Типы ременных передач: Ременные передачи.

Содержание

Ременные передачи.

Ременные передачи

Общие сведения о ременных передачах

Ременные передачи относятся к передачам трением (фрикционным), у которых передача мощности осуществляется за счет сил трения, возникающих между ведущим, ведомым и промежуточным звеном – упругим ремнем (гибкой связью).
Ведущее и ведомое звено обычно называют шкивами. Этот тип передач обычно применяется для соединения валов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Для нормальной работы ременной передачи необходимо предварительное натяжение ремня, которое может осуществляться за счет перемещения одного из шкивов, за счет натяжных роликов или установки двигателя (механизма) на качающейся плите.

***

Классификация ременных передач

Ременные передачи классифицируют по различным признакам — по форме поперечного сечения ремня, по взаимному расположению валов и ремня, по количеству и виду шкивов, по количеству охватываемых ремнем шкивов, по способу регулировки натяжения ремня (с вспомогательным роликом или с подвижными шкивами).

1. По форме поперечного сечения ремня различают следующие виды ременных передач:

плоскоременные (поперечное сечение ремня имеет форму плоского вытянутого прямоугольника, рис. 1а);
клиноременные (поперечное сечение ремня в форме трапеции, рис. 1б);
поликлиноременные (ремень снаружи имеет плоскую поверхность, а внутренняя, взаимодействующая со шкивами, поверхность ремня снабжена продольными гребнями, выполненными в поперечном сечении в форме трапеции, рис. 1г);
круглоременные (поперечное сечение ремня имеет круглую или овальную форму, рис. 1в);
зубчатоременные (внутренняя, контактирующая со шкивами, поверхность плоского ремня снабжена поперечными выступами, входящими в процессе работы передачи в соответствующие впадины шкивов, фото ниже).

Наибольшее применение в машиностроении имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передачу круглым резиновым ремнем (диаметром 3…12 мм) применяют в приводах малой мощности (настольные станки, приборы, бытовые машины и т. п.).

Разновидностью ременной передачи является зубчатоременная, в которой передача мощности осуществляется зубчатым ремнем путем зацепления зубцов ремня с выступами на шкивах. Этот тип передач является промежуточным между передачами зацеплением и передачами трением. Зубчатоременная передача не требует значительного предварительного натяжения ремня и не имеет такого недостатка, как скольжение ремня, которое присуще всем прочим ременным передачам.

Клиноременную передачу в основном применяют как открытую. Клиноременные передачи обладают большей тяговой способностью, требуют меньшего натяжения, благодаря чему меньше нагружают опоры валов, допускают меньшие углы обхвата, что позволяет применять их при больших передаточных отношениях и малому расстоянию между шкивами.

Клиновые и поликлиновые ремни выполняют бесконечными и прорезиненными. Нагрузку несет корд или сложенная в несколько слоев ткань.

Клиновые ремни выпускают трех видов: нормального сечения, узкие и широкие. Широкие ремни применяются в вариаторах.

Поликлиновые ремни – плоские ремни с высокопрочным кордом и внутренними продольными клиньями, входящими в канавки на шкивах. Они более гибкие, чем клиновые, лучше обеспечивают постоянство передаточного числа.

Плоские ремни обладают большой гибкостью, но требуют значительного предварительного натяжения ремня. Кроме того, плоский ремень не так устойчив на шкиве, как клиновый или поликлиновый.

2. По взаимному расположению валов и ремня

с параллельными геометрическими осями валов и ремнем, охватывающим шкивы в одном направлении – открытая передача (шкивы вращаются в одном направлении, рис. 2а);
с параллельными валами и ремнем, охватывающим шкивы в противоположных направлениях – перекрестная передача (шкивы вращаются во встречных направлениях, рис. 2б);
оси валов перекрещиваются под некоторым углом (чаще всего 90°, рис. 2в) – полуперекрестная передача;
валы передачи пересекаются, при этом изменение направления потока передаваемой мощности осуществляется посредством промежуточного шкива или ролика — угловая передача (рис. 2г).

3. По числу и виду шкивов, применяемых в передаче: с одношкивными валами; с двушкивным валом, один из шкивов которого холостой; с валами, несущими ступенчатые шкивы для изменения передаточного числа (для ступенчатой регулировки скорости ведомого вала).

4. По количеству валов, охватываемых одним ремнем: двухвальная, трех-, четырех- и многовальная передача.

5. По наличию вспомогательных роликов: без вспомогательных роликов, с натяжными роликами (рис. 2д); с направляющими роликами (рис. 2г).

***

Достоинства ременных передач

К достоинствам ременных передач относятся следующие их свойства:

Простота конструкции, малая стоимость изготовления и эксплуатации.
Возможность передачи мощности на значительное расстояние.
Возможность работы с высокими частотами вращения.
Плавность и малый шум в работе вследствие эластичности ремня.
Смягчение вибрации и толчков благодаря упругости ремня.
Предохранение механизмов от перегрузок и ударов за счет возможности ремня проскальзывать (к передачам с зубчатым ремнем это свойство не относится).

Электроизолирующая способность ремня используется для предохранения ведомой части машин с электроприводом от появления опасных напряжений и токов.

***

Недостатки ременных передач

Основные недостатки ременных передач:

Большие габаритные размеры (в особенности при передаче значительных мощностей).
Малая долговечность ремня, особенно в быстроходных передачах.
Большая нагрузка на валы и подшипники опор из-за натяжения ремня (этот недостаток менее выражен у зубчатоременных передач).
Необходимость применения устройств натяжения ремня, усложняющих конструкцию передачи.
Чувствительность нагрузочной способности к загрязнению звеньев и влажности воздуха.
Непостоянное передаточное число вследствие неизбежного упругого скольжения ремня.

***

Область применения ременных передач

Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние должно быть достаточно большим, а передаточное число может быть не строго постоянным (конвейеры, приводы станков, дорожных и сельскохозяйственных машин и т. п.). Передачи зубчатым ремнем можно применять и в приводах, требующих постоянного значения передаточного числа.

Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт, но может достигать 2000 кВт и даже более. Скорость ремня v = 5…50 м/сек, а в высокоскоростных передачах – до 100 м/сек и выше.

После зубчатой передачи ременная – наиболее распространенная из всех механических передач. Часто она используется в сочетании с другими типами передач.

***

Геометрические и кинематические соотношения ременных передач

Межосевое расстояние a ременной передачи определяет в основном конструкция привода машины. Рекомендуемые значения межосевого расстояния (см. рис. 3):

— для плоскоременных передач:

a ≥ 1,5(d₁ + d₂);

— для клиноременных и поликлиноременных передач:

a ≥ 0,55(d₁ + d₂) + h;

где:
d₁, d₂ – диаметры ведущего и ведомого шкивов передачи;
h — высота сечения ремня.

Расчетная длина ремня L_р равна сумме длин прямолинейных участков и дуг обхвата шкивов:

L_р = 2а + 0,5π(d₂ + d₁) + 0,25(d₂ — d₁)²/a.

По найденному значению из стандартного ряда принимают ближайшую большую расчетную длину ремня L

р.

При соединении концов длину ремня увеличивают на 30…200 мм.

Межосевое расстояние в ременной передаче для окончательно установленной длины ремня определяют по формуле:

a = [2L_р — π(d₂ + d₁)]/8 + √{[2L_р — π(d₂ + d₁)]² — 8 π(d₂ — d₁)²}/8.

Угол обхвата ремнем малого шкива

α₁ = 180° — 2γ.

Из треугольника О₁ВО₂ (рис. 3)

sin γ = ВО₂/О₁О₂ = (d₂ — d₁)/2a.

Практически γ не превышает π/6, поэтому приближенно принимают sin γ = γ (рад), тогда:

γ = (d₂ — d₁)/2a (рад) или γ° = 180°(d₂ –d₁)/2πa.

Следовательно,

α₁ = 180° — 57°(d₂ – d₁)/a.

Для проскоременных передач рекомендуют α₁ ≥ 150°, для клиноременных и поликлиновых передач α₁ ≥ 110°.

Передаточное отношение ременной передачи:

u = i = d₂/d₁(1 – ξ),

где: ξ – коэффициент скольжения в передаче, который при нормальной работе равен ξ = 0,01…0,02.

Приближенно можно принимать u = d₂/d₁; ξ = (v₁ –v₂)/v₁.

***

Статьи по теме:

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Классификация ременных передач

Ременной передачей называется кинематический механизм передающий энергию с помощью гибкой связи использующей трение между ремнем и шкивом.

Составными частями ременной передачи являются расположенные на некотором расстоянии друг от друга ведущий и ведомый шкивы, которые огибаются специальным приводным ремнем.

Уровень передаваемой нагрузки при ременной передаче зависит от таких факторов, как напряжение натяжения ремня, коэффициент трения и угол обхвата шкива.

Ременные передачи

Ременные передачи бывают различных типов и классифицируются в зависимости о того, какую форму имеет поперечное сечение ремня. По этому критерию специалисты различают передачи круглоременные, клиноременные и плоскоременные. При этом в технике наиболее распространены клиновидные и плоские ремни.

Главным преимуществом плоских ремней является то, что их напряжение в местах соприкосновения со шкивами минимально, а клиновидных – то, что, благодаря своему профилю, они характеризуются повышенной тяговой способностью. Что касается круглых ремней, то их чаще всего можно встретить в машинах и механизмах, имеющих относительно небольшие размеры, к примеру, приборах, настольных станках, оборудовании пищевой и швейной промышленности.

Достоинства и недостатки ременных передач

Основными плюсами, которые имеют ременные передачи, являются следующие: несложная конструкция и невысокая стоимость; возможность обеспечения трансляции вращательного момента на большие расстояния; простота в эксплуатации и обслуживании; безударность работы и плавность хода.

В то же самое время ременные передачи имеют и целый ряд недостатков, к которым следует отнести: относительно большие размеры не позволяющие использовать их в ряде случаев; недолговечность при использовании на быстроходных механизмах; невозможность обеспечения постоянного передаточного отношения ввиду проскальзывания ремня; большие нагрузки на опоры и валы.

Следует также подчеркнуть, что надежность ременных передач существенно ниже, чем трансмиссий других типов, поскольку не исключены и достаточно часто случаются обрывы ремней и их соскакивания со шкивов. Именно поэтому ременные передачи требуют большего внимания с точки зрения обслуживания, и за ними нужно постоянно следить.

Типы плоскоременных передач

В зависимости от того как расположены оси шкивов, а так же от их назначения плоскоременные передачи разделяются на следующие типы: открытые передачи, передачи со ступенчатыми шкивами, перекрестные передачи и передачи с натяжным роликом.

Открытые передачи, характеризуются параллельными осями и тем, что шкивы вращаются в одном и том же направлении.

Передачи со ступенчатыми шкивами обеспечивают возможность изменения угловой скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего вала.

У перекрёстных передач шкивы вращаются в противоположных направлениях, а их оси параллельны.

Передачи с натяжным роликом обеспечивают натяжение ремня в автоматическом режиме и увеличение угла обхвата шкива с небольшим диаметром.

Основными материалами для изготовления плоских ремней являются кожа, шерстяные, прорезиненные и хлопчатобумажные ткани, причем они могут иметь различную ширину. Какие именно из них используются в каждом конкретном случае, зависит от назначения ремня и условий его эксплуатации. Кроме того, немаловажное значение имеет и та нагрузка, которую будет испытывать ремень во время функционирования передачи.

Конструкция плоскоременной передачи относительно несложная, ее можно с успехом применять тогда, когда требуется высокие скоростные характеристики кинематических механизмов и большие расстояния между осями шкивов.

Клиноременная передача

Основным признаком клиноременной передачи является то, что ее приводной ремень имеет трапециевидное сечение с углом профиля, равным 40 °. По сравнению с ремнем плоского типа она способна передавать достаточно большие тяговые усилия, однако КПД ее существенно ниже.

Главная функция любого приводного ремня – это передача тягового усилия, и поэтому ему необходимо быть прочными, износостойкими, долговечными, обеспечивать хорошее сцепление со шкивами и при этом быть относительно недорогими.

Основная сфера использования клиноременных передач – машины и механизмы с малыми межосевыми расстояниями и большими передаточными отношениями. Оси валов при этом чаще всего располагаются в вертикальной плоскости.

Зубчатые ремни

Зубчатые ремни чаще всего изготавливаются из такого прочного и современного синтетического материала, как полиамид. В них довольно удачно сочетаются преимущества, которые имеют зубчатые зацепления и плоские ремни.

Эти ремни на своих рабочих поверхностях имеют небольшие выступы, которые во время работы входят в небольшие выемки, расположенные на шкивах. Они неплохо подходят для тех передач, которые передают вращение на высоких скоростях, а межосевое расстояние при этом невелико.

Шкивы для ременных передач

Для плоскоременных передач самой предпочтительной формой рабочей поверхности, которую имеет шкив, является гладкая поверхность, имеющая некоторую выпуклость. Что касается клиновидных ремней, то у них рабочими являются боковые поверхности шкивов. Шкивы изготавливаются из таких материалов, как сталь, пластические массы, алюминиевые сплавы и чугун.

Ременные передачи

Ременная передача состоит из двух или (реже) нескольких шкивов и охватывающего их ремня.

По виду ремня различают плоско-, клино-, поликлино-, кругло- и зубчатоременную передачи. Оси валов передачи могут быть параллельными, перекрещивающимися, пересекающимися, а шкивы могут вращаться в одну или в разные стороны. Натяжение ремня осуществляется с помощью натяжного (или оттяжного) ролика, салазок, качающейся плиты и других приспособлений.
КПД ременных передач составляет от 0,94 до 0,96.

Плоскоременные передачи

применяют при скорости от 5 до 100 м/с для передачи мощности до 50 кВт и передаточном числе
1. Тканевые прорезиненные (ОСТ 38.05.98.76) шириной 20-1200 мм и толщиной 3-13,5 мм при скорости до 30 м/с. Данный тип ремней выпускается конечной длины и поставляется в рулонах, из которых отрезают ремень необходимой длины (с запасом на сшивку). Изготовляются из нескольких (от 2 до 9) слоев технических тканей БКНЛ-65, БКНЛ-65-2 или бельтингов Б-800, Б-820, соединенных резиной, с последующей вулканизацией.

