Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 52
Текст из файла (страница 52)
5 10 15 20 25 30 С, ....... 1,03 1,00 0.95 0,88 0,79 0,68 С вЂ” коэффициент режима нагрузки, учитывающий влиянйе периодических колебаний нагрузки на долговечность ремня. Нагрузка Спокой- Умерен- Значитель- Ударная и резко ная ные коле- ные колеба- переменная бания ния ф— коэффициент, учитывающий способ натяжения ремня и наклон линии центров передачи к горизонту (у вертикальных передач собственная масса ремня уменыпает его прижатие к нижнему шкиву): 0...60" 60..
80 80...90 Угол наклона линии центров передачи к горизонту Передачи с автоматическим натяжением Со Передачи с периодическим подтягиванием С„ 0,9 08 Формула (12.23) является общей для всех типов ременных передач. На практике в таком виде ее используют только при расчете плоскоременных передач. Особенности расчета клин оременных передач рассматриваются ниже (см. ~ 12.4). Способы натяжения ремней. Выше показано, что значение на1 яжения Ео ремня оказывает существенное влияние на 263 Гя ! ...0,85 0,9...0.8 0,8..0,7 0,7...0,6 П р и м е ч а н и е. Меньшие значения для поршневых и других подобных двигателей.
п11р:ИгигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 долговечность, тяговую способность и КПД передачи. Наиболее экономичными и долговечными являются передачи с малым запасом трения (с малым запасом Го). На практике большинство передач работает с переменным режимом нагрузки, а расчет передачи выполняют по максимальной из возможных нагрузок.
При этом в передачах с постоянным предварительным натяжением Го в периоды недогрузок излишнее натяжение снижает долговечность и КПД. С этих позиций целесообразна конструкция передачи, у которой натяжение ремня автоматически изменяется с изменением нагрузки, т. е, Рис. !2.13 Рис. 12 12 отношение Е,/Го =сопй.
Пример такой передачи показан на рис. 12.12. Здесь ременная передача сочетается с зубчатой. Шкив 1 установлен на качающемся рычаге 2, который является одновременно осью ведомого колеса 3 зубчатой передачи. Натяжение 2ГО ремня равно окружной силе в зацеплении зубчатой передачи, т. е. пропорционально моменту нагрузки. Преимуществом передачи является также то, что центробежные силы не влияют на тяговую способность (передача может работать при больших скоростях).
Недостатки передачи— сложность конструкции и потеря свойств самопредохранения от перегрузки. На рис. 12.13 показан пример схемы передачи, в которой натяжение ремня автоматически поддерживается постоянным. Здесь натяжение осуществляется массой т электродвигателя, установленного на качающейся плите. Постоянное натяжение получают также в передачах с натяжным роликом (см. рис. 12.16, е).
Третьим способом натяжения является способ периодического подтягивания ремня (по мере его вытяжки) с помощью винта или другого подобного устройства ~рис. 12.14), где Рис 12.14 Рис. 12.15 2б4 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 двигатель можно перемещать по салазкам плиты. Периодическое регулирование натяжения требует систематического наблюдения за передачей и в случае недосмотра приводит к буксованию и быстрому износу ремня. Нагрузка на валы и опоры.
Силы натяжения ветвей ремня ~за исключением Е.) передаются на валы и опоры (рис. 12.15). Равнодействующая нагрузка на вал Г„= ~ 2Еосоя ф/2). (12.24) Обычно Е„в 2...3 раза больше окружной силы Г, (см. пример расчета), и это, как указывалось выше, относится к недостаткам ременной передачи (в зубчатой передаче Е, ж Р, ). ~ 12.3. Плоскоременная передача До появления клиноременной передачи наибольшее распространение имела плоскоременная передача.
Она проста, может работать при высоких скоростях и вследствие большой гибкости ремня обладает сравнительно высокими долговечностью и КПД. Разновидности передач. На практике применяют большое число различных схем передач плоским ремнем. Из этих схем здесь рассматриваются только наиболее типичные: открытая передача (рис. 12.16, а ) применяется при параллельном расположении валов и одинаковом направлении вращения шкивов; перекрестная передача (рис.
12.16, б), в которой ветви ремня перекрещиваются, а шкивы вращаются в обратных направлениях; полуперекрестная передача (рис, 12.16, в), в которой оси валов перекрещиваются под некоторым углом; угловая передача (рис, 12.16, г), в которой оси валов пересекаются под некоторым углом. Из этих схем на практике чаще всего применяют простую открытую передачу. В Рис. !2.16 265 Ьйр:ПКигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 сравнении с другими она обладает повышенными работоспособностью и долговечностью.
