ТЕМА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ.ЛЕКЦИЯ № 10. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ презентация

передач.

3 Геометрия и кинематика РП.

4 Силовые соотношения в ременной передаче. Критерии работоспособности.

5 Материалы и конструкция ремней РП. Натяжные устройства.

ТЕМА 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. ЛЕКЦИЯ № 10. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

фрикционного взаимодействия или зубчатого зацепления замкнутой гибкой связи (ремня) с жесткими звеньями (шкивами), закрепленными на входном и выходном валах механизма.

Ременные передачи

м).
2 Плавность и малошумность работы.
3 Смягчение крутильных вибраций и толчков за счет упругой податливости ремня.
4 Предохранение механизмов от перегрузки за счет проскальзывания ремня при чрезмерных нагрузках.
Недостатки:

1 Относительно большие габариты.
2 Малая долговечность ремней.
3 Непостоянство передаточного числа за счет проскальзывания ремня.
4 Высокая чувствительность передачи к попаданию жидкостей (воды, топлива, масла) на поверхности трения.

Ременные передачи

1.2 Клиноременные (рисунок 2 б).
1.3 Поликлиноременные (рисунок 2 г).
1.4 Круглоременные (рисунок 2 в).
1.5 Зубчатоременная (рисунок 2 д).

Рисунок 2 – Основные виды фрикционных ремней: а) плоский; б) клиновой; в) круглый; г) поликлиновой; д) зубчатый.

Ременные передачи. Классификация

с параллельными геометрическими осями валов и ремнем, охватывающим шкивы в одном направлении (шкивы вращаются в одном направлении) (рисунок 3 а).
2.2 Перекрестная передача – передача с параллельными валами и ремнем, охватывающим шкивы в противоположных направлениях (шкивы вращаются во встречных направлениях) (рисунок 3 б).
2.3 Полуперекрестная передача – оси валов которой перекрещиваются под некоторым углом (чаще всего 90°) (рисунок 3 в).

Ременные передачи. Классификация

Рисунок 3 – Виды ременной передачи

одношкивными валами.
3.2 С двушкивным валом, один из шкивов которого холостой.
3.3 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 окружной скорости ремня:
5.1 Тихоходные (V≤10м/с).
5.2 Среднескоростные (V≤30м/с).
5.3 Быстроходные (V>30м/с).
6 По наличию вспомогательных роликов:
6.1 Без вспомогательных роликов.
6.2 С натяжными роликами.
6.3 С направляющими роликами.

Ременные передачи. Классификация

открытых РП определяют:
- диаметры шкивов ;
- межосевое расстояние ;
- расчетную длину ремня ;
- угол охвата ремнем малого (ведущего) шкива (угол, на котором ремень касается поверхности шкива) .

– для ПРП

– для КРП

элемента ремня меняется в зависимости от того, на какую ветвь этот элемент в данный момент времени попадает. При этом, проходя по ведущему шкиву (при переходе с ведущей ветви на свободную), эта элементарная часть укорачивается, а при движении по ведомому шкиву (переходя со свободной ветви ремня на его ведущую ветвь) – удлиняется.
Следовательно: V1 > V2
1) работа ременной передачи без скольжения ремня по рабочей поверхности шкивов невозможна;
2) скорости движения ведущей и свободной ветвей ремня различны, а следовательно, различны и скорости рабочих поверхностей ведущего и ведомого шкивов.
Отношение разности между окружными скоростями на рабочей поверхности ведущего и ведомого шкивов к скорости ведущего шкива называют коэффициентом скольжения передачи:

Передаточное отношение РП:

Буксование ремня – скольжение ремня относительно шкива по всей дуге обхвата .

создать только за счет предварительного натяжения ремня. При неработающей передаче силы натяжения обеих ветвей будут одинаковыми F0 (рисунок 5, а).

Рисунок 5 – Силы в ременной передаче

При передаче момента Т1 за счет трения ведущего шкива о ремень, набегающая на этот шкив ветвь получает увеличенное натяжение F1, сбегающая – ослабляется F2 (рисунок 5, б).

Для поступательно движущихся ветвей ремня:

Силовые соотношения в РП

Из условия равновесия шкива:

Суммарное натяжение ветвей ремня остается неизменным:

где

– окружная сила, предаваемая ремнем.

Тогда:

и качества фрикционной пары материалов ремня и шкива.

Силовые соотношения в РП

Силовую связь между F1 и F2 установил Эйлер:

где

– основание натурального логарифма (e ≈ 2,7183);

– коэффициент трения покоя (коэффициент сцепления) между материалами ремня и шкива;

– угол скольжения.

Отношение разности сил натяжения в ветвях ремня работающей передачи к сумме этих сил называется коэффициентом тяги (ϕ).

Оптимальная величина коэффициента тяги:

работоспособности ременной передачи. Проектный расчет обычно выполняется по тяговой способности, а расчет долговечности является проверочным.

Рисунок 6 – Кривые скольжения и КПД

Тяговую способность РП характеризует график (рисунок 6.) На нем выявляются 3 зоны:
1 – зона упругого скольжения (0 ≤ ϕ ≤ ϕ0; ε меняется линейно);
2 – зона частичного буксования (ϕ0 ≤ ϕ ≤ϕ max, ε быстро растет);
3 – зона полного буксования (ϕ • ϕmax скольжение полное).

Критерии работоспособности РП

ϕ0 – предел рационального использования ремня.

Зона с ϕ до ϕmax – способ-ность ремня переносить перегрузки.

ремня;
- натяжение от рабочей нагрузки;
- натяжение от изгиба вокруг шкива;
- натяжение от действия центробежных сил при обегании шкива.

Силы и напряжения в ремнях РП

На внешней стороне ремня все виды названных напряжений являются растягивающими и потому суммируются. Таким образом, максимальные растягивающие напряжения в ремне:

Рис.7 Эпюра распределе-ния напряжений по длине ремня

- износостойкость и прочность при циклических нагрузках; - высокий коэффициент трения со шкивами; - малый модуль упругости и изгибную жесткость.

Рисунок 9 – Сечения плоских резинотканевых ремней: 1 – слои кордткан; 2 – обкладки.

Рисунок 8 – Сечения клиновых ремней: а) кордтканевый; б) кордшнуровой; в) поликлиновой.

Материалы и конструкция ремней РП

Рисунок 10 – Сечения плоских ремней: 1 – кордшнуровые; 2 – полиамидные.

создание начального натяжения, обеспечивающего необходимую силу трения ремня о шкив;
- увеличение угла обхвата ремнем малого шкива;
- компенсация увеличения длины ремня в результате вытягивания.

Рисунок 11 – Натяжное устройство постоянного действия

Рисунок 13 – Натяжное устройство автоматического действия

Рисунок 12 – Натяжное устройство периодического действия

передаточным отношением.

Рисунок 14 – Пластинчатоременный вариатор (а) и ремень (б)

а)

б)

вал от напряжений изгиба