Регулирование взаимного расположения шкивов ременной передачи

 

4.6.1 У плоскоременной передачи оси шкивов должны быть параллельны (рисунок 4.8а), а кроме того, при шкивах бочкообразной формы средние плоскости шкивов (где диаметры максимальные) должны совпадать, т.е. не быть смещенными в осевом направлении (рисунок 4.8б). При невыполнении этих условий плоский ремень, во-первых, неравномерно нагружается по ширине, что снижает его долговечность, и, во-вторых, стремится сползти со шкивов.

4.6.2 У клиноременной передачи оси шкивов должны быть параллельны (рисунок 4.9а), а поперечные плоскости симметрии канавок должны совпадать (рисунок 4.9б), т.е. канавки не должны быть смещены в осевом направлении. Если условия эти не выполняются, то ремень дополнительно изгибается и прижимается к одной из стенок канавки, что снижает срок его службы.

 

а – оси шкивов непараллельны; б – средние плоскости бочкообразных шкивов смещены в осевом направлении.

 

Рисунок 4.8 – Иллюстрация погрешностей расположения шкивов плоскоременной передачи

 

 

а – оси шкивов непараллельны; б – канавки шкивов смещены в осевом направлении.

 

Рисунок 4.9 – Иллюстрация погрешностей расположения шкивов клиноременной передачи

 

4.6.3 В реальных передачах всегда имеются все погрешности расположения шкивов, показанные на рисунках 4.8 и 4.9. Полностью устранить их невозможно. Важно ограничить их величину допускаемыми пределами, которые приведены ниже /4, т.2, с. 493/, /12, с. 67/.

 

Тип передачи	Непараллельность осей шкивов на 100 мм длины оси не более, мм	Осевое смещение шкивов (канавок шкивов) на 1000 мм межосевого расстояния не более, мм
Плоскоремённая с прорезиненным ремнём	0,5	2,0
Клиноремённая	1,0	2,0
Поликлиновая	0,6	1,5

 

Правильное взаимное расположение шкивов предусматривает конструктор. Для этого у него есть два средства:

а) назначить достаточно точное изготовление деталей, определяющих положение шкивов, чтобы шкивы без регулировки всегда занимали правильное положение. Это делается обычно тогда, когда шкивы установлены на одном агрегате. Примером могут служить шкивы на осях вентилятора, генератора и коленчатого вала автомобильного двигателя. В этом случае в чертеже не дается никаких указаний относительно взаимного расположения шкивов;

б) назначить регулировку взаимного расположения шкивов путём смещения агрегатов, на которых смонтированы шкивы. Такое решение

предусматривают, например, для приводов, состоящих из электродвигателя и редуктора, установленных на общей раме. Двигатель и редуктор можно несколько смещать за счет зазоров между крепежными отверстиями и болтами. Чертеж в этом случае должен содержать пункт тех. требований такого, например, содержания: " Непараллельность осей шкивов не более 2 мм на длине 500 мм, осевое смещение канавок шкивов не более 1,5 мм. "

Контроль взаимного положения шкивов на практике выполняют чаще всего с помощью простейших инструментов типа линеек, угольников и т.п.

 

4.7 Регулирование предварительного натяжения ремня

4.7.1 Ранее, в подразделе 4.2, уже отмечалось, что предварительное натяжение ремня является обязательным условием для работы передачи. При недостаточном натяжении усиливается проскальзывание ремня. Это снижает КПД передачи и ускоряет износ ремня по причине его истирания о поверхности шкивов и теплового старения от перегрева. Чрезмерное натяжение также вредно. Оно дополнительно нагружает подшипники передачи и, что самое главное, снижает срок службы ремня от преждевременных усталостных повреждений. По данным экспериментов /11, с. 244/ срок службы клиновых ремней зависит от величины предварительного натяжения следующим образом:

Напряжение в ремне от предварительного натяжения σ0, Н/см2
Срок службы Т, %

Приведенные данные свидетельствуют о важности регулирования и поддержания в эксплуатации оптимального предварительного натяжения ремня.

Надо отметить, что в передачах, которые не имеют устройств для автоматического поддержания постоянного предварительного натяжения ремня (а таких передач большинство), величина предварительного натяжения σ₀ устанавливается при регулировке несколько большей, чем это требуется для надежного сцепления ремня со шкивом, т.е. с запасом. Запас этот компенсирует постепенное ослабление натяжения в связи с вытяжкой ремня, которая за срок его службы составляет 3...5 % первоначальной длины.

 

4.7.2 Величина регулируемой силы предварительного натяжения F₀ зависит прежде всего от типа и размера (сечения) ремня и в меньшей степени – от других параметров передачи /2/.

