Безответственный за все

Где шкивы установлены? Может имеет смысл искать документы на установку допустим редуктора относительно электродвигателя? Т.е. не на ременную передачу, а на механизм в котором она используется.

__________________
Если есть возможность куда нибудь влезть или что то разобрать - это должно быть сделано.

Где шкивы установлены? Может имеет смысл искать документы на установку допустим редуктора относительно электродвигателя? Т.е. не на ременную передачу, а на механизм в котором она используется.

Мотокультиватор, в нем ременная передача от двигателя на редуктор, там натяжной ролик натягивает ремень.Вот ремень износился за два часа, снял кожух, ремень растянут, межосевое растояние 26см между шкивами и отклонение параллельности шкивов 3,5мм.

Безответственный за все

ГОСТ 5813-93 страница 20, пункт 5.4. Вот только относится ли мотокультиватор к автотракторной технике? Посмотрите нет ли на редукторе шильдика (таблички с данными редуктора), если он стандартный можно попробовать поискать инструкции на него. Паспорт на культиватор есть? Если есть, что в нем сказано о ремне? Попробуйте поискать документы на культиватор по его марке.

__________________
Если есть возможность куда нибудь влезть или что то разобрать - это должно быть сделано.

ГОСТ 5813-93 страница 20, пункт 5.4. Вот только относится ли мотокультиватор к автотракторной технике? Посмотрите нет ли на редукторе шильдика (таблички с данными редуктора), если он стандартный можно попробовать поискать инструкции на него. Паспорт на культиватор есть? Если есть, что в нем сказано о ремне? Попробуйте поискать документы на культиватор по его марке.

Спасибо, на редукторе ничего не написано и в паспорте тоже ничего ни сказано, что то в таблице не могу разобраться.. написано смещение на 100 мм межцетрового расстояния должно быть не больше 2мм, т.е у меня межцетровое расстояние между шкивами 260мм то допуск какой должен быть? 5мм?

Безответственный за все

Не параллельность валов на которые посажены шкивы не более 2мм. на 100мм. длины вала. Имеется в виду, что при длине валов на которые насажены шкивы 100мм. их взаимная не параллельность не должна превышать 2мм. В вашем случае навряд ли валы длиннее 100мм. Следовательно их не параллельность не более 2мм.
Допуск на смещение канавок шкивов на 100 мм. межцентрового расстояния не более указанного в таблице 12 в зависимости от ширины ремня. Допустим ширина ремня 8,5 мм. Тогда на 100 мм. межцентрового расстояния допускается смещение не более 2 мм. Если межцентровое 260мм. то не более 5,2мм.
Вы писали,,что у Вас непараллельность шкивов 3,5мм. Валы какой длины? Меньше 100мм. - должно быть не более 2мм.

__________________
Если есть возможность куда нибудь влезть или что то разобрать - это должно быть сделано.

Конструктор, инженер-механик на пенсии

Спасибо, Я нашел этот справочник, но у меня судебное дело и хотелось бы найти гост и какой иной нормативный документ.

ГОСТ 1284.1-89, ГОСТ 1284.2-89, ГОСТ 1284.3-89, ГОСТ 20889-88
В интернете их полно, чисто требования по шкивам по моему ГОСТ 1284.2-89 кажисть

Безответственный за все

Подскажите пожалуйста в каком из этих ГОСТ в каком пункте есть указания на допуск расположения шкивов ременной передачи? Я в них такого не нашел (может плохо смотрел?).

__________________
Если есть возможность куда нибудь влезть или что то разобрать - это должно быть сделано.

Конструктор, инженер-механик на пенсии

Подскажите пожалуйста в каком из этих ГОСТ в каком пункте есть указания на допуск расположения шкивов ременной передачи? Я в них такого не нашел (может плохо смотрел?).

ГОСТ 1284.2-89 Ремни приводные клиновые нормальных сечений. Технические условия
Смотри скрины, в принципе те же требования допуска что изложены в Анурьеве
ГОСТ 20889-88 Шкивы для приводных клиновых ремней нормальных сечений. Общие технические условия

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

1) Может это просто брак и завод готов вам заменить культиватор ? Нет смысла идти в суд, если вы не пробовали договориться.
2) Подозреваю проще кустарно заменить ремень самодельной фигнёй и устроить антирекламную акцию продукции и заводу изготовителю.
3) В суде вам должно быть глубоко без разницы параллельность шкивов и вся фигня. Считайте что он работает на магии. А у вас брак мотокультиватора в целом, так как только 2 часа он не должен работать. В суде вы должны сослаться на плохое гарантийное обслуживание или отказ в нём.
4) И ещё вопрос кому подавать иск. Продавцам или заводу ? Я не знаю.
5) А что написано в инструкции по эксплуатации и талоне мелким шрифтом ? "Отказываюсь от любых замечаний. " ?