Передают любые нагрузки.
2. Синтетические (капроновые) бесконечные (по ТУ 17-21-307-79) из ткани нескольких типов, пропитанные полиамидным раствором, шириной 10-100 мм, длиной 250-3350 мм и толщиной 0,5-1,0 мм; допустимая скорость до 75 м/с, передаваемые нагрузки — малые и средние.
3. Кожаные (ГОСТ 18697-73) шириной 10-560 мм, толщиной 3-6 (одинарные) и 7,5-10 мм (двойные склеенные). Применяются для малых и средних нагрузок при скорости до 40 м/с.
4. Хлопчатобумажные цельнотканые (ГОСТ 6982-75), пропитанные сплавом СП-1 и озокеритовой композицией. Применяются при малых и средних нагрузках и скорости до 25 м/с. Изготовляются четырех-, шести- и восьмислойные толщиной соответственно 4,5; 6,5 и 8,5 мм и шириной 30-100, 50-150 и 100-250 мм для шкивов минимальным диаметром 140, 200 и 300 мм. Хлопчатобумажные бесконечные длиной до 10 мм для высокоскоростных передач. Выпускаются двух типов: прошивные прорезиненные четырех-, шести- и восьмислойные шириной от 20 до 135 мм; тканые полульняные двухслойные толщиной 1,75 мм и шириной 15-55 мм.

Способы соединения концов ремней конечной длины:
1. Склеивание прорезиненных ремней. Концы ремня расслаивают и срезают ступеньками длиной около 0,6 ширины ремня каждая и склеивают резиновым клеем с последующим прикатыванием роликом и вулканизацией.
2. Склеивание кожаных ремней. Концы ремня срезают под острым углом по ходу ремня на длине от 100 мм (при малой ширине) до 175 мм (при ширине свыше 150 мм). Клей для кожи должен оставаться эластичным после высыхания. Соединяемые концы прикатывают роликом, зажимают между двух пластин и просушивают.
3. Сшивка сыромятными ремешками или жильной струной. Ведется внахлестку, с накладкой (при скорости меньше 10 м/с) или встык (при скоростях менее 20 м/с). Отверстия в ремне пробивают пробойником, а в тканых ремнях прокалывают шилом в шахматном порядке в два или более ряда. Концы ремня в месте стыка для предохранения от растрескивания прошивают тонкой жилой.

4. Соединение металлическими соединителями двух типов:

жесткими при скорости <10-15 м/с и значительных диаметрах шкивов с помощью скрепок, скобок, заклепок, накладок с винтами и др.;
шарнирными при скорости <15-25 м/с с помощью проволочных крючков, соединяемых металлическими или жильными стержнями, и спиралей.

Размеры приводных клиновых ремней и канавок под них в шкивах

О	8,5	10	6	400-2500	63	2,5	7,0	12	8	34	180
А	11	13	8	560-4000	90	3,3	8,7	15	10	34	450
Б	14	17	10,5	800-6300	125	4,2	10,8	19	12,5	34	560
В	19	22	13,5	1800-10000	200	5,7	14,3	25,5	17	36	710
Г	27	32	19	3150-14000	315	8,1	19,9	37	24	36	1000
Д	32	38	23,5	4500-18000	500	9,6	23,4	44,5	29	36	1250
Е	42	50	30	6300-18000	800	12,5	30,5	58	38	38	1600
УО	8,5	10	8	630-3550	63	2,5	10	12	8	34	180
УА	11	13	10	800-4500	90	3	13	15	10	34	450
УБ	14	17	13	1250-8000	140	4	17	19	12,5	34	560
УВ	19	22	18	2000-8000	224	5	19	25,5	17	34	710

Диаметр d и ширину В шкива, ширину ремня b выбирают из следующего ряда размеров:
10, 16, 20, 25, 32, 40, 45, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 мм.

Стандартом предусмотрены пределы d=40-2000 мм; В=16-630 мм. Ширину ремня b берут на один размер меньше ширины шкива. Рабочая поверхность шкива может быть цилиндрической или выпуклой для центрирования ремня на шкиве. Стрела выпуклости 0,3-6 мм (пропорционально диаметру шкива).

Клиноременная передача применяется при скорости от 5 до 30 м/с для нормального и от 5 до 40 м/с для узкого сечения соответственно. Передаваемая мощность до 50 кВт, передаточное число n<7, число ремней в передаче 2-8. Клиновые ремни выполняются бесконечными прорезиненными, трапецеидальной формы с несущим слоем в виде нескольких слоев кордткани или шнура. В зависимости от соотношения ширины и высоты ремни изготовляют трех типов: нормального, узкого и широкого, применяемого в бесступенчатых передачах (вариаторах) по ГОСТ 24848.1-81 и ГОСТ 24848.3-81.

Стандартизированы следующие расчетные (по нейтральной линии) длины ремней: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000,. 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10 000, 11200, 12 500, 14 000, 16 000, 18 000.

Шкивы имеют в ободе канавки под клиновой ремень. Угол канавок варьируется в диапазоне от 34° до 40° и зависит от диаметра шкива.

Поликлиновая передача

8.24. Размеры поликлиновых ремней


К	2,4	4	2,35	1	355-2500	2-35	40
Л	4,8	9,5	4,85	2,5	1250-4000	4-20	80
М	9,5	16,7	10,35	3,5	2000-4000	4-20	180

Примечание.

Расчетные длины ремней приняты в указанных диапазонах по 40-му ряду предпочтительных чисел.

применяется при скорости: 35-40 м/с и передаточном числе n=10-15. Ремень выполняется бесконечным резиновым с клиновыми выступами на внутренней стороне и несущим слоем из кордшнура. Размеры ремней приведены в справочной таблице.

Основные размеры зубчатых ремней

1	3-12,5	40-160
1,5	3-20
2	5-20
3	12,5-50
4	20-100	48-250
5	25-100	48-200
7	40-125	56-140
10	50-200	56-100

Примечание.

Длина ремня L_p=p * z_p = m * π * z_p, где р — шаг зубьев.

Круглоременная передача

применяется для передачи малых мощностей. В таком типе передач применяют кожаные, хлопчатобумажные, текстильные или прорезиненные ремни диаметром 4-8 мм. Шкив имеет канавку полукруглой или клиновидной формы с углом 40°.

Зубчато-ременная передача применяется при скоростях 50 м/с и мощности до 100 кВт при передаточном числе n:12 (20). Ее преимущества: отсутствие скольжения, малые габариты, незначительное начальное натяжение. В соответствии с ОСТ 38 05246-81 ремни изготовляются замкнутой длины из неопрена или полиуретана и армируются металлическим тросом.
Зубья ремней имеют трапецеидальную или полукруглую форму. Во избежание схода ремня шкивы имеют по одному ограничительному диску с разных сторон либо малый шкив имеет два диска с обеих сторон.

Шкивы

для ременных передач изготовляются литыми, сварными или сборными.

Материал и способ изготовления шкивов определяются максимальной скоростью ремня. Получают распространение шкивы из пластмассы и текстолита (при скорости вращения менее 25 м/с). Шкивы, работающие со скоростью более 5 м/с, подвергаются статической балансировке, а шкивы быстропроходных передач, особенно при значительной ширине — динамической балансировке. Величина допустимого дисбаланса приведена в справочной таблице.

Дисбаланс шкивов

6	от 20 до 25	1-6
3	от 25 до 40	1,0
2	от 40	0,5

Дисбаланс устраняют засверливанием отверстий на торцах обода, наплавкой, креплением груза и другими способами.

Нерабочие поверхности металлических шкивов должны быть окрашены.Смотрите также:

Ременные передачи — Детали машин

Ременные передачи служат для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому одним или несколькими приводными ремнями, надетыми с натяжением на закрепленные на такиех валах шкивы. Ременные передачи применяют при средних и больших межосевых расстояниях.

Схемы и способы натяжения ременных передач

Различают передачи с одним ведомым шкивом (рисунок 9.1.1, а, б) и передачи с несколькими ведомыми шкивами (рисунок 9.1.1, в-д). По способу натяжения ремней передачи подразделяются на самонатяжные и натяжные. Самонатяжные передачи применяют при маленьких межосевых расстояниях. Этот вид передач с автоматическим натяжением в наибольшей степени отвечает современным требованиям. К самонатяжным относят передачи с переменным и постоянным натяжением. В первых натяжение автоматически регулируется, возрастая с ростом передаваемого момента. Это создает наилучшие условия для работы ремня и увеличивает КПД передачи. В таких передачах долговечность ремней высокая. В передаче с автоматическим натяжением ремня под действием реактивного момента на корпусе качающегося электродвигателя (рисунок 9.1.2, а) сила натяжения зависит от эксцентриситета е оси качения двигателя относительно оси шкива. На рисунок 9.1.2, б показан способ натяжения ремня пружиной растяжения. В натяжных передачах натяжение осуществляется периодическим перемещением одного из валов (рисунок 9.1.2, в, г). Натяжение ремня в вертикальной передаче (рисунок 9.1.2, в) регулируется установочным винтом при отпущенных винтах крепления плиты к станине. В натяжных устройствах таже применяют винтовые стяжки с правой и левой резьбой (рисунок 9.1.2, г).

Конструкции и материалы плоских ремней

Плоские резинотканевые ремни (рисунок 9.2.1) состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной кордткани (бельтинга), связанных вулканизированной резиной. Преимущественное распространение из ремней этой группы имеют нарезные ремни типа А как наиболее гибкие и позволяющие реализовывать высокие скорости. Кордшнуровые ремни (рисунок 9.2.2) являются наиболее совершенными из прорезиненных ремней. Их несущий слой представляет собой лавсановый кордшнур, расположенный в слое резины. Капроновые ремни с полиамидным покрытием (рисунок 9.2.3) являются синтетическими. Такие ремни прочны и долговечны, обеспечивают высокое трение со шкивом.

Клиновые и поликлиновые ремни

Клиновые и поликлиновые ремни благодаря клиновому действию отличаются повышенными силами сцепления со шкивами, а следовательно, повышенной тяговой способностью. В табл. 9.3.1 приведены размеры сечений и расчетные длины клиновых ремней нормальных сечений по ГОСТ 1284.1-89 при угле профиля ремня в недеформированном состоянии 40°. Основными размерами ремня являются высота hр расчетная ширина bр, отсчитываемая на уровне нейтрального слоя. В качестве несущего элемента может быть применена кордткань или кордшнуры.

Поликлиновой ремень (рисунок 9.3.2) имеет общий несущий слой, расположенный выше рабочих поверхностей и занимающий полную ширину ремня. По сравнению с передачей с несколькими клиновыми ремнями передача с поликлиновым ремнем более компактна и обеспечивает равномерную работу всех рабочих поверхностей (выступов) ремня. В табл. 9.3.2 даны размеры сечений и расчетные длины поликлиновых ремней.

Клиновые вариаторные ремни

Эти ремни применяют в ременных вариаторах. Конструктивно различают гладкие (рисунок 9.4.2, а) и зубчатые (рисунок 9.4.2, б) клиновые ремни. Зубчатые ремни обладают большей изгибной податливостью. В табл. 9.4.1 даны размеры вариаторных ремней.

Зубчатые ремни

Зубчатый ремень имеет в качестве несущего силового элемента канатики (тросы) из стали или стекловолокна. Связующий материал (резина, пластмасса) образует зубья на рабочей стороне ремня и удерживает канатики. По сравнению с обычными ременными передачами зубчато-ременные передачи имеют меньшие габаритные размеры, обеспечивают постоянство передаточного числа, зубчатый ремень мало вытягивается и может работать при скоростях до 40 м/с. Зубчато-ременные передачи успешно заменяют цепные. Они характеризуются малым боковым зазором между зубьями и впадинами шкива. В отличие от зубчато-ременной передачи с трапецеидальным профилем зубьев в зубчато-ременной передаче с полукруглым профилем зубьев более равномерное распределение нагрузки между зубьями и меньшая концентрация напряжений у их основания. Однако у ремней с полукруглым профилем зубьев более высокая изгибная жесткость (примерно в 1,7 раза), чем у ремней с трапецеидальным профилем зубьев, что снижает их долговечность.

Шкивы плоскоременных передач

Для плоских резинотканевых ремней с ростом числа силовых слоев (что приводит к росту изгибной жесткости ремня) и увеличением окружной скорости ремня минимальный допустимый диаметр шкива возрастает (см. табл. 9.6.1). Один из шкивов плоскоременной передачи делают выпуклым для самоустановки ремня на шкиве. Размер выпуклости h (см. табл. 9.6.4) зависит от диаметра и ширины шкива. При скоростях v > 40 м/с на поверхности обода шкива делают кольцевые канавки для выхода воздуха из-под ремня. Материал шкива выбирают в зависимости от скорости v. При v > 5 м/с шкивы балансируют.

Шкивы клиновых и поликлиновых ременных передач

В табл. 9.7.1 указаны минимальные расчетные диаметры шкивов для клиновых ремней разных сечений, а таже размеры, необходимые для изготовления канавок шкивов. Уменьшение диаметров шкивов по сравнению с указанными в табл. 9.7.1 недопустимо, так ка это приведет к быстрому выходу ремня из строя. Угол клина канавки зависит от расчетного диаметра шкива и изменяется в пределах от 34° (для шкивов малого диаметра) до 40° (для шкивов большого диаметра).
В ГОСТ 20889-88 даются таже нормы точности для изготовления шкивов: допускаемое отклонение от номинального значения расчетного диаметра шкивов — по h21; предельное отклонение угла канавки шкивов, обработанных резанием, — не более +1° для шкивов ремней сечений Z, А, В и +30′ для шкивов ремней сечений C, D, E.
Допуск биения конусной рабочей поверхности канавки шкива в заданном направлении на каждые 100 мм его расчетного диаметра относительно оси вращения должен быть не более, мм: 0,20 при частоте вращения шкива nш < 500 мин-1, 0,15 при nш = 500…1000 мин-1 и 0,10 при nш > 1000 мин-1.
Каждый шкив при скоростях свыше 5 м/с должен быть сбалансирован. Допустимый дисбаланс, г — см: 6 при v от от 5 до 10 м/с; 3 при v свыше 10 до 15 м/с; 2 при v свыше 15 до 20 м/с и 1 при v свыше 20 до 30 м/с.
Значение параметра шероховатости рабочих поверхностей канавок шкива должно быть Ra < 2,5 мкм.

Шкивы клин временных вариаторов

У вариаторов с изменяемым межосевым расстоянием один шкив имеет постоянный диаметр (рисунок 9.8.1). У вариаторов с постоянным межосевым расстоянием диаметр шкивов регулируется принудительным перемещением полушкивов (рисунок 9.8.2) либо автоматическим поджатием полушкивов пружинами (рисунок 9.8.3).

Шкивы зубчато-ременных передач

В табл. 9.9.1 приведены размеры впадин шкивов передачи с зубчатым ремнем полукруглого профиля. Полукруглый профиль обеспечивает более равномерное распределение напряжений в ремне, более плавный вход зубьев в зацепление. В табл. 9.9.2 даны размеры шкивов передачи с зубьями трапецеидального профиля.

