Клиноременные передачи. Конструкции ремней и расчет передачи

5.6. Клиноременные передачи

В машиностроении в настоящее время широкое распространение получили передачи клиновыми ремнями. Ремень, впоперечном сечении имеющий форму клина, входит вклиновидный желоб и работает своими боковыми поверхностями (рис. 42), Сила Q, прижимающая ремень к шкиву, вызывает нормальные давления 2N, которые обеспечивают силу трения

где Р — окружное усилие.

Из условия равновесия имеем

откуда после подстановки

получаем

Здесь f' — приведенный коэффициент трения

Нередко для практических расчетов принимают

Принимая в среднем f= 0,26, получим при β = 38°

Если значение этого приведенного коэффициента трения подставить в формулу

то станет видно, что для получения необходимого натяжения S₁ в ведущей ветви натяжение S₂ в ведомой ветви можно взять значительно меньшим, чем в плоскоременной передаче. Следовательно, и напряжение σ₀ от предварительного натяжения S_oтакже будет меньшим.

Клиноременные передачи имеют следующие основные положительные качества:

1.  достаточно высокий к.п.д. до 0,96 при одном ремне; до 0,94-0,95 при двух и более ремнях. В отдельных случаях, при оптимальных условиях, к.п.д. может доходить до 0,98;

2.  возможность осуществлять большие передаточные числа (i> 6 и более) без натяжного ролика, так как благодаря заклиниванию ремней угол обхвата может быть уменьшен до α = 120°;

3.  возможность осуществлять передачи с малым межцентровым расстоянием.

4.  большие окружные усилия можно передать при весьма малом натяжении ведомой ветви, что уменьшает также давление на валы шкивов.

К недостаткам клиноременных передач следует отнести:

1.  несколько меньший срок службы ремней по сравнению с плоскими ремнями;

2.  большую жесткость ремней;

3.  шкивы клиноременной передачи более дороги в изготовлении;

4.  необходимость в смещении валов для надевания ремней на шкивы или в натяжном приспособлении.

Конструкции ремней и расчет передачи

Клиновые ремни делаются без шва, в специальных пресс-формах. Они выполняются двух конструкций:

1) кордотканевой (рис.43а), в которой несущий нагрузку слой корда состоит из нескольких рядов почти безуточной ткани с основой из тонких шнуров и

2) кордо-шнуровой (рис.43б) с кордом из толстого шнура, навитым в один слой. Корд размещается в зоне нейтральной линии ремня. Выше (в слое растяжения) и ниже (в слое сжатия) располагаются резиновые подушки. Снаружи ремень имеет обертку из прорезиненной ткани, расположенной диагонально.

Для работы на шкивах малых диаметров применяются также зубчатые ремни с гофрами в нижней части (в).

Номинальной длиной ремня является его внутренняя длина. Расчетная длина по нейтральному слою ремня используется для определения межцентрового расстояния.

Существует семь стандартных размеров: от а/h= 10/6 до a/h= 50/30 мм/мм. Каждый размер ремня по сечению обозначается определенной буквой по ГОСТ 1284 — 45.

Из уравнения

следует, что чем больше окружная скорость  [м/сек], тем большую мощность N [л. с.] может передать ремень при одном и том же окружном усилии Р[кг.]

Для ориентировки при проектировании клиноременных передач в табл. 3 указаны рекомендуемые сечения ремней для общей передаваемой мощности.

Расчетная мощность определяется по формуле

Таблица 3

Сечение ремней в зависимости от передаваемой мощности

а число ремней —

Рекомендуется число ремней брать не более шести, так как при z>6 ведущий шкив получается излишне широким (длинным), что вызывает большие изгибающие напряжения в вале.

Для клиноременных передач наименьшее межцентровое расстояние

По сравнению с плоскоремённой клиноременная передача получается значительно компактней.

Расчетная длина ремня определяется по приближенной формуле

Длина стандартного ремня подбирается в соответствии с ГОСТ.