1) Может это просто брак и завод готов вам заменить культиватор ? Нет смысла идти в суд, если вы не пробовали договориться.
2) Подозреваю проще кустарно заменить ремень самодельной фигнёй и устроить антирекламную акцию продукции и заводу изготовителю.
3) В суде вам должно быть глубоко без разницы параллельность шкивов и вся фигня. Считайте что он работает на магии. А у вас брак мотокультиватора в целом, так как только 2 часа он не должен работать. В суде вы должны сослаться на плохое гарантийное обслуживание или отказ в нём.
4) И ещё вопрос кому подавать иск. Продавцам или заводу ? Я не знаю.
5) А что написано в инструкции по эксплуатации и талоне мелким шрифтом ? "Отказываюсь от любых замечаний. " ?

Я обратился к продавцу и написал претензию, он ответил что это моя вина что ремень износился , так как я не отрегулировал натяжение тросов

Ременная передача состоит из двух шкивов: ведущего и ведомого. Шкивы, расположенные на расстоянии друг от друга, соединены гибкой связью — ремнем, который надевают на шкивы с натяжением. Вращение от ведущего шкива к ведомому передается за счет сил трения, возникающих между ремнем и шкивом. По форме поперечного сечения ремня различают плоскоременные, клиноременные, поликлиновые и круглоременные передачи (рис. 1, а — г), а также зубчато-ременные (рис. 1, д), которые занимают промежуточное положение между ременными и зубчатыми передачами, объединяя достоинства тех и других.

Рис. 1. Типы ременных передач:
а — плоскоременная; б — клиноременная; в — поликлиновая; г — круглоременная; д — зубчато-ременная

Типы ремней ременных передач.

Применение эластичных ремней обеспечивает плавность и бесшумность работы ременных передач. Благодаря возможности проскальзывания ремня, ременные передачи одновременно выполняют роль устройств, предохраняющих механизмы от перегрузки. Исключение составляют зубчатые передачи, в которых проскальзывание отсутствует.

Плоскоременные передачи применяют, когда необходимо передавать движение на большие расстояния. Если при малых межосевых расстояниях необходима передача движения с большими передаточными отношениями или от одного ведущего шкива к нескольким ведомым, то наиболее предпочтительным является использование клиноременной передачи.

Варьирование нагрузочной способности ременных передач осуществляется по-разному: в плоскоременных передачах меняют ширину ремня, а в клиноременных — число ремней при их неизменном поперечном сечении. Применение большого числа клиновых ремней неизбежно приводит к их неравномерной нагрузке, так как длина ремней не одинакова. В связи с этим в клиноременных передачах рекомендуется устанавливать не более 12 ремней.

Чтобы обеспечить трение между шкивом и ремнем, необходимо создать предварительное натяжение последнего. Такое натяжение осуществляется за счет предварительного упругого деформирования ремня или предварительного перемещения одного из шкивов передачи, а также с помощью специального натяжного устройства.

Плоские ремни, представляющие собой в поперечном сечении прямоугольник (см. рис. 1, а), изготавливают из различных материалов (кожа, прорезиненные ткани, хлопчатобумажные цельнотканые и синтетические материалы). Выбор материала, из которого изготавливают плоские ремни, зависит от условий эксплуатации.

Концы плоских ремней соединяют различными способами (рис. 2), выбор которых зависит от материала, из которого изготовлен приводной ремень, и условий его эксплуатации.

Рис. 2. Способы соединения концов плоских ремней:
а — по скошенным участкам; б — по уступам; в, г— сшиванием встык; д, е — жесткими металлическими элементами; ж — проволочными крючками с соединительным стержнем

Клиновые ремни (см. рис. 1, б) имеют трапецеидальную форму поперечного сечения. Они изготавливаются бесконечными семи типоразмеров (О, А, Б, В, Г, Д, Е), которые различаются размерами поперечного сечения. Размер поперечного сечения клинового ремня выбирают в зависимости от величины передаваемой мощности и скорости.

Поликлиновые ремни (см. рис. 1, в) применяют при скоростях, не превышающих 40 м/с, и передаточном числе до 10. Ремень выполняется бесконечным резиновым с клиновыми выступами на внутренней стороне и несущим слоем из корда.

Круглоременная передача (см. рис. 1, г) применяется для передачи малых мощностей. Круглые ремни диаметром 4…8 мм могут быть кожаными, хлопчатобумажными или прорезиненными.