Рассказать друзьям:

ВИДЫ РЕМЁННЫХ ПЕРЕДАЧ, МАТЕРИАЛЫ РЕМНЕЙ И ШКИВОВ.

Ремённая передача относится к механическим передачам с гибкой связью, в которых гибкими промежуточными звеньями могут быть ремни, цепи или канаты. Ремённые передачи плоским ремнём получили распространение в XIX веке для привода текстильных и токарных станков. Затем были предложены клиновые и зубчатые ремни. По принципу работы различают ремённые передачи трением (большинство передач) и зацеплением (зубчато-ремённые передачи).

Приступая к изучению этой темы, прежде всего, следует уяснить отличие ремённой передачи от всех других. Это отличие состоит в том, что при увеличении нагрузки основная деталь передачи — ремень — до конца использует свою тяговую способность, определяемую силой трения между ремнём и шкивом, а затем начинается буксование шкива по ремню. В результате сильного нагрева ремень может быть разрушен и передача выходит из строя.

Ремённая передача (рис. 102,а)состоит из двух шкивов 1 и 2, ремня 3 и натяжного устройства 4. Механическая энергия от ведущего шкива к ведомому шкиву передаётся за счёт сил трения, возникающих при надевании ремня на шкивы с предварительным (монтажным) натяжением Fo. По форме поперечного сечения ремней различают передачи с плоским (рис. 102,б), клиновым (рис. 102, в), поликлиновым (рис. 102, г) и зубчатым ремнём.

Обычно ремённые передачи используют в качестве первой от двигателя ступени привода. В этом случае её габариты и масса оказываются сравнительно небольшими.

Достоинства ремённой передачи трением: возможность работы с высокими скоростями, предохранение узлов привода от перегрузок, простота конструкции, бесшумность при работе, дешевизна.

Недостатки: малая долговечность ремня в быстроходных передачах, большие габариты передачи, значительные усилия на валы и опоры.

К материалам ремней предъявляются требования высокой прочности при переменных напряжениях, износостойкости, максимального коэффициента трения по рабочей поверхности шкива, минимальной изгибной жёсткости. Область применения плоскоремённых передач — быстроходные передачи при высоких требованиях к плавности работы.

Рис.102. Ремённая передача (а) и форма поперечного сечения ремней: б — плоского, в — клинового, г – поликлинового.

Высокоскоростные плоскоремённые передачи применяют как ускорительные в приводах быстроходных технологических машин, например, шлифовальных станков, центрифуг и др. При скорости ремня v > 30 м/с передача мощности может и должна осуществляться только плоскими тонкими бесшовными (бесконечными) ремнями в виде замкнутой ленты определённой длины. Никакие сшивки или другие виды соединения концов ремня высокоскоростных передач недопустимы, так как ремни неизбежно рвутся от динамических воздействий в местах соединения. Быстроходные ремни выполняют тонкими из соображений долговечности, требующей минимальных напряжений изгиба, от которых, главным образом, при большом числе перегибов ремня в секунду зависит усталостная прочность материала ремня.

Современными типами плоских бесконечных ремней являются синтетические тканые (рис. 103, а, вверху) и прорезиненные кордшнуровые ремни (рис. 103, а, внизу). Благодаря высокой упругости материала они хорошо амортизируют колебания нагрузки и вибрации деталей. Ширина синтетических тканых ремней от 10 до 100 мм, толщина ремня 0,8 или 1 мм, диапазон длин от 250 до 3350 мм. Допустимая скорость до 75 м/с. Ширина прорезиненных кордошнуровых ремней от 30 до 60 мм, толщина 2,8 мм, внутренняя длина от 500 до 5600 мм. Допустимая скорость до 35 м/с. При расчёте плоскоремённой передачи определяют размеры поперечного сечения ремня. Изменением ширины плоского ремня b_р можно варьировать нагрузочную способность передачи.

Рис. 103. Конструкции поперечного сечения тяговых ремней: а — плоских, б — клиновых, в — поликлиновых

Клиноремённые передачи имеютуниверсальное назначение.Клиновые ремни обеспечивают большую тяговую способность и меньшие габариты передачи для одинаковой мощности по сравнению с передачами плоским ремнём. Распространение получили кордтканевые и кордшнуровые ремни (рис. 103, б)слойной конструкции, изготовляемые бесконечными. Клиновые ремни в передаче применяют от 2 до 8 штук в комплекте, чтобы варьировать нагрузочную способность передачи. Из-за «рассеяния» длин ремней нагрузка между ними в комплекте распределяется неравномерно, поэтому в клиноремённых передачах требуется подбирать ремни с минимальным отклонением по длине. Клиновые ремни выполняют с углом φ = 36…40°. Отношение большего основания трапециевидного сечения к высоте b_p/h ≈ 1,6 (ремни нормального сечения) или b_p/h ≈ 1,2 (узкие клиновые ремни). Узкие клиновые ремни вследствие большей гибкости дают возможность заменить ремни нормальных сечений, уменьшить количество ремней в комплекте и размеры передачи.

Поликлиновой ремень (рис. 103, е) — плоский бесконечный ремень со шнуровым кордом и клиновыми выступами на нижней стороне. Он имеет строго фиксированное и постоянное положение нейтрального слоя, а также ширину и длину рабочих клиньев. Это гарантирует спокойную работу, позволяет применить шкивы меньших диаметров и работать при скоростях до 40 м/с. Ширина поликлинового ремня при передаче такой же мощности значительно меньше ширины комплекта обычных клиновых ремней.

Тип клинового ремня — ремень нормального сечения (Z, А, В, С, D, Е, ЕО), узкий клиновой ремень (сечения УО, УА, УБ или УВ) или поликлиновой ремень (сечения К, Л или М) — назначают в зависимости от величины вращающего момента на ведущем шкиве Т₁, Н∙м. При расчёте клиноремённой передачи определяют не размеры поперечного сечения ремня, а количество клиновых ремней z_p в комплекте или количество клиньев z поликлинового ремня.

Зубчато-ремённая передача (рис. 104) соединяет в себе достоинства ремённых и цепных передач. По названию и конструкции тягового органа эту передачу относят к ремённым, а по принципу работы — к цепным передачам. Такая передача компактна, работает плавно и почти бесшумно, не требует смазывания и тщательного ухода. Принцип зацепления устраняет проскальзывание ремня на шкивах, нет необходимости и в большом предварительном натяжении ремня.

Рис.104. Привод с зубчато-ремённой передачей и форма профиля зубчатого ремня

Зубчатый ремень представляет собой плоскую ленту с трапецеидальным или полукруглым профилем зубьев на внутренней поверхности. Такие ремни изготовляют из маслостойких искусственных материалов и армируют стальными проволочными тросами (диаметр троса 0,36 или 0,75 мм, он свивается изпроволоки диаметром 0,12 мм), которые ивоспринимают основную нагрузку, передаваемую ремнём. Для работы в лёгких условиях применяют ремни, армированные полиамидным кордом.

Шкивы ремённых передачвсех видов могут быть монолитными или состоять из обода, ступицы, диска или спиц. Обычно их изготовляют из серого чугуна (например, марки СЧ20) или из стали, а при высоких окружных скоростях — из лёгких сплавов или пластических масс.

Рекомендуемые страницы:

Ременная передача ЧПУ

Для передачи вращательного движения от электродвигателей к рабочим органам станка используются различные системы. Одним из наиболее простых и эффективных вариантов считается ременная передача ЧПУ, способная надежно связать движущиеся элементы. О том, как она работает, стоит поговорить более подробно.

Ременная передача ЧПУ

Ременная передача — это система из двух шкивов (ведущий и ведомый), между которыми натянут прочный ремень. Обычно используются передающие вращения от ведущего шкива двигателя на ведомый, приводящие в движение рабочий орган. Варьируя диаметр шкивов, можно изменять передаточное число, т. е. скорость вращения ведомого элемента.

В оборудовании с ЧПУ ремни предназначены для передачи движения на оси движения рабочего инструмента. Помимо вращения, они преобразуют вращательное движение в поступательное. Для этого предусмотрено промежуточное звено, которое за счет трения заставляет двигаться ведомый элемент.

При передаче мощности важное значение придается углу обхвата ремнем шкива и натяжению ремня. Для регулировки этих параметров дополнительно устанавливаются шкив-ролик для изменения угла обхвата и натяжные ролики.

Виды ременных передач ЧПУ

Ременные передачи для станков с ЧПУ классифицируются по нескольким параметрам:

По внешнему виду различаются плоскоременный, клиноременный, поликлиноременный, круглоременный и зубчатоременный типы. Наибольшее распространение находят клиновые и поликлиновые. Они наиболее эффективны для маломощных приводов. Для станков повышенной мощности чаще всего применяются зубчатые варианты.
По расположению валов (шкивов). Оси валов могут располагаться параллельно или пересекаться. В первом случае обеспечивается охват шкивов в одном направлении или в противоположных направлениях. По количеству шкивов различаются одно- и двухшкивные варианты, а также ступенчатошкивный тип. Один ремень охватывает два или более валов. Система может комплектоваться вспомогательными роликами: натяжными и направляющими.
Материал. В зависимости от нагрузок и назначения ремни могут изготавливаться из кожи, х/б или прорезиненной ткани, полиуретана. Клиновидные выполняются из ткани прорезиненного типа.
Профиль. В металлорежущих станках с ЧПУ чаще всего применяются клиновидные ремни.

Тип ремня выбирается с учетом конкретного назначения, нагрузок и скорости вращения. От надежности этой системы зависит работоспособность всего станка.

Преимущества и недостатки

Ременная передача имеет такие преимущества:

обеспечение плавного хода;
бесшумность;
устойчивость к перегрузкам и вибростойкость;
простота обслуживания, отсутствие смазки;
передача мощности на значительное расстояние;
возможность установки систем контроля и предохранения;
возможность ручной регулировки;
способность обеспечивать высокоскоростные режимы;
простота установки и натяжения.

Важно! Обрыв ремня не ведет к поломке всего привода, а только к остановке станка. В пользу ременной передачи говорит и пониженная ее стоимость.

Следует отметить и определенные минусы:

значительные габариты элементов системы, особенно шкивов;
при проскальзывании наблюдается снижение передаваемой мощности;
существенная нагрузка на валы;
ограничения по передаваемой мощности;
повышение вероятности появления неисправности при загрязнении элементов системы;
необходимость постоянного контроля износа, частая замена при значительных нагрузках.

В целом, преимущества преобладают над недостатками, что и объясняет популярность использования такой передачи. При обеспечении оптимального угла обхвата и натяжения создаются все условия для эффективной работы станков. Соблюдение правил эксплуатации и периодическое обслуживание повышает надежность конструкции.

Использование в зависимости от типа ременной передачи

В станках могут использоваться ременные передачи разного типа:

Плоские. При работе на высоких скоростях и при значительных межосевых расстояниях используется передача открытого типа, когда шкивы имеют параллельные оси и вращаются в одном направлении. Этот вариант обеспечивает достаточно высокий КПД и долговечность. Плоские ремни можно использовать на шкивах ступенчатого типа, когда за счет такого их строения обеспечивается изменение скорости вращения ведомого шкива (при постоянстве частоты вращения ведущего вала). Применяются такие ремни и при перекрестной передаче вращения, т. е. при вращении валов в разные стороны. Для регулировки угла обхвата меньшего шкива используются натяжные ролики.
Клиновидные. Ремень имеет трапециевидный профиль, а шкивы – соответствующую канавку. Эта система рассчитана на передачу значительных усилий, но КПД ее имеет пониженное значение. Клиновидные ремни работают эффективно при небольшом межосевом расстоянии и высоком передаточном числе.
Зубчатые. При передаче движения на рабочий инструмент станков этот тип ремней наиболее распространен. Систему характеризует пониженное межосевое расстояние, но высокая скорость вращения. Может работать при больших нагрузках. Только она способна работать при мощности станка 80–100 кВт. Скорость может достигать 45–50 м/с.

Важно! В станках с ЧПУ для промышленного использования чаще всего применяется привод с ремнями зубчатого типа. Они способны выдерживать нагрузки, характерные для токарных или фрезерных станков.

Ременная передача находит широкое применение в различных станках с ЧПУ. Она обеспечивает надежную связь электродвигателей с рабочими органами по всем осями, что обеспечивает работоспособность оборудования. Зубчатые ремни способны выдерживать значительные нагрузки и обладают достаточным КПД.

Классификация, материалы и конструкции приводных ремней

Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и ремня, охватывающего шкивы.

Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем вследствие натяжения последнего.

Достоинства:

простота изготовления и обслуживания;
плавность работы — смягчение толчков, бесшумность;
малая стоимость;
возможность работы с высокими частотами вращения;
возможность автоматического предохранения от перегрузки за счет проскальзывания ремня;
возможность передачи движения на значительные расстояния.

Недостатки:

значительные габариты;
неизбежность некоторого упругого скольжения ремня;
повышенные нагрузки на валы и опоры;
низкая долговечность ремня.

Ремни должны обладать достаточной прочностью, долговечностью, гибкостью, износостойкостью и определенной тяговой способностью, т.е. надежностью сцепления ремня со шкивами.

По форме поперечного сечения применяются следующие разновидности ремней:

а) плоские ремни. Ремень в виде узкого прямоугольника.

Рисунок 47

Применяют следующие материалы:

кожаные ремни. Обладают хорошей тяговой способностью и высокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Высокая стоимость кожаных ремней ограничивает их применение;
прорезиненные ремни. Самыми распространенными являются прорезиненные ремни, состоящие из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани, связанных между собой вулканизированной резиной. Их изготавливают трех типов: А, Б и В. Резиновые прослойки повышают гибкость ремней и коэффициент трения между ремнем и шкивами. Ткань обеспечивает прочность и долговечность;
хлопчатобумажные и шерстяные ремни. Применяются для передачи небольших мощностей;

б) Клиновые ремни. Имеют основное применение. Ремни бесконечной длины трапециевидного сечения. Входят в канавки шкива соответствующего профиля. Контакт по боковым стенкам.

Рисунок 48

Применяют ремни с различной структурой поперечного сечения. Слои шнурового корда являются основным несущим элементом ремня. Они располагаются в зоне нейтрального слоя для повышения гибкости. Тканевая обертка увеличивает прочность ремня и предохраняет от износа.

Для передач общего назначения по ГОСТ 12841-80 изготавливают 7 типов клиновых ремней О, А, Б, В, Г, Д, Е, отличающихся размерами поперечного сечения;

в) круглые ремни. Изготавливаютют из кожи, капрона, хлопчатобумажных материалов. Применяют только для малых мощностей в приборах и машинах домашнего обихода;

г) поликлиновые ремни (ТУ 38-105763-84). Бесконечные плоские ремни с продольными клиновыми выступами на внутренней поверхности, входящими в кольцевые клиновые канавки в шкивах.