В данной лабораторной работе и в курсовом проектировании величину F₀ следует вычислять, исходя из напряжения σ₀ от предварительного натяжения и от площади поперечного сечения ремня А по формуле

 

F₀ = σ₀ · A. (4.11)

 

Значения σ₀ следует брать из нижеследующей таблицы.

 

Таблица 4.1 – Напряжение σ₀ для ремней разных видов

 

Виды ремней	Напряжения σ0, Н/см2.
Плоские прорезиненные
Клиновые нормальных сечений (типы О,А,Б,В,Г,Д,Е)
Клиновые узкие (типы УО,УА,УБ,УВ)	300…350
Поликлиновые типа: К Л М	10* 50* 150*
*Даны не напряжения, а натяжения F0 на 1 ребро в Н.

4.7.3 Конструкция ременной передачи не позволяет, как правило, достаточно просто непосредственно измерить предварительное натяжение ремня F₀. Поэтому при сборке передачи и во время её эксплуатации применяют косвенный метод контроля величины F₀, когда измеряют стрелу прогиба ремня под определенной нагрузкой G, приложенной перпендикулярно к ремню в середине его ветви (рисунок 4.10а). Метод этот основан на том, что между стрелой прогиба , нагрузкой G и натяжением ремня F₀ существует определенная зависимость. Для простейших передач, выполненных по схеме рисунка 4,10а, зависимость имеет вид /12, с.21/:

 

F₀ = G· /4 – E·A· ² / ², (4.12)

 

где F₀ – предварительное натяжение ремня, Н;

G – - нагрузка, приложенная в середине ветви ремня под прямым углом к нему, Н;

– расстояние между осями шкивов, мм;

– стрела прогиба ветви ремня от силы G, мм;

Е – модуль упругости ремня при растяжении, Н/мм²;

А – площадь сечения ремня, мм².

 

При практическом использовании формулы (4.12) в ней оказывается два неизвестных – нагрузка G и стрела прогиба . Одной из этих величин следует задаваться, а другую вычислять. Обе эти величины в совокупности и составляют норму, которой руководствуются при регулировке предварительного натяжения ремня.

Для ремней поликлиновых в таблице 4.2 даётся рекомендуемая нагрузка G на одно ребро ремня /12/, поэтому остаётся умножить ее на число ребер и вычислить по формуле (4.12) стрелу прогиба .

Для ремней плоских и клиновых поступают наоборот: задаются стрелой прогиба и вычисляют нагрузку G. Величина должна выбираться не слишком малой (не менее 8...10 мм), чтобы её можно было легко и точно измерить.

Если величина G окажется дробной, то её целесообразно округлить до целого числа H (или даже до целого числа десятков Н) и затем для этой округленной (номинальной) величины вычислить новое значение и тоже округлить его до целого числа, мм. Полученные параметры и G являются нормой для регулирования передачи. Их заносят в тех. требования чертежа в виде пункта, который выглядит, например, так: "Прогиб ремня 12 мм от усилия 40 Н, приложенного в середине ветви".

Параметры и G измеряют обычно с помощью линейки и пружинного динамометра (рисунок 4.10б) или посредством специального приспособления, принцип действия которого понятен из рисунка 4.10в.

При расчетах модуль упругости плоских прорезиненных ремней следует принимать E = 250 Н / мм², для клиновых и поликлиновых ремней необходимые сведения приведены в таблицах 4.2 и 4.3.

 

Примечание – В литературе /2, с. 53/ рекомендуется брать стрелу прогиба в зависимости от межосевого расстояния по формуле = 0,0155 . Тем не менее, для измерения величины простыми средствами брать её менее 8 мм не следует.

Таблица 4.2 – Некоторые параметры поликлиновых ремней, отнесенные к одному ребру ремня

 

Сечение ремня	Жесткость Е·А, Н	Нагрузка G, Н	Предварит. натяж. F0 , Н
К	8000 – 10000
Л	26000 – 29000
М	34000 – 38000

а – схема приложения к ремню нагрузки G для измерения стрелы его прогиба ;

б – контроль величин и G с помощью пружинного динамометра и линейки;

в – контроль величин и G с помощью специального приспособления.

 

Рисунок 4.10 – Иллюстрация контроля величины предварительного натяжения ремня

Таблица 4.3 – Параметры клиновых ремней нормального сечения

типов О, А, Б, В и узких ремней типов УО, УА, УБ, УВ

 

Эскиз	Типы ремней	Значения параметров:
Со, мм	h, мм	Ср, мм	А, мм2	Е·А, Н
φ=40°	О			8,5
А
Б		10,5			250000 625000 125000*""
В		13,5
УО			8,5
УА
УБ
УВ