Клиноремённые передачи. 
Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования

Клиноремённая передача представляет собой открытую передачу с одним или несколькими клиновыми ремнями, рабочими поверхностями которых являются боковые стороны. Общий вид передачи показан на рис. 31. Она состоит из электродвигателя 2, ведущего шкива 1, исполнительного механизма 3, ведомого шкива 4 и приводных клиновых ремней 5.

На выходной валу электродвигателя 2 закреплён ведущий шкив 1, а на входном валу исполнительного механизма (вентилятора семяочистительной машины, вала обескрыливателя семян, вала транспортёра и т. п.) установлен ведомый шкив 4. На шкивы натягиваются один или несколько приводных клиновых ремней 5. При включении электродвигателя за счёт сил трения между боковыми поверхностями ремней и шкивов крутящий момент передаётся на ведомый шкив 4 и далее к исполнительному механизму. Количество приводных ремней 5 зависит от мощности, необходимой для привода в работу исполнительного механизма.

Рис. 31. Общий вид клиноремённой передачи:

1 — ведущий шкив; 2 — электродвигатель; 3 — исполнительный механизм; 4 — ведомый шкив; 5 — приводные клиновые ремни Преимуществами клиноремённых передач по сравнению с плоскоремёнными являются:

• — большая тяговая способность;
• — имеют меньшее межосевое расстояние;
• — допускают меньший угол обхвата малого шкива;
• — допускают большие передаточные числа (и < 10);
• — надёжность работы при любом расположении валов;
• — возможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала;
• — сохранение работоспособности при обрыве одного из ремней, так как они допускают значительные перегрузки.

Недостатками клиноремённых передач являются:

• — стандартные клиновые ремни не допускают скорость более
• 30 м/с;
• — у клиновых ремней большие потери на трение и напряжения изгиба;
• — конструкция шкивов сложнее.

Клиноремённые передачи широко применяются в приводах до 400 кВт; КПД составляет rj — 0,87… 0,97.

А. Клиновые и полнклнновые ремни

Клиновые ремни в поперечном сечении представляют собой трапецию (рис. 32) и состоят из резинового или резинотканевого слоя растяжения 1 (рис. 32, а, б), несущего слоя 2 из кордткани (рис. 32, а) или кордшнура (рис. 32, б), резинового слоя сжатия 3 и обёрточного слоя 4 прорезиненной ткани.

Рис. 32. Конструкция клиновых ремней:

а — с кордгканью; б — с кордшнуром; в — с зубьями: 1 — слой растяжения; 2 — несущий слой; 3 — резиновый слой сжатия; 4 — обёрточный слой Более гибкими и долговечными являются кордшнуровые ремни, применяемые в быстроходных передачах.

Для увеличения гибкости ремни могут изготовляться с зубьями (пазами) на внутренней поверхности (рис. 32, в).

Клиновые приводные ремни выполняются бесконечными с углом клина ф₀ = 40°. В зависимости от отношения ширины большего основания трапеции Ьо к её высоте h клиновые ремни бывают:

• -узкие (-^-«1,2); п
• — нормальных сечений (—"1,6);

h

— широкие (—"2,5 и более), применяемые в клиноремённых ва- h

риаторах.

Ремни нормальных сечений стандартизированы по размерам сечения, которые обозначаются 0, А, Б, В, Г, Д, Е.

Узкие клиновые ремни передают в 1,5−2 раза больше мощности, чем ремни нормальных сечений. Четыре сечения этих ремней (У0, УА, УБ, УВ) заменяют семь нормальных сечений.

Кроме этих ремней, стандартизированы:

• — вентиляторные ремни для автомобилей, тракторов и комбайнов;
• — приводные клиновые ремни для сельскохозяйственных машин.

Поликлиновые ремни (см. рис. 26, в) представляют собой бесконечные плоские ремни с ребрами на нижней стороне, работающие на шкивах с клиновыми канавками. Ширина такого ремня в 1,5−2 раза меньше ширины комплекта ремней нормальных сечений при одинаковой мощности. Изготавливают три сечения кордшнуровых поликлиновых ремней, обозначаемых К, Л и М с числом рёбер от 2 до 50, длиной от 400 до 4000 мм и углом клина (ра = 40°.