Шкивы.

Шкивы ременной передачи изготавливают из чугуна, стали, легких сплавов или пластических масс. Наружную часть шкива, на которую надевают ремень, называют ободом, а центральную, обеспечивающую установку шкива на вал, — ступицей. Обод соединяют со ступицей при помощи диска или спиц. Шкив, устанавливаемый на конце вала, выполняют неразъемным; если требуется установить шкив в середине вала, применяют составные (разъемные) конструкции. При больших габаритных размерах шкивы также выполняют составными. Разъем шкива может быть выполнен как по спицам, так и между ними, но более рациональным является первый способ.

Обод шкива плоскоременной передачи выполняется плоским или слегка выпуклым, что обеспечивает лучшее удерживание ремня на ободе, т.е. лучшее центрирование ремня. Типы исполнения шкивов приведены на рис. 3.

Рис. 3. Типы шкивов плоскоременной передачи:
h — высота выпуклости

Шкивы клиноременных передач имеют на ободе канавки под клиновой ремень. Угол наклона боковых поверхностей канавок меньше угла боковых поверхностей ремня, что обеспечивает более плотное его прилегание к боковым поверхностям канавки.

Шкивы, работающие со скоростями более 5 м/с, должны быть подвергнуты статической балансировке.

Статическая балансировка шкивов.

Статическая балансировка обеспечивает определение неуравновешенности масс элементов конструкции и ее устранение путем перестановки отдельных элементов этой конструкции или добавлением дополнительных элементов. Статическая балансировка осуществляется с использованием горизонтальных параллельных призм (рис. 4, а), роликов (рис. 4, б) и дисков (рис. 4, в) или специальной качающейся плиты (рис. 5).

Рис. 4. Схемы статической балансировки:
а — на параллельных призмах; б — на роликовых приспособлениях; в — с использованием вращающихся дисков; а — угол, влияющий на точность балансировки

Статическую балансировку шкивов с использованием приспособлений, показанных на рис. 4, производят следующим образом. На обод шкива наносят риску и вращают его несколько раз на опорах (призматических, роликовых или дисковых), если при этом шкив останавливается так, что риска каждый раз занимает новое положение, это свидетельствует о сбалансированности шкива и возможности его установки на вал. Если же риска каждый раз при повороте шкива занимает одно и тоже положение, это свидетельствует о наличии дисбаланса и необходимости балансировки шкива. Балансировка шкива может быть осуществлена двумя способами: уменьшением массы нижней части шкива путем высверливания отверстий или увеличением массы верхней части, устанавливая противовесы или заливая свинцом просверленные в ней отверстия.

Рис. 5. Устройство статической балансировки деталей:
1 — стрелки; 2 — качающаяся плита (площадка); 3 — установочный центр; 4 — опора

При использовании для определения дисбаланса качающейся плиты (см. рис. 5) поступают следующим образом. Устанавливают шкив, подлежащий балансировке, на плиту 2. Плита может отклоняться от горизонтального положения за счет ее установки при помощи центра 3 в опоре 4. Ориентируют шкив относительно оси вращения плиты, затем по поверхности шкива перемещают компенсирующий груз так, чтобы плита приняла горизонтальное положение (положение плиты определяют по взаимному расположению стрелок 1).

После того как плита выставлена в горизонтальном положении, производят добавление и удаление массы шкива в точке расположения компенсирующего груза или в точке, расположенной в той же диаметральной плоскости и на том же расстоянии, что и компенсирующий груз.

Сборка ременной передачи.

Процесс сборки ременной передачи состоит из нескольких этапов: сборки составного шкива (если в передаче используется шкив составной конструкции); контроля взаимного расположения валов передачи; установки шкивов на валы, натяжения ремней и контроля собранной передачи. Остановимся подробно на каждом из этих этапов.

Сборка составного шкива (рис. 6) заключается в соединении его обода со ступицей с помощью резьбовых деталей 1 или заклепок 2 и последующей проверки шкива на радиальное биение. При проверке радиального биения шкив надевают на эталонный вал и устанавливают в центрах. Затем измерительную ножку индикатора, установленного на стойке, вводят в контакт с образующей обода шкива; вал с установленным на нем шкивом проворачивают в центрах, определяя величину радиального биения по отклонению стрелки измерительного устройства индикатора, и сравнивают полученный результат с техническими условиями на сборку.

Рис. 6. Составной шкив:
1 — резьбовая деталь; 2 — заклепка

Контроль взаимного расположения валов передачи оказывает существенное влияние на качество ее работы. Параллельность осей валов определяют при помощи установленных на них стрелок 3 и отвеса (шнура 2 с закрепленным на нем грузом 4), закрепленного на стойке 2 (рис. 7). При повороте стрелок 3 на 180° их расстояние от шнура отвеса не должно изменяться.