Ремни сочетают достоинства плоских ремней — монолитность и гибкость, и клиновых — повышенную силу сцепления со шкивами.

Рисунок 49

Несущий слой ремней выполняют в виде кордшнура из химических волокон.

Геометрия ременных передач >
Усилия и напряжения в ветвях ремня >
Содержание курса >

Типы ременных приводов

— XYO Balancer

Ременные приводы широко используются во многих отраслях промышленности для передачи энергии, поскольку они дешевы и просты в обслуживании. Однако они часто являются источником вибрации из-за перекосов, резонанса ремня и износа ремня.

Основное назначение ременных приводов — передача мощности между механизмами, такими как двигатель и вентилятор. Они подвержены вращательным и двухтактным движениям с различными динамическими характеристиками. Ремни являются фрикционными приводами, что означает, что они зависят от трения между ремнем и шкивом / шкивом для передачи мощности.

К наиболее распространенным типам ременных приводов относятся:

Круглые ремни

Круглые ремни обычно изготавливаются из резины. Этот тип ремня обычно используется для небольших нагрузок, например, в швейной машине или пылесосе.

Ремни клиновые

Клиновые ремни, пожалуй, являются наиболее широко используемыми ремнями в промышленности. Клиновые ремни имеют V-образное поперечное сечение, которое при натяжении упирается в сторону клинового шкива. V-образное поперечное сечение предотвращает соскальзывание ремня.

Плоские ремни

Плоские ремни также используются для передачи мощности от одного вала к другому. Их обычно классифицируют как небольшие тканые бесконечные ленты или плоские ленты повышенной мощности. Тканые бесконечные ремни особенно полезны там, где требуется минимальная вибрация ведомого шкива из-за полуэластичного материала, используемого в строительстве. Плоские ремни с более высокой мощностью часто полезны, потому что они устраняют необходимость в высоком натяжении ремня, используемом для захвата шкивов, что, в свою очередь, снижает нагрузку на подшипники вала.В качестве материала для производства плоских ремней большой мощности используется липкая, но стойкая к истиранию резина.

Зубчатые / зубчатые ремни

Зубчатые ремни представляют собой зубчатые ремни, зубья которых используются для передачи энергии, а не для трения. Эта конфигурация не приводит к проскальзыванию, и поэтому ведущий и ведомый валы остаются синхронизированными. Его изготовление дороже из-за сложности формы ремня и шкива.

Что такое ременной привод? — Типы и материал ремня

Что такое ременная передача?

Ременный привод в машинном оборудовании, пара шкивов, прикрепленных к обычно параллельным валам и соединенных охватывающим гибким ремнем (лентой), который может служить для передачи и изменения вращательного движения от одного вала к другому.

Ремни наматываются на шкивы и могут иметь перекос между шкивами, и валы не обязательно должны быть параллельны. Большинство ременных приводов состоят из плоских кожаных, резиновых или тканевых ремней, работающих на цилиндрических шкивах, или ремней с V-образным поперечным сечением, работающих на шкивах с канавками.

В системе с двумя шкивами ремень может либо нормально приводить шкивы в одном направлении (то же самое, если на параллельных валах), либо ремень может пересекаться, так что направление ведомого вала меняется на противоположное (направление, противоположное направлению). водитель, если на параллельных валах).

В качестве источника движения конвейерная лента представляет собой одно приложение, в котором лента приспособлена для непрерывного переноса нагрузки между двумя точками. Ременный привод также можно использовать для изменения скорости вращения вверх или вниз с помощью шкивов разного размера.

Количество передаваемой мощности зависит от следующих факторов:

Скорость ремня.
Натяжение ремня на шкивы.
Дуга контакта между ремнем и малым шкивом.
Условия использования ремней.

Типы ременного привода

Существует семь различных типов ременного привода , а именно:

Открытый ременный привод
Закрытый или перекрестный ременный привод
Быстро и свободно Конический шкив
Ступенчатый конический шкив
Привод опорного шкива
Четвертьоборотный ременной привод
Составной ременной привод

1.

Открытый ременной привод

Открытый ременный привод используется с валами, расположенными параллельно и вращающимися в одном направлении. В этом случае водитель натягивает ремень с одной стороны и переносит его на другую сторону.

Таким образом, натяжение нижнего бокового ремня будет выше, чем верхнего бокового ремня. Нижний боковой ремень известен как натянутый боковой ремень, а верхний боковой ремень известен как свободный боковой ремень.

Когда валы слишком далеко друг от друга, нижняя часть ремня должна быть натянутой стороной, а верхняя сторона — провисающей стороной.Это значит, что когда верхняя сторона становится тусклой, она расслабляется под действием собственного веса и, таким образом, увеличивает дугу контакта.

2.

Привод с закрытым или перекрестным ремнем

Приводы с перекрестным или витым ремнем используются с вращающимися валами в параллельном и противоположном направлениях. В этом случае водитель натягивает ремень с одной стороны и доставляет его на другую сторону.

Таким образом, натяжение на нижней стороне ремня будет выше, чем на верхней стороне ремня. Ремень известен как натянутая сторона из-за высокого натяжения, а ремень из-за низкого натяжения известен как слабая сторона.

В этом типе ременной передачи используется ремень, когда два параллельных вала должны вращаться в противоположном направлении. В месте пересечения ремня он трется о себя и стирается. Во избежание чрезмерного износа валы следует держать на максимальном расстоянии друг от друга и работать на очень низких скоростях.

Небольшое рассмотрение покажет, что в точке пересечения ремня они трутся друг о друга, что приведет к чрезмерному износу. Чтобы избежать этого, вал должен быть размещен на максимальном расстоянии 20 B, где B — ширина ремня, а скорость ремня должна быть менее 15 м / с.

3.

Быстрый и свободный конический шкив

Этот тип ременной передачи используется, когда ведомый или машинный вал должен запускаться или останавливаться, когда это необходимо, без вмешательства в ведущий вал. Шкив, который прикреплен к машинному валу шпонкой, называется быстрым шкивом и вращается с той же скоростью, что и машинный вал.

Ослабленный шкив свободно движется по валу машины и не может передавать какую-либо мощность. Когда необходимо остановить ведомый вал, ремень натягивается на свободный шкив с помощью скользящей штанги, имеющей вилки ремня.

4.

Привод шкива ступенчатого конуса

Привод ступенчатого или конического шкива используется для изменения скорости ведомого вала, в то время как основной или ведущий вал движется с постоянной скоростью. Это достигается перемещением ремня с одной части ступеньки на другую.

Шкив со ступенчатым конусом — это цельная отливка, состоящая из трех или разного количества шкивов разного размера, прилегающих друг к другу, как показано на рис. Комплект ведомых конических шкивов перевернут на ведущий вал.Бесконечный ремень будет обернут вокруг пары шкивов.

Перемещая ремень с одной пары шкивов на другую, можно изменять скорость ведомого вала. Диаметр приводных и работающих шкивов таков, что один и тот же ремень будет работать при передаче по парам разных шкивов.

5.

Привод опорного шкива.

В устройстве с открытым ременным приводом, если межосевое расстояние мало или ведомый шкив слишком мал, дуга контакта ремня с ведомым шкивом будет очень маленькой, что снижает натяжение ремня, или если ремня требует Напряжение не может быть достигнуто другими методами, на провисшей стороне ремня помещается неповоротливый шкив, называемый упорным шкивом, как показано на рис.

Это увеличивает дугу контакта и, следовательно, напряжение, что приводит к увеличению передачи мощности.

6.

Четвертьоборотный ременной привод

Четвертьоборотный ременный привод также известен как прямоугольный ременный привод. Он используется с валами, расположенными под прямым углом и вращающимися в определенном направлении. Чтобы ремень не сходил со шкива, ширина поверхности шкива должна быть больше или равна 1,4 b, где b — ширина ремня. Если шкив не может быть установлен или когда желательна реверсивная скорость, можно использовать четвертьоборотный ременной привод с направляющим шкивом.

7.

Составной ременной привод

Составной ременной привод используется, когда мощность передается от одного вала к другому через несколько валов.

Факторы, которые следует учитывать перед использованием ременной передачи:

Вал должен быть правильно выровнен для обеспечения равномерного натяжения в секции ремня.
Шкив не должен быть слишком близко друг к другу, чтобы дуга контакта на малом шкиве была как можно большей.
Шкив не должен располагаться на достаточном расстоянии, чтобы на вал ремня был тяжелый вес, что увеличивало фрикционную нагрузку на подшипники.
Длинный ремень вращается из стороны в сторону, заставляя ремень выходить из шкива, вызывая искривления ремня.
Натянутая сторона ремня должна быть внизу, чтобы любой провис на свободной стороне увеличивал дугу контакта со шкивом.
Для достижения хороших результатов с плоскими ремнями максимальное расстояние между валами не должно превышать 10 м, а минимальное — не менее 3,5 диаметров шкивов большего размера.

Классификация ременного привода

Ременные приводы обычно делятся на следующие три группы:

Легкие приводы.
Средние диски.
Тяжелые приводы.

Легкие приводы: Они используются в качестве сельскохозяйственных машин и небольших станков для передачи небольших усилий со скоростью ленты до 10 м / с.

Средний привод: Они используются для передачи средних сил при скоростях ленты более 10 м / с, но до 22 м / с, как станки.

Тяжелые приводы: Они используются в компрессорах и генераторах для передачи больших усилий при скорости ленты выше 22 м / с.

Типы ремня

Существует четыре различных типа ремня:

Круглые ремни . Круглые ремни обычно изготавливаются из резины.
Ремни клиновые . Клиновые ремни, возможно, являются наиболее широко используемыми в отрасли.
Ремни плоские . Плоские ремни также используются для передачи мощности от одного вала к другому.
Ремень ГРМ / зубчатый .

Существует три основных типа ремня силовой передачи: плоский ремень, клиновой ремень и зубчатый ремень.Несоосность — частая причина преждевременного выхода ремня из строя. Ремень силовой передачи используется более 200 лет. Первые ремни были плоскими и шли на плоских шкивах.

1.

Плоский ремень

Плоские ремни также используются для передачи мощности от одного вала к другому. Плоский ремень передает мощность, используя выходное трение между ремнем и шкивом. В плоском ремне шкивы вращаются в одном направлении.

Обычно они классифицируются как небольшие тканые бесконечные ленты или высокопрочные плоские ленты.Тканые бесконечные ремни особенно полезны там, где требуется минимальная вибрация ведомого шкива из-за полуэластичного материала, используемого в строительстве.

Высокопрочные плоские ремни часто используются, поскольку они устраняют необходимость в высоком натяжении ремня, используемом для удержания шкивов, что, в свою очередь, снижает нагрузку на подшипники вала.

Материал, используемый для высокопрочных плоских ремней, представляет собой вязкоустойчивый абразивный состав.

2.

Ремень клиновой

Клиновые ремни в основном используются на заводах и в мастерских, где необходимо передавать большое количество мощности от одного шкива к другому, когда два шкива находятся очень близко друг к другу.

Клиновой ремень решил проблему проскальзывания и выравнивания. Теперь это оригинальный ремень для передачи энергии. Они обеспечивают наилучшее сочетание тяги, скорости движения, нагрузки на подшипники и более длительного срока службы. Обычно они бесконечны, а размер их нормального поперечного сечения в целом трапециевидный.

3.

Круглый ремень

Круглый ремень — это ремень круглого сечения, предназначенный для работы в шкиве с 60-градусной V-образной канавкой. Круглые канавки подходят только для натяжных шкивов, которые направляют ремень, или при использовании ремней с уплотнительным кольцом.

V-образные канавки передают крутящий момент через биение, что увеличивает трение. Тем не менее, круглые ремни предназначены только для использования в ситуациях с относительно низким крутящим моментом и могут быть приобретены различной длины или отрезаны по длине и могут быть соединены скобами, металлическим соединителем, склеиванием или сваркой. Ранние швейные машины использовали кожаный ремень, прикрепленный к металлической скобе или приклеенный, что приносило большой эффект.

4.

Ремень привода ГРМ

Ремни привода газораспределительного механизма являются ремнем принудительного переноса и могут отслеживать относительное движение.У этих ремней есть зубья, которые входят в соответствующий зубчатый шкив. При правильной нагрузке они не имеют проскальзывания, движутся с постоянной скоростью и часто используются для передачи прямого движения в целях упорядочивания или синхронизации.

Они часто используются вместо цепей или шестерен, поэтому шум низкий, и ванна для смазки не нужна. Эти ремни часто используются в распределительных валах автомобилей, системах короткого газораспределения и шаговых двигателях. Ремни ГРМ требуют наименьшего натяжения из всех ремней и являются одними из самых эффективных.

Выбор ременной передачи:

Ниже приведены различные важные факторы, от которых зависит выбор ременной передачи:

Скорость ведущего и ведомого валов,
Передаточное число редуктора,
Передаваемая мощность,
Межосевое расстояние между валами,
требования к положительному приводу,
Расположение вала,
Доступное местоположение и
Условия обслуживания.

Области применения ременного привода:

Ременные приводы используются в различных местах, например:

Ременный привод используется для передачи энергии.
Привод к ротору пневмомеханической прядильной машины.
В конвейере используется ременной привод.
Привод к вытяжным роликам и другим телам качения на вытяжной машине с одинарной подачей.
Приводы к разрыхляющим роликам, фрикционным барабанам и отводным роликам прядильных машин фрикционного типа.
Главный привод на вытяжно-текстурирующем станке.
Ременный привод используется в мельничной промышленности.
Привод к шпулярным роликам высокоскоростной волочильной машины.

Преимущества ременной передачи

К преимуществам ременной передачи относятся:

Она экономична и проста в использовании.
Эффективность нового ременного привода может достигать 95-98 процентов.
Ременный привод требует низких затрат на техническое обслуживание.
Для ременных передач не требуется параллельный вал.
Они поставляются с защитой от перегрузки и заклинивания.
Скорости Различие можно получить, используя ступенчатые или конические шкивы.
Ременные передачи являются наиболее экономичным вариантом при большом расстоянии передачи мощности между валами.
Гашение шума и вибрации. Колебания нагрузки амортизируются, что увеличивает срок службы оборудования.
Действие сцепления можно активировать, ослабив натяжение ремня.

Недостатки ременного привода

. привод. Это:

Ременный привод не подходит для малых расстояний.
Потеря производительности из-за высокого уровня скольжения и ползучести.
Невозможно достичь постоянного соотношения скоростей между ведущим и ведомым шкивом.
Издает высокий уровень шума.
имеет низкий механический КПД.