В перекрестных и угловых передачах ремень быстро изнашивается вследствие дополнительных перегибов, закручивания и взаимного трения ведущей и ведомой ветвей. Нагрузку этих передач принимают не более 70...80'~о от нагрузки открытой передачи. Регулируемая передача со ступенчатыми шкивами (рис. 12.1б, д) применяется в тех случаях, когда требуется регулировка передаточного отношения. Передача с натяжным роликом (рис. 12.16,е) применяется при малых межосевых расстояниях и больших передаточных отношениях.
Она автоматически обеспечивает постоянное натяжение ремня. В этой передаче угол обхвата и, а следовательно, и тяговая способность ремня становятся независимыми от межосевого расстояния и передаточного отношения. При любых практически выполнимых значениях а и ~ можно получить а>180'. Натяжной ролик рекомендуют устанавливать на ведомой ветви ремня. При этом уменьшается потребная сила нажатия ролика на ремень, а дополнительный перегиб ремня на ролике меньше влияет на долговечность ремня, так как ведомая ветвь слабее нагружена. Основным недостатком такой передачи является понижение долговечности ремня вследствие дополнительного перегиба обратного знака.
Применение передачи с натяжным роликом сократилось после изобретения клиноременной передачи, которая также позволила уменьшить а и увеличить Основные типы плоских ремней. В машиностроении применяют следующие типы ремней. Кожаные ремни обладают хорошей тяговой способностью и высокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Высокая стоимость и дефицит кожаных ремней значительно ограничивают их применение, Прорезиненные ремни состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани, связанных между собой вулканизированной резиной.
Ткань, имеющая больший модуль упругости, чем резина, передает основную часть нагрузки, Резина обеспечивает работу ремня как единого целого, защищает ткань от повреждений и повышает коэффициент трения, Будучи прочными, эластичными, малочувствительными к влаге и колебаниям температуры, эти ремни успешно заменяют кожаные. Прорезиненные ремни следует оберегать от попадания масла, бензина и щелочей, которые разрушают резину.
Хлолчатобумажпые ремни изготовляют как цельную ткань с несколькими слоями основы и утка, пропитанными специальным составом (битум, озокерит). Такие ремни, легкие и гибкие, могут работать на шкивах сравнительно 2бб Игдир:ПКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 малых диаметров с большими скоростями. Тяговая способность и долговечность у этих ремней меньше, чем у прорезиненных, Шерстяные ремни — ткань с многослойной шерстяной основой и хлопчатобумажным утком, пропитанная специальным составом (сурик на олифе).
Обладая значительной упругостью, они могут работать при резких колебаниях нагрузки и при малых диаметрах шкивов. Шерстяные ремни менее чувствительны, чем другие, к температуре, влажности, кислотам и т. п., однако их тяговые свойства ниже, чем у других типов ремней, Пленочные ремни — новый тип ремней из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона или лавсана. Эти ремни обладают высокими статической прочностью и сопротивлением усталости. При малой толщине (0,4...1,2 мм) они передают значительные нагрузки (до 15 кВт), могут работать при малых диаметрах шкивов и с высокой быстроходностью (0<60 м/с), Для повышения тяговой способности ремня применяют специальные фрикционные покрытия. Рекомендуемые толщины и минимальный диаметр малого шкива для пленочных ремней: 5, мм ....
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,! 1,2 Н„ мм .... 28 36 45 56 бз 75 80 90 100 Соединение концов ремня. Большое влияние на работу передачи, особенно при значительных скоростях, оказывает соединение концов ремня. Недоброкачественное соединение концов ремня приводит его к преждевременному разрушению и снижает тяговую способность передачи. Существует много различных способов соединения концов ремня. Все эти способы можно разделить на три основные группы: сшивка, склеивание, металлическое скрепление. Выбирая тот или иной способ соединения концов ремня, следуе~ учитывать рекомендации специальной литературы [41.
В последнее время промышленность начинает выпускать плоские ремни (например, пленочные) в виде замкнутой ленты определенной длины. Это значительно повышает долговечность ремней и допускаемые скорости. Методика расчета передачи. Расчет плоскоременной передачи базируется на рассмотренной выше общей теории ременных передач и экспериментальных данных, В этом расчете формулу Эйлера (12.11), определяющую тяговую способность передачи, и формулу (12,18) для суммарного напряжения в ремне, определяющую его прочность и долговечность, непосредственно не используют. Их учитывают в рекомендациях по выбору геометрических параметров (а, И, и и пр.) и допускаемых напряжений 1о, 1О, 1сг, ~. которые используют при расчете.