Рис. 7. Схема контроля параллельности валов ременной передачи:
1 — стойка; 2 — шнур; 3 — стрелки; 4 — груз

Установка шкивов на валы осуществляется на коническую или цилиндрическую шейку вала с натягом. Фиксация положения шкива на валу осуществляется за счет шпоночного соединения клиновыми (рис. 8, а) или призматическими (рис. 8, б) шпонками. При установке шкива с применением призматической шпонки на валу выполняют буртик 1, фиксирующий положение шкива в осевом направлении. Для дополнительной фиксации положения шкива в осевом направлении применяют гайку или шайбу 2 со стопорными винтами 3. Такое же дополнительное крепление применяют, если шкив устанавливают на конической шейке вала (рис. 8, в).

Рис. 8. Установка шкивов на вал:
а — при помощи клиновой шпонки; б — при помощи призматической шпонки; в — на конической шейке вала; г — при помощи шлицевого соединения; 1 — буртик; 2 — шайба; 3 — стопорный винт

Если требуется повышенная точность расположения шкива ременной передачи на валу, то применяют шлицевое соединение шкива с валом (рис. 8, г), которое обеспечивает более высокую точность центрирования шкива на валу по сравнению со шпоночным соединением.

Прежде чем приступить к установке шкива на вал необходимо проверить соответствие геометрических размеров и формы посадочных мест на валу и в отверстии ступицы требованиям чертежа и установить в пазу вала, в случае необходимости, шпонку. После контроля соответствия посадочных мест вала и шкива требованиям чертежа приступают к установке шкива на вал.

Для установки шкивов на вал применяют различные винтовые приспособления. Одним из них является винтовая скоба (рис. 9). Разъемный хомутик 1 скобы надевают на вал с упором в буртик. Тяги 2 пропускают между спицами шкива, а на его ступицу устанавливают прокладку 4. При вращении винта 3 шкив постепенно напрессовывается на вал. Во избежание перекоса при напрессовывании шкива на вал одновременно с вращением винта наносят легкие удары по прокладке, установленной на ступице.

Рис. 9. Винтовая скоба:
1 — хомутик; 2 — тяга; 3 — винт; 4 — кладка

После напрессовывания шкива на вал, в случае необходимости, выполняют его закрепление от возможного осевого перемещения.

Натяжение ремней передачи осуществляется за счет перемещения электрического двигателя с расположенным на его валу шкивом. Перемещение электрического двигателя обеспечивается за счет его установки на подвижных салазках (рис. 10, а) либо на качающейся плите (рис. 10, б). В первом случае при вращении винта 2 электрический двигатель перемещается по направляющим плиты L. При размещении электрического двигателя на качающейся плите натяжение ремня осуществляют, вращая одну из гаек винта 5, в результате чего электрический двигатель 4 вместе с плитой 3 поворачивается вокруг оси, обеспечивая заданное натяжение ремня. Положение электрического двигателя фиксируют контргайкой, расположенной на винте 5.

При использовании в ременной передаче специального натяжного устройства с роликами (рис. 10, в), которое состоит из стойки 9 и рычага 7 с установленными в нем роликами 6, регулирование натяжения ремня осуществляется за счет перемещения груза 8 по свободному плечу рычага 7. Положение груза на плече рычага фиксируют при достижении необходимого натяжения ремня.

Рис. 10. Способы натяжения ремня в ременной передаче:
а — перемещением двигателя на специальных салазках; б — с использованием качающейся плиты; в — при помощи натяжных роликов; 1 — плита; 2, 5 — винты; 3 — качающаяся плита; 4 — электрический двигатель; 6 — натяжной ролик; 7 — рычаг; 8 — груз; 9 — стойка

Применяют натяжные ролики главным образом для плоскоременных передач.

Контроль собранной ременной передачи сводится к определению степени натяжения ремня на шкивах передачи, так как слабое натяжение ремня приводит к его проскальзыванию, что ведет к изменению передаточного отношения передачи в сторону уменьшения. Чрезмерное натяжение ремня приводит к повышению давления на подшипниковые опоры передачи и, как следствие, к более быстрому их изнашиванию.

В технических условиях на сборку ременной передачи обычно задается усилие натяжения ремня в пределах 50… 100 Н, под воздействием которого ремень передачи должен иметь соответствующий прогиб.