Коврик erial , используемый для ремня s

Существует пять основных материалов, из которых изготавливаются конвейерные ленты:

Кожаные ремни
Хлопковые ремни или тканевые ремни
Резиновые ремни
Ремни Balata
Пластмассовые ленты

Конвейерные ленты изготавливаются из пяти основных материалов: термопластов, металла, резины, ткани и кожи.Пластмассы включают полиэстер, поливинилхлорид, силикон и полиэтилен.

Металлы — нержавеющая и углеродистая сталь, ткань — холст или хлопок. Самый популярный материал — резиновый композит, потому что он гибкий, прочный, гладкий и бесшовный.

1.

Кожаный ремень

Самым важным материалом для плоского ремня является кожа. Лучшие кожаные ремни изготавливаются из полос длиной от 1,2 до 1,5 м, разрезанных с обеих сторон позвоночника высококачественных ступенчатых шкур.

Сторона кожаных волос гладкая и твердая со стороны тела, но сторона тела сильная. Волокна со стороны волос перпендикулярны поверхности, а части со стороны тела соединены между собой и параллельны поверхности.

2.

Пояс из хлопка или ткани

Большинство тканевых ремней изготавливаются путем складывания трех или более слоев холста или хлопчатобумажной ткани и сшивания их вместе. Эти ремни также вплетены в полосу желаемой ширины и толщины.

Их наносят как льняное масло с добавлением некоторого наполнителя, чтобы сделать ремень водонепроницаемым и предотвратить повреждение волокон.Хлопковые ленты недороги и подходят для влажного климата и влажной окружающей среды. Поскольку хлопковые ленты не требуют особого внимания, эти ленты в основном используются в сельскохозяйственной технике, ленточных конвейерах и т. Д.

3.

Резиновая лента

Резиновые ленты состоят из слоев ткани, которые скреплены резиновой структурой и имеют тонкую слой резины на лице. Эти ремни очень гибкие, но быстро разрушаются при контакте с теплом, маслом или жиром.

Одним из основных преимуществ этих ремней является то, что их можно бесконечно легко изготавливать.Эти ремни подходят для лесопильных и бумажных фабрик, где они подвергаются воздействию влаги.

4.

Ремень Balata

Эти ремни похожи на резиновые ремни, за исключением того, что вместо резины используется клей Balata. Эти ленты кислотостойкие и водонепроницаемые и не подвержены воздействию животных масел или щелочей.

Лента не должна иметь температуру выше 40 ° C, потому что при этой температуре шлифование начинает размягчаться и становиться липким. Ремни Balata имеют прочность на 25 процентов выше, чем резиновые ремни.

5.

Пластиковый ремень

Пластмассы включают полиэстер, поливинилхлорид, силикон и полиэтилен.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое ременной привод?

A ременная передача , в машинном оборудовании, пара шкивов, прикрепленных к обычно параллельным валам и соединенных окружающим гибким ремнем (лента), который может служить для передачи и изменения вращательного движения от одного вала к другому.

Какие бывают типы ременных передач?

Типы ременной передачи:
Существует семь различных типов ременной передачи:
1.Открытый ременной привод
2. Замкнутый или перекрестный ременной привод
3. Конический шкив быстро и свободно
4. Ступенчатый конический шкив
5. Привод опорного шкива
6. Четвертьоборотный ременный привод
7. Составной ремень drive

Какие бывают ремни?

Типы ремней:
Существует три типа приводных ремней: плоский ремень, клиновой ремень и зубчатый ремень.
1. Ремни круглые . Круглые ремни обычно изготавливаются из резины.
2. Ремни клиновые . Клиновые ремни, возможно, являются наиболее широко используемыми в отрасли.
3. Ремни плоские . Плоские ремни также используются для передачи мощности от одного вала к другому.
4. Ремни зубчатые / зубчатые.

Читайте также

Plant Engineering | Основы ременных передач

Ремень силовой передачи используется более 200 лет. Первые ремни были плоскими и шли на плоских шкивах. Позже для уменьшения натяжения ремня со шкивами с V-образной канавкой стали использовать веревку из хлопка или пеньки.Это привело к разработке клинового ремня из вулканизированной резины в 1917 году. Необходимость устранения колебаний скорости привела к разработке синхронных или зубчатых ремней примерно в 1950 году и более позднему развитию эластомерных материалов, армированных тканью.

Сегодня плоские, клиновые и синхронные ремни все еще используются в передаче энергии. По сравнению с другими формами трансмиссии ремни обеспечивают хорошее сочетание гибкости, низкой стоимости, простой установки и обслуживания и минимальных требований к пространству.

В оборудовании с ременным приводом используются доступные компоненты. Запасные части можно легко получить у местных дистрибьюторов. Такая доступность сокращает время простоя и снижает запасы. Шкивы и шкивы обычно дешевле звездочек цепного привода и мало изнашиваются при длительной эксплуатации.

Типы ремней

Все ремни силовой трансмиссии имеют либо фрикционный, либо принудительный привод. Ремни привода трения основываются на трении между ремнем и шкивом для передачи мощности.Они требуют натяжения, чтобы поддерживать нужное трение. Плоские ремни представляют собой чистейшую форму привода трения, в то время как клиновые ремни обладают эффектом увеличения трения из-за заклинивания шкива.

Приводные ремни с принудительным приводом или зубчатые ремни основаны на зацеплении зубьев ремня с канавками на шкиве. С этим ремнем нет проскальзывания, за исключением храпового механизма или прыжков на зубах.

Плоские ремни

Современные плоские ремни изготавливаются из усиленной прорезиненной ткани, которая обеспечивает прочность и высокий уровень трения со шкивом (рис.1). Это устраняет необходимость в высоком напряжении, снижая нагрузки на вал и подшипник. Плоские ремни могут передавать до 150 л.с. / дюйм. на скоростях, превышающих 20 000 футов в минуту.

Рис. 1. Плоские ремни имеют тонкое поперечное сечение и легко наматываются на шкивы

Существенным преимуществом плоских ремней является эффективность почти 99%, что примерно на 2,5–3% лучше, чем у клиновых ремней. Хорошая эффективность достигается за счет меньших потерь на изгиб из-за тонкого поперечного сечения, низкой ползучести из-за фрикционных покрытий и высокого модуля упругости тяговых слоев, а также отсутствия заклинивания шкивов.

Центровка шкивов важна для плоских ремней. Слежение за ремнем улучшается за счет установки хотя бы одного шкива, обычно большего размера. Плоские ремни не допускают перекоса; однако правильное выравнивание увеличивает срок службы ремня.

Различные рисунки на плоской поверхности ремня удовлетворяют различным требованиям трансмиссии. В установках с высокой мощностью и на открытом воздухе продольные канавки на поверхности ремня уменьшают образование плоских ремней на воздушной подушке. Воздушная подушка снижает трение между шкивом и ремнем.Канавки практически исключают воздействие грязи, пыли, масла и жира и помогают снизить уровень шума.

Плоские ремни наиболее эффективно работают на приводах со скоростью выше 3000 футов в минуту. Предпочтительны непрерывные, бесперебойные приложения. Соотношение скоростей обычно не должно превышать 6: 1. При более высоких передаточных числах более длинные межосевые расстояния или направляющие ролики, размещенные на провисшей стороне ремня, создают больший охват меньшего шкива для передачи необходимой нагрузки.

Ремни клиновые

Фиг.2. Ремни клиновые марки

Клиновые ремни

обычно используются в промышленности из-за их относительно низкой стоимости, простоты установки и широкого диапазона размеров (рис. 2). Благодаря V-образной форме легче удерживать быстро движущиеся ремни в канавках шкива, чем удерживать плоский ремень на шкиве. Самым большим эксплуатационным преимуществом клинового ремня является заклинивание в канавке шкива. Эта геометрия умножает низкую силу натяжения для увеличения силы трения на боковых стенках шкива (рис. 3).

Рис. 3.

Классические клиновые ремни часто используются индивидуально, особенно в размерах A и B. Большие размеры C, D и E обычно не используются в ременных приводах из-за снижения стоимости и неэффективности. Несколько ремней A или B являются экономичной альтернативой использованию одинарных ремней C, D или E.

Узкие клиновые ремни данной ширины обеспечивают более высокую номинальную мощность, чем обычные клиновые ремни. У них большее отношение глубины к ширине, что позволяет размещать большую часть шкива под арматурным шнуром.Эти ремни подходят для тяжелых условий эксплуатации, включая ударные и высокие пусковые нагрузки.

Полосовые клиновые ремни

решают проблемы, возникающие в обычных многоклиновых ременных приводах с пульсирующими нагрузками. Прерывистые силы могут вызвать хлесткое действие в системах с несколькими ремнями, иногда приводя к переворачиванию ремней. Объединенная конфигурация избавляет от необходимости заказывать несколько ремней как согласованные наборы.

Полосовые клиновые ремни не следует монтировать на шкивах с глубокими канавками, которые используются для предотвращения перекручивания стандартных клиновых ремней.Такие шкивы могут перерезать ленту соединенных ремней. Тот же результат дает сильно изношенные шкивы.

Поликлиновые ремни

сочетают в себе некоторые из лучших характеристик плоских и клиновых ремней. Тонкий ремень работает эффективно и может работать на высоких скоростях. Требования к натяжению примерно на 20% выше, чем у клиновых ремней. Ребра обеспечивают правильное движение ремня, делая выравнивание менее критичным, чем для плоских ремней.

Ремни зубчатые

Ремни синхронизатора имеют зубчатый профиль, который совпадает с соответствующими канавками на шкивах, обеспечивая такое же положительное зацепление, что и зубчатые колеса или цепи.Они используются в приложениях, где требуется индексация, позиционирование или постоянное передаточное число.

Первый профиль зуба, использованный в зубчатых ремнях, имел трапециевидную форму (рис. 4). Он до сих пор признан стандартом. Недавние модификации профилей зубьев улучшили первоначальную форму. Полнокруглый профиль лучше распределяет нагрузки зубьев на натяжные элементы ремня. Он также обеспечивает большую прочность зуба на сдвиг для повышения грузоподъемности.

Рис. 4. Зубчатые ремни имеют несколько форм зубьев

Модифицированная криволинейная конструкция зуба имеет другой угол давления, глубину зуба и материалы, обеспечивающие улучшенную нагрузочную способность и устойчивость к царапинам.

Ремни синхронизатора могут быстро изнашиваться, если шкивы не выровнены должным образом, особенно в приводах с большим межосевым расстоянием, где ремни имеют тенденцию тереться о фланцы шкивов. Чтобы ремень не соскочил со шкивов, один из них обычно фланцевый. Недавняя разработка позволила создать ремень и шкив, в которых используется V-образная, а не прямая форма зуба. Он работает тише, чем другие формы, и не требует фланцев шкива.

Недостаточное напряжение вызывает проблемы с производительностью. Привод может быть шумным, потому что зубцы ремня не соприкасаются должным образом с канавками шкива или ремень может преждевременно изнашиваться из-за храпового механизма.Высокие усилия, возникающие при натяжении ремня, передаются непосредственно на валы и подшипники и могут вызвать повреждение.

Соединительные ремни

Ремни звеньевые клиновые состоят из съемных звеньев, которые соединены с соседними звеньями фасонными концами, скрученными через следующее звено (рис. 5). Благодаря этой конструкции ремни могут быть любой длины, что сокращает запасы. Ремни доступны шириной 3L, A / 4L, B, C и D и длиной от 5 до 100 футов.

Рис. 5. Соединительные ремни используются для мгновенной замены клиновых ремней

Эти ремни могут передавать ту же мощность, что и классические клиновые ремни.Звенья изготовлены из слоев полиэфирной ткани и полиуретана, стойких к нагреванию, маслу, воде и многим химическим веществам.

Преимущества соединительных ремней включают быстрое создание согласованных комплектов, быструю установку, поскольку оборудование не нужно разбирать, а также гашение вибраций.

К недостаткам можно отнести стоимость и возможное образование статических зарядов. При использовании в условиях высокой запыленности ремень следует заземлить.

Выравнивание

Несоосность — одна из наиболее частых причин преждевременного выхода ремня из строя (рис.6). Проблема постепенно снижает производительность ремня из-за увеличения износа и усталости. В зависимости от серьезности несоосность может привести к повреждению ремня в считанные часы. Несоосность шкивов на клиноременных передачах не должна превышать 1/2 градуса. или 1/10 дюйма. межцентрового расстояния. Для зубчатых ремней оно не должно превышать 1/4 град. или 1/16 дюйма межцентрового расстояния.

Рис. 6. Неправильное обслуживание привода — самый большой источник проблем с ременным приводом

Угловое смещение (рис. 7) приводит к ускоренному износу ремня / шкива и потенциальным проблемам со стабильностью отдельных клиновых ремней.Связанная с этим проблема, неравномерная нагрузка на ремень и шнур, приводит к неравномерному распределению нагрузки на несколько ременных приводов и приводит к преждевременному выходу из строя.

Угловое смещение сильно влияет на синхронные ременные передачи. Возможны такие симптомы, как высокие усилия слежения за лентой, неравномерный износ зубьев / поверхностей, износ кромок, высокий уровень шума и потенциальный отказ из-за неравномерной нагрузки корда. Широкие ремни более чувствительны к угловому перекосу, чем узкие.

Рис. 7. Несоосность вызывает износ ремня, шум и чрезмерные температуры

Параллельное смещение также приводит к ускоренному износу ремня / шкива и потенциальным проблемам со стабильностью отдельных ремней.Неравномерная нагрузка на ремень и шнур не является такой серьезной проблемой, как угловое смещение.

Параллельное смещение обычно больше беспокоит клиновые ремни. Они проходят в фиксированных канавках и не могут свободно перемещаться между фланцами в ограниченной степени, как зубчатые ремни. Параллельное смещение, как правило, не является критической проблемой для зубчатых ремней, если ремень не зажат и не зажат между противоположными фланцами звездочки и полностью гусеницы на обеих звездочках.

Напряжение

Общее натяжение, необходимое для ременной передачи, зависит от типа ремня, проектной мощности и частоты вращения привода.Поскольку рабочее натяжение невозможно измерить, необходимо статически натянуть привод.

Чаще всего используется метод силы / отклонения. После приложения расчетной силы к центру пролета ремня для получения известного прогиба устанавливается рекомендуемое статическое натяжение. В большинстве дизайнерских каталогов приводятся формулы силы и прогиба.