Б. Расчёт клнноременных передач

Расчёт передачи проводят из условий обеспечения тяговой способности и долговечности ремней. Он основан на тех же предпосылках, что и расчёт плоскоременных передач.

Для выполнения расчёта должны быть известны: желательное межцентровое расстояние А, мм; передаваемая мощность N, Вт; угловая скорость ведущего шкива со_ь с'¹; угловая скорость ведомого шкива со₂, с*¹.

Расчёт клиноремённой передачи рекомендуется вести в следующей последовательности.

• 1. По заданной мощности и частоте вращения малого шкива с помощью графиков или таблиц выбирается сечение ремня. При мощностях N до 2 кВт выбирают сечение 0, а при N > 200 кВт — сечение Е.
• 2. Определяется передаточное число:

3. Определяется расчётный диаметр малого шкива. Минимальные стандартные значения диаметров в зависимости от принятого сечения приводятся в таблицах диаметров для клиновых ремней. Следует помнить, что приведенные значения обеспечивают минимальные габариты передачи.

При отсутствии жёстких требований к габаритам передачи расчётный диаметр d малого шкива следует принимать больше минимального значения, т. е.

4. ОпределяГгся диаметр ведомого шкива по формуле.

Полученное значение d₂ округляют до ближайшего стандартного значения, приведённого в таблицах диаметров для клиновых ремней.

5. Рассчитывается окружная скооость оемня по формуле.

6. Предварительно определяется межосевое расстояние, если оно не задано, по условию:

где И — высота выбранного типа ремня.

7. Определяется расчётная длина ремня по формуле.

Коэффициент Су зависит от окружной скорости и имеет следующие значения:

Коэффициент С_р зависит от режима работы и имеет следующие значения:

A. Машины с плавным безударным ходом (генераторы, вентиляторы, ленточные транспортеры и т. п.) — С_р = 1,0;

Б. Машины, работающие с легкими толчками (токарные, сверлильные станки, торцовые пилы) -С_р = 0,9;

B. Тяжелые лесопильные установки, насосы, строгальные станки — С_р — 0,8;

Г. Машины, работающие с грубыми толчками (дробилки, мельницы ит.п.)-С_р=0,75;

Д. Корчевальные машины, экскаваторы — С_р = 0,7.

Число ремней z не должно превышать 8…12. При большем количестве следует принять большее сечение ремня.

В. Шкивы клнноременных передач

Для клиновых ремней рабочей поверхностью служат боковые стороны клиновых канавок 1(рис. 33) в ободе 2 шкивов. Число и размеры этих канавок определяются профилем ремня и числом ремней.

Шкив (рис. 33, а) состоит из обода 2, по наружной части которого нарезаны канавки 1 для приводных ремней, ступицы 3 с посадочным местом 5 со шпоночным пазом для крепления на валу двигателя и диска 4 (рис. 33, в) или спиц (рис. 33, г) для соединения ступицы с ободом.

Рис. 33. Конструкции шкивов клиноремённых передач: а) — общий вид; б) — монолитный; в) — с диском; г) со спицами: 1 — канавки; 2 — обод; 3 — ступица; 4 — диск; 5 — посадочное место.

Основные размеры шкивов и технические требования к ним стандартизированы. Стандарт устанавливает три типа конструкции шкивов (рис. 33, б, в, г): б — монолитных с расчётным диаметром d_p<* 100 мм;

в — с диском с расчётным диаметром d_p = 80… 400 мм;

г — со спицами с расчётным диаметром dp = 180… 1000 мм.

Угол профиля канавок зависит от расчётного диаметра d_p шкивов и колеблется в пределах, а = 34… 40°.

Шкивы выполняются литыми из чугуна, алюминиевых сплавов, пластических масс и сварными из стали. Чугунные шкивы бывают цельными и разъёмными, состоящими из двух половин, которые у обода и ступицы скрепляются болтами. Разъёмные шкивы можно легко снимать с вала, не разбирая вал с подшипников.