Величину прогиба ремня передачи определяют, устанавливая на образующие шкивов линейку и прикладывая к ремню определенное усилие, используя динамометр. После этого измеряют расстояние от ремня до линейки, приложенной к образующим шкивов. Это расстояние должно соответствовать величине прогиба, указанной в технических условиях на сборку передачи.

Основная задача дисциплины – получение студентами глубоких теоретических знаний и некоторых практических навыков по обеспечению и поддержанию жизненного цикла технологического оборудования и машин. Рассматриваются такие элементы жизненного цикла оборудования как монтаж, техническая эксплуатации и организация ремонта от которых в большой мере зависит устойчивость и жизнеспособность предприятия.

Лабораторные работы выполняются с целью закрепления теоретических знаний и развития практических навыков, необходимых студентам в их будущей деятельности по избранной специальности.

Отчет по каждой лабораторной работе выполняется студентами индивидуально и защищается у преподавателя.

Лабораторная работа №1

ВЫВЕРКА РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ

Цель работы. Закрепить теоретический материал, полученный на лекционных занятиях и получить навыки в выверке параллельности валов и натяжении ремней ременных передач.

Методы выверки ременных передач

Долговечность ременной передачи зависит от правильности взаимного расположения шкивов и от установленной величины предварительного натяжения ремней. Одной из обычных причин внепланового простоя оборудования с ременным приводом является перекос шкивов (рис. 1). Перекос вызывает увеличение контактных нагрузок и, как следствие, ускоренный износ ремня и самого шкива и приводит к повышению уровня вибрации и шума. Эти явления становятся причиной остановки всего механизма.


а	б	в	г

Рис. 1. Возможные взаимные положения шкивов ременных передач:

а - вертикальный угловой перекос;

б - горизонтальный угловой перекос;

в - параллельный перекос (осевое смещение);

г - точная выверка

Другим следствием повышенных контактных нагрузок и вибрации является преждевременный выход из строя подшипников, что также приводит к внеплановой остановке машины.

Необходимая точность взаимного расположения шкивов обеспечивается при монтаже электродвигателя. При этом добиваются параллельности вала электродвигателя и ведомого вала, а так же совпадения ручьев шкивов клиноременной передачи или середины шкивов плоскоременной передачи путем смещения одного из шкивов по оси вала.

Перекосы шкивов не должны превышать допустимые значения, оговоренные в технической документации на оборудование. Допускаемый перекос осей валов зависит от скорости их вращения. Обычно допускаемый перекос осей валов не должен превышать 1°. Некоторые изготовители ремней рекомендуют максимальный горизонтальный угол перекоса порядка 0,5° или даже 0,25°. Параллельный перекос (осевое смещение шкивов) x не должен превышать 2 мм/м (2 мм при межосевом расстоянии 1 м).

Вал электродвигателя и ведомый вал обычно не доступны для измерения их параллельности, так как на них насажены шкивы. Поэтому выверку ременной передачи ведут по торцовым обработанным поверхностям шкивов, к которым прикладывают ребром поверочную линейку, при маленьком межосевом расстоянии, или натянутую струну (рис. 2).

Рис. 2. Выверка ременной передачи

При равной толщине шкивов их торцы должны лежать в одной плоскости. При разной толщине шкивов их торцы должны лежать в параллельных плоскостях, смещенных на ½ разности их толщин. Отклонение точек второго шкива от плоскости первого шкива измеряют линейкой, щупом, штангенциркулем или другим мерительным инструментом в четырех точках на ободе шкива (точки 1, 2, 3 и 4 на рис.2). Результаты a₁, a₂, a₃ и a₄ записывают.

Затем рассчитывают горизонтальный угловой перекос α_г, °

, (1)

где a₁, a₃ – отклонение от плоскости точек 1 и 3, соответственно, мм;

d_шк – диаметр шкива на котором измерялись отклонения точек от плоскости, мм.

Вертикальный угловой перекос α_в, °

, (2)

где a₂, a₄ – отклонение от плоскости точек 2 и 4, соответственно, мм.

Параллельный перекос (осевое смещение) x, мм/м рассчитывают по формуле

, (3)

где b₁ – толщина шкива, к которому прижата линейка (струна), мм;

b₂ – толщина шкива, на котором делаются замеры отклонений, мм;

L – расстояние между осями шкивов, м.

Рассчитанные по результатам замеров перекосы сравнивают с допустимыми перекосами и, при необходимости, проводят регулировку положения электродвигателя.

В случае больших межосевых расстояний выверку ременной передачи можно осуществить с помощью отвесов, переброшенных через поперечные оси шкивов, под которыми натянута струна (шнур) как показано на рис. 3. Этот метод менее точный.