При слишком слабом натяжении клиноременной передачи может произойти проскальзывание, что приведет к ожогам, износу кожуха, перегреву ремня и, возможно, перегреву подшипников.Недостаточное натяжение синхронного ремня приводит к преждевременному износу зуба или возможному храповому механизму, который разрушит ремень и может сломать вал.

При установке нового ремня необходимо увеличить установочное натяжение. Обычно в 1,4–1,5 раза больше нормального статического напряжения. Это необходимо, потому что натяжение привода быстро падает во время посадки. Это дополнительное начальное натяжение не влияет на подшипники, потому что оно быстро разрушается.

Журнал Plant Engineering выражает признательность компании Goodyear Tire & Rubber Co.за сотрудничество в создании возможности фото на обложке.

Таблица применения ремня

Заявка	Ремень синхронный			Ремень клиновой			Ремень поликлиновой
	Полиуретан	Резина	двусторонний	для тяжелых условий эксплуатации	Легкий	Полиуретан
Скорость / нагрузка
Высокая скорость				2	2	1	1
Низкая скорость	1	1		2			3
Высокая нагрузка	1	2		4		3	3
Низкая нагрузка	1	2			3	4	4
Ударная / импульсная нагрузка	3	4		1			2
Змеевик			1
Змеевик с ударной нагрузкой			2
Витой привод				1	2		3
Привод сцепления				1	2
Индексный привод с высокой нагрузкой	1
Индексный привод с малой нагрузкой	1		2
Характеристики привода
Направление реверса	1	1		3	4		2
Частый пуск / остановка	1	1		3	4		2
Пуск под нагрузкой	1			2			3
Плавный ход				3	2	1	1
Регулируемая скорость				1
Нефть, химическая среда	1			3	4		2
Высокая температура	1	2		4	4		3
Низкая температура	1	2				3	4
1 = Первый выбор, 4 = Последний выбор. Таблица любезно предоставлена компанией Gates Rubber Co.

Устранение неисправностей клиноременных передач

Проблема	Причина	Средство правовой защиты
Растяжение ремня после наматывания
Ремни растягиваются неравномерно	Смещенный привод приводит к перегрузке некоторых ремней. Натяжной элемент ремня сломан из-за неправильной установки	Повторно выровняйте и натяните привод. Заменить новым, подобранным комплектом, правильно установленным
Все ремни натянуты одинаково	Недостаточная надбавка на приемку	Проверить приемку и соблюдать рекомендованный припуск
	Сильно перегруженный или недонагруженный привод	Редизайн привода
Короткий срок службы ремня
Быстрый выход из строя ремня	Растяжные элементы повреждены из-за неправильной установки	Заменить новым, подобранным комплектом, правильно установленным
	Изношенные канавки шкива	Заменить шкивы
	Недостаточно спроектированный привод	Редизайн привода
Боковины ремня мягкие и липкие.Низкая адгезия между покрытием и слоями. Поперечное сечение опухшее	Загрязнение ремня / шкива маслом или смазкой	Удалите источник масла или смазки. Очистите ремни и канавки шкивов тканью, смоченной негорючим нетоксичным обезжиривающим средством или коммерческим моющим средством и водой
Боковины ремня сухие и твердые.	Высокотемпературная среда	Удалить источник тепла
Низкая адгезия между покрытием и слоями		Привод вентиляции
Износ резиновой смеси ремня	Ремень повязочный	Никогда не используйте повязку на резиновых клиновых ремнях.Очистите ремни и канавки шкивов тканью, смоченной негорючим нетоксичным обезжиривающим средством или коммерческим моющим средством и водой. Правильно натяните привод, чтобы предотвратить скольжение
Чрезвычайный износ покрытия	Ремни трутся о кожух ремня или другие препятствия	Удалите препятствия или выровняйте ремни, чтобы обеспечить надлежащий зазор
Отжим на поясе	Ремни проскальзывают при пуске или остановке нагрузки	Натяжитель привода
Трещина в нижней части ремня	Шкивы слишком малы	Редизайн привода для шкивов большего размера
Обрыв ремня	Падение предмета в привод или удар о нем	Заменить новым, подобранным комплектом ремней
Оборот ленты
	Ремень лишний боковой	Используйте полосовой ремень
	Посторонний материал в канавках шкивов	Удалить материал.Щит приводной
	Смещенный привод	Выровнять привод
	Изношенные канавки шкива	Заменить шкивы
	Натяжной элемент сломан из-за неправильной установки	Заменить ремни новыми, подобранным комплектом, правильно установленным
	Неправильно установлен натяжной ролик	Осторожно выровняйте натяжной шкив на провисающей стороне привода как можно ближе к ведущему шкиву
Шум ремня
	Ремень скольжения	Натяжитель привода
Неправильная ведомая скорость
Неправильное передаточное отношение ведущий / ведомый	Ошибка проектирования	Шкивы сменные
Горячие подшипники
Привод перенапряжен	Изношенные канавки шкива.Ремни опущены до дна и не могут передавать мощность, если не перетянуты	Заменить шкивы. Натяжной привод правильно
	Неправильное натяжение	Натяжитель привода
Шкивы слишком малы	Несоблюдение рекомендаций производителя двигателя / ремня	Редизайн привода
Износ подшипников	Подшипники с недостаточной конструкцией или плохое обслуживание подшипников	Соблюдать рекомендации по проектированию и обслуживанию
Привод без напряжения	Ремни проскальзывают и вызывают перегрев	Натяжитель привода

Производители приводных ремней
Следующие компании предоставили материалы для этой статьи, ответив на письменный запрос журнала Plant Engineering.Для получения дополнительной информации об их продуктовых линейках обведите номер на сервисной карте Reader или посетите их веб-сайт.

Круг	Компания	Тип ремня	Диапазон мощности	Диапазон скоростей, фут / мин	Макс. длина, дюймы
221	приводы Fenner	В	1 / 16—6	275—600	нет
	fennerindustrial.com	Квартира	0,01—0,1	98–196	нет
	Ссылка	зависит от приложения
222	Emerson Power	В	1,3—925	1000–6500	450
	emerson-ept.com	синхронный	3,8—318	1000–6500	270
		Ссылка	1.3–16	1000–5000	450
223	The Gates Rubber Co.	В	0,1—1000	1–20 000	663
	gates.com	синхронный	0,1—1200	1–15 000	270
		Квартира	0,1—50	1–25 000	126
		Ссылка	0.1–50	1–7000	нет
224	Goodyear Tire & Rubber Co.	В	0–1000	0–10 000	900
	goodyearptp.com	синхронный	0–1100	0–20 000	280
		Квартира	0—500	0–10 000	1620
226	Shingle Belting Co.	В	4–16	1000–5000	открыто
		Квартира	1–20	1000–8000	открыто
225	Stock Drive Products / Sterling Instr.	В	0,1–4,5	500—12 000 об / мин	32,5
	sdp-si.com	синхронный	0,01—18	8000—25 000 об / мин	149.6
		Квартира	0,04—0,2	2000—20 000 об / мин	19,7

Преимущества ременной передачи

Чистота

Без смазки

Поглощает ударные нагрузки

Широкий выбор передаточных чисел

Может обеспечивать переменную скорость

Тихая работа

КПД более 95%

Передает мощность между широко разнесенными валами

Визуальное предупреждение о неисправности

Недостатки ременной передачи

Требуется периодическая переналадка

Ухудшение от воздействия смазочных материалов или химикатов

Не подлежит ремонту, подлежит замене

Ременные приводы

: типы, проскальзывание / проскальзывание [Преимущества / недостатки] PDF

В этом посте вы узнаете, что такое ременной привод и как он работает? Различные типы ременных передач, что такое проскальзывание и проскальзывание ремня, а также преимущества и недостатки ременных передач.

Ременные передачи

Вращательное движение — идеальное и простейшее средство передачи механической энергии с незначительными потерями. Вращательное движение может передаваться от одного механического элемента к другому с помощью определенных систем, известных как системы передачи или приводы.

Эти системы приводятся в действие первичным двигателем или передают вращательное движение различным частям машины внутри себя. Обычно валы используются для передачи вращательного движения.

Тот, который управляет, называется приводной системой, а
Другой, который приводится в действие, называется ведомой системой.

Ременные приводы

Ременные приводы — это тип фрикционных приводов, используемых для передачи мощности с одного вала на другой с помощью шкивов, которые вращаются с одинаковой скоростью или с разной скоростью.

Ременная передача — это , показанная на рисунке. Он состоит из двух шкивов, по которым проходит бесконечный ремень.Механическая сила или вращательное движение передается от ведущего шкива к ведомому шкиву из-за фрикционного сцепления, которое существует между ремнем и поверхностью шкива.

Часть ремня, которая имеет меньшее натяжение, называется провисающей стороной , а та, которая имеет более высокое натяжение , называется натянутой стороной . Эффективная сила натяжения ремня, которая вызывает вращение ведомого шкива, представляет собой разницу в натяжении на слабой и натянутой сторонах.

Натяжение натянутой и провисшей сторон ремня зависит от угла контакта, ременные приводы должны быть расположены так, чтобы провисшая сторона проходила выше, а натянутая сторона проходила под шкивами.

Такое расположение увеличивает угловой контакт ремня на ведомой стороне. Иногда в ременном приводе всегда существует вероятность проскальзывания между ремнем и шкивами, что приводит к тому, что ведомый шкив вращается с меньшей скоростью, что снижает передачу мощности.Следовательно, ременные приводы не считаются положительным типом системы передачи энергии

Типы ремней

Обычно используются четыре типа ремней:

Плоский ремень
Клиновой ремень
Круговой

Плоский ремень: Этот ремень имеет прямоугольное поперечное сечение. Эти ремни способны передавать мощность на большие расстояния между центрами шкивов. КПД этого привода составляет около 98%, и он мало шумит.

Ремни клиновые: клиновые ремни также используются с рифлеными шкивами, клиновые ремни имеют трапециевидное поперечное сечение. Эти ремни допускают большой запас скорости и могут передавать более высокую мощность. Возможны несколько приводов.

Круглый: Ремень этого типа имеет круглое поперечное сечение и используется с рифлеными шкивами.

PPT на ременном приводе

Типы ременных приводов

Ниже представлены 5 основных типов ременных приводов :

Открытый ременной привод.
Поперечный привод.
Шкив со ступенчатым конусом или привод с конусом скорости.
Шкивы быстрые и незакрепленные.
Привод опорного шкива.

1. Открытый ременной привод

В этих типах ременной передачи, ремень используется, когда два параллельных вала должны вращаться в одном направлении.
Когда валы далеко друг от друга, нижняя сторона ремня должна быть натянутой, а верхняя сторона должна быть провисшей.
Это потому, что, когда верхняя сторона становится провисающей, она провисает под действием собственного веса и, таким образом, увеличивает дугу контакта.

2. Крестовина с ременной передачей

Этот тип ременной передачи используется, когда два параллельных вала должны вращаться в противоположном направлении. В месте пересечения ремней он трется о себя и стирается.
Во избежание чрезмерного износа валы должны располагаться на максимальном расстоянии друг от друга и работать на очень низких скоростях.

3. Шкив со ступенчатым конусом или привод конуса скорости

Шкив со ступенчатым конусом, также известный как конус скорости, показан на рис.

Эти типы ременных приводов используются, когда скорость ведомого вала должна изменяться очень часто, как в случае станков, таких как токарный станок, сверлильный станок и т. Д.
Шкив со ступенчатым конусом представляет собой цельную отливку, имеющую три или несколько шкивов разного размера один рядом с другим, как показано на рис.
Один комплект ступенчатых конических шкивов установлен на ведомом валу задним ходом. Бесконечный ремень будет обернут вокруг одной пары шкивов.
Перемещая ремень с одной пары шкивов на другую, можно изменять скорость ведомого вала.
Диаметр ведущего и ведомого шкивов таков, что один и тот же ремень будет работать при переключении на разные пары шкивов.

4. Быстрый и свободный привод шкива

Быстрый и свободный привод шкива показан на рис.

Эти типы ременных приводов используются, когда ведомый или машинный вал должен запускаться или останавливаться в любой момент, не мешая ведущему валу.
Шкив, который прикреплен к валу машины шпонкой, называется быстрым шкивом и вращается с той же скоростью, что и вал машины.
Ослабленный шкив свободно движется по валу машины и не может передавать какую-либо мощность.
Когда требуется остановить ведомый вал, ремень натягивается на свободный шкив с помощью скользящей планки, имеющей вилки ремня.

5. Привод с подпружиненным шкивом

В схеме с открытым ременным приводом, если межосевое расстояние мало или ведомые шкивы очень малы, то дуга контакта ремня с ведомым шкивом будет очень маленький, что снижает натяжение ремня, или, если требуемое натяжение ремня не может быть получено другими средствами, натяжной шкив, называемый подпружиненным шкивом, помещается на провисшую сторону ремня, как показано на рис.
Что увеличивает дугу контакта и, следовательно, натяжение, что приводит к увеличению передачи мощности.

Проскальзывание и проскальзывание в ременном приводе

Проскальзывание в ремнях

Рассмотрим открытый ременной привод, вращающийся по часовой стрелке, это вращение ремня по шкивам предполагается из-за прочного фрикционного сцепления между ремнем и шкивы.

Когда этого фрикционного захвата становится недостаточно, появляется возможность продвижения вперед движения привода без шкива с ним, это известно как проскальзывание ремня .

Следовательно, скольжение можно определить как относительное движение между шкивом и ремнем в нем. Это уменьшает отношение скоростей и обычно выражается в% и обозначается S.

Ползучесть в ремнях

Рассматривается как открытый ременной привод, вращающийся по часовой стрелке. Часть ремня, выходящая из привода и входящая в привод, известна как натянутая сторона, а часть ремня, покидающая водителя и входящая в нее, известна как сторона провисания.

Во время вращения происходит расширение ремня на натянутой стороне и сжатие на слабой стороне.

Из-за этого неравномерного расширения и сжатия ремня по шкивам будет происходить относительное движение (движение) ремня по шкивам, это явление известно как Проскальзывание ремня.

Преимущества и недостатки плоских ремней

Ниже приведены преимущества и недостатки ременного привода.

Преимущества

Гибкость, простота конструкции, плавность работы.
Эффективен на высоких скоростях и защищает от перегрузки.
Низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Относительно долгий срок службы, с ним легко работать.

Недостатки

Потеря мощности из-за проскальзывания и ползучести, в свою очередь, приводит к низкой эффективности.
Не рекомендуется для коротких межцентровых расстояний.
Из-за бесконечности ремня шарниры сокращают срок его службы.
Не положительный привод.

Материалы, используемые для ремней

Материалы, используемые для ремней, должны быть прочными, гибкими и долговечными.Он должен иметь высокий коэффициент трения. Используемые различные материалы:

Кожа
Ткань
Резина
Балата

Кожа: Кожа может быть дубовой или минеральной соляного дубления, например: хромового дубления. Когда необходимая толщина ремня больше, две или более полосы склеиваются вместе. Кожаные ремни требуют периодической чистки.

Ткань: Тканевые ремни изготавливаются путем складывания брезентовой или хлопковой утки в прослойку (в зависимости от необходимой толщины) и сшивания между собой.

Резина: Ремни изготовлены из ткани с резиновым слоем. Они используются на лесопилках, бумажных фабриках и т. Д.

Balata: Ремни, сделанные из этих материалов, аналогичны резиновым ремням, за исключением того, что вместо резины используется тренажерный зал balata. Ремни из этих материалов кислотные и водонепроницаемые, но не могут использоваться при температуре выше 45 °.

Клиновые ремни

Клиновые ремни или V-образные ременные приводы широко используются в передачах большой мощности.Клиновые ремни имеют трапециевидное сечение, как показано на рисунке. Они вылеплены в виде бесконечных петель из резины, армированной волокнистым материалом. Они проходят в V-образных пазах шкивов.

Заклинивание ремней в V-образных канавках позволяет им передавать более высокие крутящие моменты. Мощность, передаваемая клиноременной передачей, может быть увеличена за счет работы с несколькими ремнями, размещенными сбоку.

Этот вид привода широко используется во всех классах машин, передающих мощность от 0,5 кВт до 150 кВт.

Преимущества и недостатки клиноременного привода перед приводом с плоским ремнем

Ниже приведены преимущества и недостатки клиноременного привода перед приводом с плоским ремнем.

Клиноременная передача обеспечивает компактность за счет небольшого расстояния между центрами шкивов.
Привод положительный, потому что проскальзывание между ремнем и канавкой шкива незначительно.
Так как клиновой ремень выполнен бесконечным и проблем не возникает, то и привод плавный.
Обеспечивает более длительный срок службы от 3 до 5 лет.
Ремень и шкив работают тихо.
Легко устанавливается и снимается.
Ремень обладает способностью смягчать удары при запуске машины.
Может быть получено отношение высоких скоростей (максимум 10).
Клиновой ремень может работать в любом направлении с натянутой стороной. ремня вверху или внизу.
Следовательно, мощность, передаваемая клиновыми ремнями, больше, чем у плоских ремней.
Центральная линия может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной.

Выбор ременной передачи

При выборе ременной передачи учитываются следующие факторы.

Скорость ведущего и ведомого шкивов
Передаточное число
Передаваемая мощность
Межосевое расстояние между валом
Расположение вала
Положительные требования к приводу

Вот и все, спасибо за чтение.Если вам понравилась наша статья о ременных передачах и типах ременных приводов, поделитесь ею со своими друзьями. Если у вас есть вопросы, оставьте комментарий, я отвечу.

Скачать PDF-файл этой публикации

Читать дальше:

Типы ремней для ременных приводов

В этой статье вы узнаете больше о различных типах ремней и их применении, а также об их преимуществах и недостатках.

Ремни плоские

Самым простым типом ремня является плоский ремень .Он имел прямоугольное поперечное сечение и в первые дни его часто делали из кожи. Однако сегодня для натяжных кордов используются сталь или высокопрочные синтетические материалы, такие как полиамид или арамид . Эти передающие усилие шнуры заделаны в резиновую сердцевину между верхней крышкой и нижней крышкой . Нижний слой, где ремень соприкасается со шкивом, может быть покрыт специальной резиной для увеличения трения и износостойкости.Верхний слой на противоположной стороне выполняет только защитную функцию.