Рис. 3. Выверка ременной передачи при больших межосевых

расстояниях и разной ширине шкивов

От середины ведомого шкива до пола опускают два отвеса А и Б и протягивают под ними струну (шнур), образующую прямую линию. От середины шкива электродвигателя тоже опускают два отвеса В и Г и перемещают электродвигатель до совпадения отвесов его шкива со шнуром.

В последнее время появились приборы, существенно снижающие трудозатраты и повышающие точность выверки ременных передач. Один из таких приборов (SKF) показан на рис.4.

Рис. 4. Прибор для выверки шкивов

Прибор состоит из двух блоков, которые крепятся к шкивам на V-образных установочных элементах с мощными магнитами. Один блок с источником лазерного излучения и другой с приемником. Приемник представляет собой мишень, которая позволяет легко и точно установить вид перекоса (вертикальный, горизонтальный, параллельный или комбинированный) и его величину. С помощью прибора рабочий выполняет регулировки до тех пор, пока луч лазера не попадет точно в центр мишени. Угловая погрешность менее 0,2°, линейная погрешность менее 0,5 мм.

2. Определение усилия натяжения ремня

Натяжение клиновидных ремней должно быть умеренным. Когда ремни сильно натянуты, возрастают нагрузка на оси и упругая деформация валов, в результате чего ускоряется износ подшипников, поломка валов в результате усталостного износа и более интенсивно растягиваются ремни. Слабо натянутые ремни проскальзывают по канавкам шкивов, сильно нагреваются, в результате быстрее изнашиваются и поверхности канавок, и ремни.

Усилие предварительного натяжения ремня должно быть достаточным для передачи крутящего момента и определяется по формуле

, (4)

где S_o – усилие предварительного натяжения ремня, Н;

М_к – крутящий момент, передаваемый одним ремнем, Н·м;

d – диаметр ведущего шкива, м;

К – коэффициент запаса (К = 1,5).

Крутящий момент, передаваемый одним ремнем, определяется по передаваемой мощности, частоте вращения и числу ремней по формуле

, (5)

где Р – потребляемая мощность, кВт;

ω – угловая скорость вала, рад/с;

n – частота вращения вала, мин -1 ,

z – число ремней в передаче.

Усилие предварительного натяжения проверяется по допустимому напряжению в сечении ремня по формуле

, (6)

где σ_о – допустимое напряжение в сечении ремня от предварительного натяжения (для клинового ремня σ_о = 1,5 МПа, для плоского ремня σ_о = 1,8 МПа);

F_р – площадь поперечного сечения ремня (см. табл. 1), мм 2 .

Площадь поперечного сечения клиновых ремней F_р

Обозначение сечения	Z (О)	А	B (Б)	C (B)	D (Г)
Площадь сечения F_р, мм 2

Усилие предварительного натяжения S_o измеряется по величине деформации ветви ремня при приложении к её середине нагрузки с помощью пружинного динамометра. Нагрузка прикладывается по нормали к ветви и не должна превышать 50 Н.

Схема определения величины предварительного натяжения ремня S_o представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема определения предварительного натяжения ремня

Зависимость между деформацией h и усилием натяжения S_o устанавливается из подобия треугольника ABC и треугольника сил A 1 B 1 C 1 (рис.5)

, (7)

так как угол BAC мал при приложении маленькой нагрузки (≤ 50 Н).

После подстановки значений ВС = h; АВ = l/2; B 1 C 1 = Q/2; A 1 C 1 = S_o в формулу (7) получим

, (8)

где Q – нагрузка в середине длины ветви ремня, Н;

l – расстояние между точками контакта ремня со шкивом, мм;

h – деформация ветви ремня в точке приложения нагрузки Q, мм.

Усилие предварительного натяжения ремня может быть определено с помощью динамометра (гири), поверочной линейки и измерительной слесарной линейки или с помощью приспособления, показанного на рис. 6.

Рис. 6. Приспособление для контроля натяжения ремней

При использовании приспособления для контроля натяжения ремней, отводят установочное кольцо 2 в исходное положение — до упора в планку 1. Затем приспособление прикладывают бортиками 10 к ветви ремня 9, располагая примерно посередине длины между осями валов. Нагружают ветвь силой Q посредством колпачка 5 с защитной насадкой 4, пружины 6 и стержня 3.

Прикладывая нагрузку, следят, чтобы торец колпачка совмещался с определенным значением (кгс) на шкале 7. При этом стержень, перемещаясь в отверстии планки 1, образует стрелу прогиба ветви ремня x, по которой судят о состоянии натяжения. Высоту стрелы прогиба определяют в мм по показанию на шкале 8, на котором остановилось кольцо 2 при нагружении ветви. Если стрела прогиба менее нормы, натяжение ослабляют и, наоборот, при большей стреле прогиба натяжение увеличивают.