Рис.: Плоский ремень
Благодаря своей конструкции плоские ремни в принципе могут проходить с обеих сторон вокруг шкивов. В этом случае обе стороны ремня имеют специальное покрытие. Ремень затем можно использовать для нескольких ременных передач и перекрестных ременных передач .
Плоские ремни позволяют передавать высокие скорости и высокие крутящие моменты (и, следовательно, большую мощность). Чтобы плоский ремень не соскочил со шкива, поперечное сечение поверхности шкива имеет небольшую выпуклую кривизну.В зависимости от ширины шкива высота выступа обычно составляет от 0,3 мм до 1,2 мм. Это обеспечивает самоцентрирование ремня и предотвращает его соскальзывание.
Рис.: Шкив для плоских ремней
Плоские ремни обычно производят очень мало шума. Это также положительно сказывается на сроке службы и эффективности (около 98%) и, следовательно, на обслуживании ремня. Из-за относительно небольшой толщины ремень может быть очень сильно изогнут, что позволяет использовать его с относительно небольшими шкивами.Однако недостатком плоских ремней является относительно высокая нагрузка на опору, вызванная высокими усилиями предварительного натяжения.
Плоские ремни обладают высокой эффективностью и гибкостью, а также низким уровнем износа и шума; однако они требуют относительно больших усилий предварительного натяжения!
Ремни клиновые
Высокая нагрузка на подшипник при использовании плоских ремней может быть значительно снижена за счет использования клиновых ремней. Клиновидное поперечное сечение приводит к высоким силам трения на боковых поверхностях из-за «эффекта клина».Следовательно, для создания требуемых сил трения для передачи мощности необходимы только относительно низкие силы предварительного натяга. Соответственно, нагрузка на подшипник также значительно снижается.
Рис.: Стандартный клиновой ремень (с оберткой)
И наоборот, при тех же усилиях предварительного натяжения, при использовании клиновых ремней вместо плоских ремней могут передаваться гораздо более высокие крутящие моменты. Для дальнейшего увеличения передачи мощности два или более клиновых ремня также могут быть расположены параллельно друг другу.
Рисунок: Клиновые ремни
Клиновые ремни могут передавать значительно более высокие крутящие моменты при той же нагрузке на подшипник, чем плоские ремни; однако КПД ниже!
Так называемый угол канавки \ (\ alpha \) составляет 38 ° или 32 °, в зависимости от диаметра шкива, при этом ремень контактирует со шкивом только на наклонных боковых сторонах.Таким образом, клиновой ремень не должен касаться дна канавки, так как контактное усилие должно создаваться только боковыми поверхностями. Иначе не было бы эффекта клина! При той же радиальной силе (нагрузке на подшипник) общая сила трения для клиновых ремней значительно выше.
Рисунок: Силы, действующие на клиновой ремень
На рисунке выше показано, что радиальная сила \ (F_b \) должна быть уравновешена двумя результирующими нормальными силами \ (F_n \) на боковых сторонах. Таким образом, связь между радиальной силой и нормальными силами может быть установлена с использованием угла канавки \ (\ alpha \):
\ begin {align}
\ sin \ left (\ tfrac {\ alpha} {2} \ right) & = \ frac {\ tfrac {F_b} {2}} {F_n} = \ frac {F_f} {2 \ cdot F_n} \\ [5px]
F_n & = \ frac {F_b} {2 \ cdot \ sin \ left (\ tfrac {\ alpha} {2} \ right)} \\ [5px]
\ end {align}
Поскольку сила трения \ (F_f \) пропорциональна нормальной силе \ (F_n \) в соответствии с законом трения Кулона , применяется следующее уравнение:
\ begin {align}
F_ {f} & \ sim F_n \\ [5px]
F_f & \ sim \ frac {F_b} {2 \ cdot \ sin \ left (\ tfrac {\ alpha} {2} \ right )} \\ [5px]
\ end {align}
Обратите внимание, что эта сила трения одинаково действует на обе стороны, так что в сумме сила трения в два раза больше.Таким образом, к общей силе трения применимо следующее:
\ begin {align}
& F_ {f, total} = 2 \ cdot F_f \ sim F_b \ cdot \ frac {1} {\ sin \ left (\ tfrac {\ alpha} {2} \ right)} \\ [ 5px]
& \ boxed {F_ {t, total} \ sim F_b \ cdot \ frac {1} {\ sin \ left (\ tfrac {\ alpha} {2} \ right)}} ~~~ \ text {действительно для клиновых ремней} \\ [5px]
\ end {align}
Для сравнения, сила трения плоских ремней пропорциональна только радиальной силе \ (F_b \):
\ begin {align}
& \ boxed {F_ {f, total} \ sim F_b} ~~~ \ text {действительно для плоских ремней} \\ [5px]
\ end {align}
Следовательно, клиновые ремни с одинаковой опорной нагрузкой \ (F_b \) могут передавать более высокие усилия на коэффициент \ (\ frac {1} {\ sin \ left (\ frac {\ alpha} {2} \ right)} \ ) (из-за повышенной силы трения).Выражается цифрами: коэффициент 3,1 или 3,6 для углов канавки 38 ° или 32 °.
Поскольку клиновые ремни опираются только на боковые стороны, они специально разработаны для определенного диапазона диаметров шкивов, а также для определенных углов намотки. В противном случае, например, ремни, предназначенные для шкивов большего размера, будут слишком сильно изгибаться, а боковые поверхности изгибаются, а затем перестают лежать ровно.
Анимация: поперечное сечение клинового ремня
Из-за большей толщины клиновых ремней по сравнению с плоскими ремнями энергия, необходимая для сгибания ремня вокруг шкивов, выше.Следовательно, клиновые ремни имеют немного меньший КПД, чем плоские ремни (около 95%).
В то время как передаточное число для плоских ремней определяется внешним диаметром шкивов, в случае клиновых ремней так называемый шаговый диаметр шкива должен приниматься за основу для расчета передаточного числа из-за особой геометрии. . Делительный диаметр \ (d \) определяется номинальной шириной ремня \ (b_w \). Номинальная ширина соответствует ширине ленты на уровне нейтральной оси .Таким образом, согласно определению нейтральной оси, номинальная ширина всегда остается постоянной, даже когда ремень изогнут (то есть при вращении вокруг шкивов разного диаметра).
Следует отметить, что клиновые ремни должны приработаться после первоначальной сборки, прежде чем их можно будет ввести в действие. Для этого требуется соответственно увеличенная предварительная нагрузка прибл. 30% при вводе в эксплуатацию.
Со временем были разработаны различные типы клиновых ремней в зависимости от области применения.Наиболее важные из них более подробно описаны в следующих разделах.
Стандартные клиновые ремни
«Классические» клиновые ремни стандартизированы в Германии согласно DIN 2215 и имеют отношение высоты к ширине 1: 1,6. Натяжные шнуры из стали, арамида, полиэстера или стекла заделаны в эластомерную сердцевину, покрытую верхним слоем. Натяжные шнуры проходят на уровне номинальной ширины (нейтральная ось).
Рис.: Стандартный клиновой ремень (с оберткой)
Для увеличения сопротивления трению или износу, а также для защиты ремня от вредных внешних воздействий клиновой ремень может быть покрыт специальной резиновой тканью.В таком случае он именуется клиновым ремнем с оберткой . Такие обернутые клиновые ремни используются, например, в приводах насосов в химической промышленности для перекачки агрессивных сред.
Клиновые ремни с оберткой обеспечивают дополнительную защиту от вредного воздействия окружающей среды!
Если, с другой стороны, такой резиновый кожух отсутствует, края ремня, так сказать, «сырые», и говорят о клиновом ремне с необработанными краями . Из-за отсутствия относительно жесткой оболочки клиновые ремни с необработанной кромкой , таким образом, обладают большей гибкостью.Кроме того, передача усилия от шкива к натяжным шнурам происходит не через оболочку, а непосредственно через сердечник. Это приводит к увеличению передачи мощности. Чтобы улучшить поперечную жесткость, волокна эластомера включены поперек направления движения ленты.
Рис.: Стандартный клиновой ремень (необработанная кромка)
Преимущество клиновых ремней с необработанной кромкой по сравнению с классическими клиновыми ремнями заключается в более низком износе из-за отсутствия износостойкой оболочки и связанной с этим бесшумной работы.Кроме того, необработанные края можно шлифовать по сравнению с обернутыми клиновыми ремнями, что позволяет изготавливать ремни с более узкими допусками.
Клиновые ремни с необработанной кромкой демонстрируют меньший износ и более высокий КПД, чем клиновые ремни с оберткой!
Ремень клиновой узкий
По сравнению со стандартными клиновыми ремнями, узкие клиновые ремни имеют более благоприятное соотношение высоты к ширине 1: 1,2. Большая высота (при той же ширине, что и у классического клинового ремня) обеспечивает большую передачу мощности. И наоборот, ширина ремня может быть намного меньше при той же передаче мощности.Связанная с этим более низкая масса ремня узкого клинового ремня снижает центробежные силы, возникающие во время работы, так что можно достичь более высоких скоростей ремня.
Рис.: Сравнение узкого и стандартного клинового ремня
Однако увеличенная толщина ремня отрицательно сказывается на гибкости. Чтобы компенсировать это и иметь возможность использовать узкие клиновые ремни даже с относительно небольшими диаметрами шкивов, они, следовательно, зубчатые (так называемые узкие зубчатые ремни ) . Это увеличивает гибкость даже при сильных изгибах. Вот почему узкие клиновые ремни обычно используются в версии с необработанными краями.
Рис.: Узкий клиновой ремень с необработанной кромкой (зубчатый)
Повышенная передача мощности в сочетании с высокой гибкостью зубчатых узких клиновых ремней приводит к относительно компактной конструкции таких ременных приводов. Кроме того, более низкая жесткость на изгиб снижает энергию деформации, необходимую при движении ремня вокруг шкивов, что увеличивает эффективность по сравнению с классическим клиновым ремнем.По этой причине классические клиновые ремни все больше и больше должны уступать место (зубчатым) узким клиновым ремням.
Рис.: Узкий клиновой ремень с необработанной кромкой (зубчатый) Узкие клиновые ремни
обеспечивают более высокую передаваемую мощность, чем классические клиновые ремни!
Широкие клиновые ремни (ремни с регулируемой скоростью)
Так называемые широкие клиновые ремни с соотношением высоты и ширины более 1: 2 используются для трансмиссий большой мощности и для приложений, где происходят большие изменения скорости. Поэтому их также называют ремнями с регулируемой скоростью .
Рис.: Широкий клиновой ремень с необработанной кромкой (ремень с регулируемой скоростью)
Ремни с регулируемой скоростью обычно имеют зубцы для уменьшения жесткости на изгиб. Такие типы ремней используются в бесступенчатых трансмиссиях, в которых диаметр шкива изменяется осевым смещением для регулировки передаточного отношения.
Двойные клиновые ремни (шестигранные)
Двойные клиновые ремни — это, по сути, два клиновых ремня, которые устанавливаются друг на друга. Таким образом, обе стороны ремня могут использоваться для передачи энергии.Двойные клиновые ремни из-за их формы поперечного сечения также называются шестигранными ремнями . Ремни с шестигранной головкой могут приводить в движение два шкива с противоположным направлением вращения. Двойной клиновой ремень также можно использовать, когда необходимо изменить направление вращения.
Рис.: Обернутый двойной клиновой ремень (шестигранный ремень) Анимация: Двойной клиновой ремень (шестигранный ремень)
Kraftbands
Если несколько отдельных клиновых ремней соединены друг с другом при помощи крышки , это обозначается как kraftband («kraft» = немецкое слово, обозначающее «мощность», а «band» = немецкое слово, обозначающее ленту).Такое сочетание нескольких клиновых ремней гарантирует, среди прочего, что отдельные клиновые ремни не соскакивают со шкива при ударных нагрузках. Ремни Kraftband обычно состоят из зубчатых узких клиновых ремней с необработанными краями.
Рисунок: Крафт-лента с оберткой Рисунок: Крафт-лента с необработанной кромкой
Поликлиновые ремни (змеевиковые ремни)
Поликлиновой ремень (также называемый змеевиком или поликлиновым ремнем ) представляет собой смесь плоского ремня и клинового ремня, при этом натяжные шнуры проходят по всей номинальной ширине (нейтральная ось). в отличие от крафтбанда.Таким образом, такой поликлиновой ремень в особой степени сочетает в себе преимущества обоих типов ремней, то есть высокую гибкость в сочетании с высокой передачей мощности и относительно низкой нагрузкой на подшипник. Змеевиковый ремень используется, например, в нескольких приводах, в которых один шкив приводит в движение несколько других шкивов. Это имеет место, например, в автомобилях, где двигатель должен приводить в действие не только генератор переменного тока, но также насос серводвигателя, компрессор кондиционера, вентилятор и водяной насос.
Рис.: Поликлиновой ремень с необработанными краями (змеевик)
Круглые ремни
Круглые ремни — это специальные ремни, которые используются почти исключительно для передачи движения и реже для передачи энергии.Благодаря симметричному поперечному сечению круглые ремни можно легко направлять в разные стороны с помощью направляющих шкивов. На рисунке ниже показана передача движения круглого ремня для измерения центростремительной силы.
Рисунок: Круглый ремень
Ремни привода ГРМ (зубчатые ремни)
При использовании типов ремней с фрикционной блокировкой, таких как плоские ремни и клиновые ремни, происходит проскальзывание, что соответственно снижает эффективность и точность управления. Однако этого можно предотвратить с помощью зубчатых ремней , поскольку зубцы, прикрепленные к поверхности ремня, затем передают усилие положительно.Проскальзывания не может быть. Поэтому зубчатые ремни всегда используются, когда требуется точное позиционирование. По этой причине зубчатые ремни также называются зубчатыми ремнями или зубчатыми ремнями .
Рис.: Ремень ГРМ (синхронный ремень)
На рисунке ниже показаны ремни ГРМ, используемые для управления печатающей головкой 3D-принтера.
Рис.: Приводной ремень для установки головки 3D-принтера
Ременный привод и его типы
Ременные передачи
— это тип фрикционных приводов, используемых для передачи мощности.
Они довольно популярны благодаря высокой прочности и надежности.
Ременные приводы
также экономичны и экономичны для большинства требований к передаче мощности.
Они сравнительно просты в установке и обслуживании, а
в целом долговечны и жизнеспособны в долгосрочной перспективе.
Ременные передачи используются для передачи мощности между двумя валами, у которых нет общей оси. Величина мощности, передаваемой между валами, зависит от величины трения между ними
.
Факторами, определяющими передачу мощности, являются скорость ремня,
Натяжение ремня между шкивами и угол контакта между шкивами.
Для получения оптимальной производительности и желаемых результатов от ременного привода
выбор правильного ремня в соответствии с областью применения становится решающим.
Выбор правильного типа ремня для конкретного применения будет зависеть от типа используемого привода
, рабочих оборотов в минуту, выработки мощности, диаметра шкивов и межосевого расстояния
, конструкции намотки,
Пространства, доступного для установки, условий ударной нагрузки ,
Проблемы с рассеянием статического электричества, сроком службы ремня и т. Д.
Типы ременных приводов
Существует две широких классификации типов ременных приводов:
Они определяются количеством необходимой передачи мощности и
Расположение ремней.
Ременные передачи в зависимости от передаваемой мощности
Световые приводы:
Используется в сельскохозяйственных машинах и небольших машинах. Скорость ленты обычно составляет 10 м / сек. Идеально подходит для приложений, где требуется малая передача энергии.
Средние диски:
Используется в промышленных и полупромышленных применениях;
Подача мощности в этой установке находится в среднем диапазоне. Скорость ленты в
широко используется при обработке и аналогичных операциях. Этот тип настройки составляет от 10 м / с до 22 м / с.
Большие диски:
Как следует из названия, это большие ременные передачи, используемые для передачи большой мощности. Он находит широкое применение в процессах, где требуется высокая мощность передачи.Скорость ремня в этом формате ременной передачи превышает 22 м / сек. Он находит применение в работе компрессоров и подобного крупного оборудования.
Ременные передачи по расположению ремня
Открытый ременной привод
В этом типе ременной передачи:
Узел валов параллелен и вращается в одном направлении. Размер вала варьируется, и большой вал соединен с маленьким валом. Мощность передается от большего вала к меньшему валу,
Нижняя сторона известна как более узкая сторона.
Также прочтите: Основное объяснение совместной работы двухтактного двигателя и карбюратора
Поперечно-ременной привод:
В этом типе ременной передачи валы параллельны друг другу, как и в открытой ременной передаче.
Но ремни имеют поперечную конфигурацию и движутся в противоположном направлении друг от друга. В этой конфигурации,
применяется та же компоновка одного вала больше, чем другого. Привод с перекрестным ремнем имеет большее натяжение на стороне, которая действует как приводная i.е. направление, в котором движется ремень. Сторона, которую втягивают, называется узкой стороной, а другая — слабой стороной.
Четвертьоборотный ременной привод
Также прочтите: Бесступенчатая трансмиссия: механизм и преимущества
Этот тип ременной передачи также известен как ременная передача с прямым углом. В этих конфигурациях валы расположены под прямым углом и движутся в одном направлении. Это создает уникальную проблему, а именно движение ремня по шкиву,
Для решения этой проблемы ширина вала в четверть раза больше ширины ремня.Следовательно, название четверть поворачивает ременную передачу.
Составной ременной привод:
Также прочтите — Бесступенчатая трансмиссия: преимущества и недостатки
Как следует из названия, составной ременной привод
представляет собой сложную конструкцию валов и шкивов
, где мощность передается от более чем одного вала с использованием множества шкивов. Обычно он используется в сложной прикладной среде.
Взгляд на технологию ремней, цепей и зубчатых передач
Джек Уорнер
Потребность в производстве большего количества энергии возрастает с ростом нашей потребности в коммерческих, промышленных и жилых помещениях.Согласно недавнему отчету, только в Северной Америке (включая США, Канаду и Мексику) рынок передачи электроэнергии оценивается в колоссальные 70,4 миллиарда долларов.
На любом промышленном предприятии турбины и двигатели используются для создания вращательного механического движения для выполнения различных задач. Рынок промышленной передачи энергии работает с базовыми продуктами с открытым приводом, такими как ременные передачи, цепные передачи, зубчатые передачи, и каждая из них имеет свой набор преимуществ и недостатков.В этом посте мы рассмотрим плюсы и минусы этих компонентов технологии передачи энергии.
Ременная техника
Одно из самых распространенных устройств, ременные передачи, используются для передачи движения от одного вала к другому с помощью тонкой нерастяжимой ленты, проходящей через два шкива. По сути, это петля из гибкого материала, которая механически связывает вращающиеся валы.
На рынке доступны различные типы ременных приводов, такие как плоский ремень, клиновой ремень, канатный привод и зубчатый ремень.Важно выбрать правильный тип ременной передачи в зависимости от:
Передаваемая мощность
Направление движения ремня
Скорость вала и соотношение скоростей
Условия эксплуатации
Расстояние между валами и доступное пространство
Независимо от типа используемого ременного привода, эта технология обеспечивает плавную и эффективную передачу мощности между валами, даже если они находятся на значительном расстоянии.Эта технология используется, когда вам нужно передать вращательное движение между двумя параллельными валами. Это самый дешевый способ передачи энергии.
Преимущества ременного привода:
Ременные приводы экономичны. Эффективность нового ременного привода может достигать 95-98 процентов
Они просты в использовании
Ременные передачи не требуют параллельного вала
Имеют низкую стоимость обслуживания
Поставляются с защитой от перегрузки и заклинивания
С помощью ступенчатых или конических шкивов можно получить разные скорости.
Когда расстояние между валами очень велико, ременные передачи являются наиболее экономичным вариантом
Глушитель шума и вибрации
Колебания нагрузки амортизируются, что увеличивает срок службы оборудования.
Действие сцепления можно активировать, ослабив натяжение ремня
Однако ленточная технология также имеет определенные недостатки .Это:
Ременные передачи не компактные
Ограниченная скорость около 35 метров в секунду
По сравнению с другими режимами передачи энергии, они имеют короткий срок службы
Обычно его рабочие температуры ограничиваются от –35 до 85 ° C
Угловая скорость ременных передач непостоянна. Это приводит к растяжению, скольжению и износу ремня
Имеет ограниченную передачу мощности до 370 кВт, что увеличивает тепловыделение.
Ременные передачи обычно создают большую нагрузку на валы и подшипники
Для компенсации износа и растяжения им дополнительно требуется натяжной шкив или некоторая регулировка межосевого расстояния.
Соотношение скоростей меняется из-за проскальзывания ремня
Технологии цепей
Как следует из названия, цепные приводы имеют бесконечный ряд звеньев цепи с сеткой из зубчатых звездочек.В отличие от ременных приводов, в цепной технике нет скольжения. Однако они в основном подходят для небольших межцентровых расстояний, обычно до 3 метров. В некоторых особых случаях цепные приводы могут преодолевать расстояние до 8 метров.
Эта технология используется для выполнения трех основных функций. Это:
Мощность передачи: Они могут передавать мощность (скорость и крутящий момент) от одного компонента к другому с помощью связанной цепи и звездочек. Цепные приводы могут передавать большой крутящий момент даже в компактном пространстве.
Транспортировка материалов: Они могут перемещать, переносить, сдвигать, толкать и тянуть различные материалы, прикрепляя к цепям ведра, рамы, карманы или сетки. Они часто используются для поворота роликов для перемещения конвейерной ленты.
Цели хронирования: Многие отрасли используют их для синхронизации или движения во времени.
Как и любой другой тип систем механической трансмиссии, цепные приводы также имеют ряд преимуществ и недостатков. Преимущества включают:
Положительные приводы без проскальзывания и проскальзывания
В отличие от ременных передач, в цепных передачах угловая скорость остается постоянной.
Передаточное число до 8: 1
Обеспечивает высокое передаточное число от 8 до 10 за один шаг
Высокоэффективный цепной привод дает преимущество большей мощности по сравнению с ремнями
Может использоваться как для малых, так и для больших межцентровых расстояний
Цепные приводы имеют низкую стоимость обслуживания
Они обеспечивают высокий КПД передачи до 98 процентов
Могут работать даже во влажных условиях
Более компактный и простой в установке по сравнению с ременным приводом
Цепные приводы не изнашиваются под воздействием солнечного света, масла, смазки или возраста
Более низкая нагрузка на вал, чем ременные передачи
Недостатки цепных передач
Начальная стоимость установки выше ремня
Себестоимость также относительно выше
Цепные приводы требуют регулярной смазки
Ведущий и ведомый валы должны быть точно выровнены и параллельны
Они могут иметь колебания скорости при чрезмерном растяжении
Не подходит для применений, где необходимо проскальзывание привода
Цепные приводы издают шум и могут вызывать вибрацию
Имеют меньшую грузоподъемность и срок службы по сравнению с зубчатыми передачами
Зубчатая техника
В мире механической передачи энергии зубчатые передачи занимают особое и видное место.Это наиболее предпочтительная технология, когда вам нужно передать значительную мощность на короткое расстояние с постоянным соотношением скоростей. Механизм зубчатых передач довольно прост — зубья, нарезанные на заготовках шестерни, сцепляются друг с другом для передачи мощности. Во избежание скольжения выступы на одном диске зацепляются с выемками на другом диске в зубчатых передачах.
В этой технологии используются разные типы шестерен для передачи энергии. Фактически, он может передавать мощность не только между параллельными валами, но также между непараллельными, копланарными, пересекающимися и т. Д.валы.
Ниже приведены преимущества зубчатых передач:
Приводы положительные и нескользящие
Большое и постоянное передаточное число 60: 1 может быть получено при использовании зубчатых передач с минимальным пространством
Зубчатые передачи обладают механической прочностью, что позволяет поднимать большие грузы с помощью тележки
Более длительный срок службы по сравнению с ременной и цепной передачей
Они могут передавать большую мощность
Зубчатые передачи имеют высокий КПД передачи
Они могут передавать движение на небольшом межосевом расстоянии валов
Эти приводы идеальны для передачи малой, средней и большой мощности
Шестерни могут передавать движение даже между непараллельными пересекающимися валами
Это самые компактные по сравнению с ременной и цепной передачей
К сожалению, зубчатые передачи тоже имеют недостатки :
Зубчатые передачи нельзя использовать для валов с большим межосевым расстоянием
Они не идеальны для больших скоростей
Эти приводы требуют регулярной смазки и более сложного процесса нанесения
Шум и вибрация увеличиваются на высокой скорости
Они менее экономичны по сравнению с ременными и цепными передачами
Использование нескольких передач увеличивает общий вес машины
У них нет гибкости
Не подходит для передачи движения на большое расстояние
Некоторые части станка могут быть необратимо повреждены из-за зубчатого колеса шестерен.Это чаще встречается в случае чрезмерной нагрузки
Заключение
Энергия необходима для привода машин и оборудования различного назначения. В разных отраслях промышленности используются разные продукты для передачи энергии, а иногда и их комбинация для удовлетворения своих потребностей. Поэтому, если кто-то спросит, какая технология передачи мощности является лучшей, будет несложно выбрать один из них, поскольку у этих приводов есть свои плюсы и минусы.Таким образом, единственным определяющим фактором должна быть задача, которую необходимо решить с помощью технологии передачи энергии. И, конечно, бюджет тоже.
Об авторе: Джек Уорнер — технический энтузиаст, который любит быть в курсе последних норм в мире технологий. Он пишет для Power Jack Motion, компании, которая производит и поставляет компоненты управления движением.
.