Численное значение величины предварительного натяжения ремня S_o можно рассчитать по формуле (8), где l=200 мм, h=x

.

Фирма ”Weinig” для контроля силы натяжения плоских ремней привода шпинделей рекомендует нанести на еще не натянутый ремень две метки на расстоянии 200 мм друг от друга. Затем натягивать ремень, контролируя по меткам его удлинение. Например, для ремня NE 22, передающего мощность 5,5 кВт, удлинение ремня должно быть 1,0…1,4 мм.

Существуют и другие методы, и приборы для контроля натяжения ремней. Например, приборы, которые измеряют частоту колебаний натянутого ремня. По известной частоте колебаний и геометрическим размерам ременной передачи (сечение ремня, диаметр шкивов и межосевое расстояние) по таблицам определяют предварительное натяжение ремня S_o.

Классификация передач. В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают: плоскоременные, клиноременные, круглоременные, поликлиноременные (рис. 69). Плоскоременные передачи по расположению бывают перекрестные и полуперекрестные (угловые), рис. 70. В современном машиностроении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передача с круглым ремнем имеет ограниченное применение (швейные машины, настольные станки, приборы).

Разновидность ременной передачи является Зубчатоременная, передающая нагрузку путем зацепления ремня со шкивами.

Рис. 69. Виды приводных ремней: а – плоский, б – клиновой, в – поликлиновой, г - круглый.

Рис. 70. Виды плоскоременных передач: а – перекрестная, Б – полуперекрестная (угловая)

Назначение. Ременные передачи относится к механическим передачам трения с гибкой связью и применяют в случае если необходимо передать нагрузку между валами, которые расположены на значительных расстояниях и при отсутствии строгих требований к передаточному отношению. Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнем (ремнями), надетым на шкивы с натяжением. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого благодаря трению, развиваемому между ремнем и шкивами. По форме поперечного сечения различают Плоские, Клиновые, Поликлиновые и Круглые приводные ремни. Различают плоскоременные передачи - Открытые, которые осуществляют передачу между параллельными валами, вращающимися в одну сторону; Перекрестные, Которые осуществляют передачу между параллельными валамиПри вращении шкивов в противоположных направлениях; в Угловых (полуперекрестных) плоскоременных передачах шкивы расположены на скрещивающихся (обычно под прямым углом) валах. Для обеспечения трения между шкивом и ремнем создают натяжение ремней путем предварительного их упругого деформирования, путем перемещения одного из шкивов передачи или с помощью натяжного ролика (шкива).

Преимущества. Благодаря эластичности ремней передачи работают плавно, без ударов и бесшумно. Они предохраняют механизмы от перегрузки вследствие возможного проскальзывания ремней. Плоскоременные передачи применяют при больших межосевых расстояниях и, работающие при высоких скоростях ремня (до 100М/с). При малых межосевых расстояниях, больших передаточных отношениях и передаче вращения от одного ведущего шкива к нескольким ведомым предпочтительнее клиноременные передачи. Малая стоимость передач. Простота монтажа и обслуживания.

Недостатки. Большие габариты передач. Изменение передаточного отношения из-за проскальзывания ремня. Повышенные нагрузки на опоры валов со шкивами. Необходимость устройств для натяжения ремней. Невысокая долговечность ремня.

Сферы применения. Плоскоременная передача проще, но клиноременная обладает повышенной тяговой способностью и вписывается в меньшие габариты.

Поликлиновые ремни - плоские ремни с продольными клиновыми выступами-ребрами на рабочей поверхности, входящими в клиновые канавки шкивов. Эти ремни сочетают достоинства плоских ремней - гибкость и клиновых - повышенную сцепляемость со шкивами.

Круглоременные передачи применяют в небольших машинах, например машинах швейной и пищевой промышленности, настольных станках, а также различных приборах.

По мощности ременные передачи применяются в различных машинах и агрегатах при 50КВТ, (в некоторых передачах до 5000КВт), при окружной скорости - 40М/с, (в некоторых передачах до 100М/с), по передаточным числам 15, КПД передач: плоскоременные 0,93…0,98, а клиноременные – 0,87…0,96.

Рис. 71 Схема ременной передачи.

Силовой расчет. Окружная сила на ведущем шкиве

Расчет ременных передач выполняют по расчетной окружной силе с учетом коэффициента динамической нагрузки И режима работы передачи:

Где - коэффициент динамической нагрузки, который принимается =1 при спокойной нагрузке, =1,1 – умеренные колебания нагрузки, =1.25 – значительные колебания нагрузки, =1,5 – ударные нагрузки.

Начальную силу натяжения ремня FO (предварительное натяжение) принимают такой, чтобы ремень мог сохранять это натяжение достаточно длительное время, не подвергаясь большой вытяжке и не теряя требуемой долговечности. Соответственно этому начальное напряжение в ремне для плоских стандартных ремней без автоматических натяжных устройств =1,8МПа; с автоматическими натяжными устройствами = 2МПа; для клиновых стандартных ремней =1,2. 1,5МПа; для полиамидных ремней = 3. 4МПа.

Начальная сила натяжения ремня

Где А - Площадь поперечного сечения ремня плоскоременной передачи либо площадь поперечного сечения всех ремней клиноременной передачи.

Силы натяжения ведущей И ведомой S2 Ветвей ремня в нагруженной передаче можно определить из условия равновесия шкива (рис. 72).

Рис. 72. Схема к силовому расчету передачи.

Из условия равновесия ведущего шкива

С учетом (12.2) окружная сила на ведущем шкиве

Натяжение ведущей ветви

Натяжение ведомой ветви

Давление на вал ведущего шкива

Зависимость между силами натяжения ведущей и ведомой ветвей приближенно определяют по формуле Эйлера, согласно которой натяжений концов гибкой, невесомой, нерастяжимой нити, охватывающей барабан связаны зависимостью

Где - коэффициент трения между ремнем и шкивом, - угол обхвата шкива.

Среднее значение коэффициента трения для чугунных и стальных шкивов можно принимать: для резинотканевых ремней =0,35, для кожаных ремней = 0,22 и для хлопчатобумажных и шерстяных ремней = 0,3.

При определении сил трения в клиноременной передаче в формулы вместо – коэффициента, трения надо подставлять приведенный коэффициент трения для клиновых ремней

Где - угол клина ремня .

При совместном рассмотрении приведенных силовых соотношений для ремня получим окружную силу на ведущем шкиве

Где - коэффициент тяги, который определяется по зависимости

Увеличение окружного усилия на ведущем шкиве можно достичь увеличением предварительного натяжения ремня либо повышением коэффициента тяги, который повышается с увеличением угла обхвата и коэффициента трения.

В таблицах со справочными данными по характеристикам ремней указаны их размеры с учетом необходимых коэффициентов тяги.

Геометрический расчет. Расчетная длина ремней при известном межосевом расстоянии и диаметрах шкивов (рис.71):

Где . Для конечных ремней длину окончательно согласовывают со стандартными длинами по ГОСТ. Для этого выполняют геометрический расчет согласно схемы показанной на рис.73.

Рис.73. Схема к геометрическому расчету ременной передачи

По окончательно установленной длине плоскоременной или клиноременной открытой передачи действительное межосевое расстояние передачи пои условии, что

Расчетные формулы без учета провисания и начальной деформации ремня.

Угол обхвата ведущего шкива ремнем в радианах:

Для плоскоременной передачи рекомендуется , а для клиноременной .

Порядок выполнения проектного расчета. Для ременной передачи при проектном расчете по заданным параметрам (мощность, момент, угловая, скорость и передаточное отношение) определяются размеры ремня и приводного шкива, которые обеспечивают необходимую усталостную прочность ремня и критический коэффициент тяги при максимальном КПД. По выбранному диаметру ведущего шкива из геометрического расчета определяются остальные размеры:

Проектный расчет плоскоременной передачи по тяговой способности производят по допускаемому полезному напряжению, Которое определяют по кривым скольжения. В результате расчета определяется ширина ремня по формуле:

Где - окружная сила в передаче; - допустимая удельная окружная сила, которая соответствует максимальному коэффициенту тяги, которая определяется при скорости ремня =10 м/с и угле обхвата =1800; - коэффициент расположения передачи в зависимости от угла наклона линии центров к горизонтальной линии: =1,0, 0,9, 0,8 для углов наклона =0…600, 60…800, 80…900; - коэффициент угла обхвата шкива ; - скоростной коэффициент: ; - коэффициент режима работы, который принимается: =1,0 спокойная нагрузка; =0,9 нагрузка с небольшими изменениями, =0,8 – нагрузка с большими колебаниями, =0,7 – ударные нагрузки.

Для расчета предварительно по эмпирическим формулам определяется диаметр ведущего шкива

Где - передаваемая мощность в кВт, - частота вращения.

Диаметр ведущего шкива округляется до ближайшего стандартного.

Принимается тип ремня, по которому определяется допустимая удельная окружная сила по таблице 12.1.

Читайте также: