Ременные передачи и их сборка.

Конструкция ременных передач.

Ременная передача состоит из двух шкивов: ведущего и ведомого. Шкивы, расположенные на расстоянии друг от друга, соединены гибкой связью — ремнем, который надевают на шкивы с натяжением. Вращение от ведуще­го шкива к ведомому передается за счет сил трения, возникающих между ремнем и шкивом. По форме поперечного сечения ремня различают плоскоременные, клиноременные, поликлиновые и круглоременные передачи (рис. 1, а — г), а также зубчато-ремен­ные (рис. 1, д), которые занимают промежуточное положение между ременными и зубчатыми передачами, объединяя достоин­ства тех и других.

Типы ремней ременных передач.

Применение эластичных рем­ней обеспечивает плавность и бесшумность работы ременных пе­редач. Благодаря возможности проскальзывания ремня, ременные передачи одновременно выполняют роль устройств, предохраняю­щих механизмы от перегрузки. Исключение составляют зубчатые передачи, в которых проскальзывание отсутствует.

Плоскоременные передачи применяют, когда необходимо пе­редавать движение на большие расстояния. Если при малых меж­осевых расстояниях необходима передача движения с большими передаточными отношениями или от одного ведущего шкива к не­скольким ведомым, то наиболее предпочтительным является ис­пользование клиноременной передачи.

Варьирование нагрузочной способности ременных передач осуществляется по-разному: в плоскоременных передачах меняют ширину ремня, а в клиноременных — число ремней при их неиз­менном поперечном сечении. Применение большого числа клино­вых ремней неизбежно приводит к их неравномерной нагрузке, так как длина ремней не одинакова. В связи с этим в клиноре­менных передачах рекомендуется устанавливать не более 12 рем­ней.

Чтобы обеспечить трение между шкивом и ремнем, необходи­мо создать предварительное натяжение последнего. Такое натяже­ние осуществляется за счет предварительного упругого деформи­рования ремня или предварительного перемещения одного из шкивов передачи, а также с помощью специального натяжного устройства.

Плоские ремни, представляющие собой в поперечном сечении прямоугольник (см. рис. 1, а), изготавливают из различных мате­риалов (кожа, прорезиненные ткани, хлопчатобумажные цельно­тканые и синтетические материалы). Выбор материала, из которо­го изготавливают плоские ремни, зависит от условий эксплуата­ции.

Концы плоских ремней соединяют различными способами (рис. 2), выбор которых зависит от материала, из которого изго­товлен приводной ремень, и условий его эксплуатации.

Клиновые ремни (см. рис. 1, б) имеют трапецеидальную фор­му поперечного сечения. Они изготавливаются бесконечными семи типоразмеров (О, А, Б, В, Г, Д, Е), которые различаются раз­мерами поперечного сечения. Размер поперечного сече­ния клинового ремня выбирают в зависимости от величины пере­даваемой мощности и скорости.

Поликлиновые ремни (см. рис. 1, в) применяют при скоро­стях, не превышающих 40 м/с, и передаточном числе до 10. Ре­мень выполняется бесконечным резиновым с клиновыми высту­пами на внутренней стороне и несущим слоем из корда.

Круглоременная передача (см. рис. 1, г) применяется для пе­редачи малых мощностей. Круглые ремни диаметром 4…8 мм мо­гут быть кожаными, хлопчатобумажными или прорезиненными.

Шкивы.

Шкивы ременной передачи изготавливают из чугуна, стали, легких сплавов или пластических масс. Наружную часть шкива, на которую надевают ремень, называют ободом, а цен­тральную, обеспечивающую установку шкива на вал, — ступицей. Обод соединяют со ступицей при помощи диска или спиц. Шкив, устанавливаемый на конце вала, выполняют неразъемным; если требуется установить шкив в середине вала, применяют составные (разъемные) конструкции. При больших габаритных размерах шкивы также выполняют составными. Разъем шкива может быть выполнен как по спицам, так и между ними, но более рациональ­ным является первый способ.

Обод шкива плоскоременной передачи выполняется плоским или слегка выпуклым, что обеспечивает лучшее удерживание рем­ня на ободе, т.е. лучшее центрирование ремня. Типы исполнения шкивов приведены на рис. 3.

Шкивы клиноременных передач имеют на ободе канавки под клиновой ремень. Угол наклона боковых поверхностей канавок меньше угла боковых поверхностей ремня, что обеспечивает бо­лее плотное его прилегание к боковым поверхностям канавки.

Шкивы, работающие со скоростями более 5 м/с, должны быть подвергнуты статической балансировке.

Статическая балансировка шкивов.

Статическая балансировка обеспечивает определение неуравновешенности масс элементов конструкции и ее устранение путем перестановки отдельных эле­ментов этой конструкции или добавлением дополнительных эле­ментов. Статическая балансировка осуществляется с использова­нием горизонтальных параллельных призм (рис. 4, а), роликов (рис. 4, б) и дисков (рис. 4, в) или специальной качающейся плиты (рис. 5).

Статическую балансировку шкивов с использованием приспо­соблений, показанных на рис. 4, производят следующим обра­зом. На обод шкива наносят риску и вращают его несколько раз на опорах (призматических, роликовых или дисковых), если при этом шкив останавливается так, что риска каждый раз занимает новое положение, это свидетельствует о сбалансированности шки­ва и возможности его установки на вал. Если же риска каждый раз при повороте шкива занимает одно и тоже положение, это свидетельствует о наличии дисбаланса и необходимости балансировки шкива. Балансировка шкива может быть осуществлена двумя способами: уменьшением массы ниж­ней части шкива путем высверливания отверстий или увеличением массы верх­ней части, устанавливая противовесы или заливая свинцом просверленные в ней отверстия.

При использовании для определения дисбаланса качающейся плиты (см. рис. 5) поступают следующим образом. Устанавливают шкив, подлежащий балансировке, на плиту 2. Плита может отклоняться от горизонтального положения за счет ее установки при помощи центра 3 в опоре 4. Ориентируют шкив относительно оси враще­ния плиты, затем по поверхности шкива перемещают компенси­рующий груз так, чтобы плита приняла горизонтальное положе­ние (положение плиты определяют по взаимному расположению стрелок 1).

После того как плита выставлена в горизонтальном положении, производят добавление и удаление массы шкива в точке располо­жения компенсирующего груза или в точке, расположенной в той же диаметральной плоскости и на том же расстоянии, что и ком­пенсирующий груз.

Сборка ременной передачи.

Процесс сборки ременной передачи состоит из не­скольких этапов: сборки составного шкива (если в передаче используется шкив состав­ной конструкции); контроля взаимного рас­положения валов передачи; установки шки­вов на валы, натяжения ремней и контроля собранной передачи. Остановимся подробно на каждом из этих этапов.

Сборка составного шкива (рис. 6) за­ключается в соединении его обода со ступи­цей с помощью резьбовых деталей 1 или заклепок 2 и последующей проверки шкива на ради­альное биение. При проверке радиального биения шкив надевают на эталонный вал и устанавлива­ют в центрах. Затем измерительную ножку индикатора, установленного на стойке, вводят в кон­такт с образующей обода шкива; вал с установлен­ным на нем шкивом проворачивают в центрах, определяя величину радиального биения по от­клонению стрелки измерительного устройства ин­дикатора, и сравнивают полученный результат с техническими условиями на сборку.

Контроль взаимного расположения валов пе­редачи оказывает существенное влияние на каче­ство ее работы. Параллельность осей валов определяют при помо­щи установленных на них стрелок 3 и отвеса (шнура 2 с закре­пленным на нем грузом 4), закрепленного на стойке 2 (рис. 7). При повороте стрелок 3 на 180° их расстояние от шнура отвеса не должно изменяться.

Установка шкивов на валы осуществляется на коническую или цилиндрическую шейку вала с натягом. Фиксация положения шкива на валу осуществляется за счет шпоночного соединения клиновыми (рис. 8, а) или призматическими (рис. 8, б) шпонка­ми. При установке шкива с применением призматической шпонки на валу выполняют буртик 1, фиксирующий положение шкива в осевом направлении. Для дополнительной фиксации положения шкива в осевом направлении применяют гайку или шайбу 2 со стопорными винтами 3. Такое же дополнительное крепление применяют, если шкив устанавливают на конической шейке вала (рис. 8, в).

Если требуется повышенная точность расположения шкива ре­менной передачи на валу, то применяют шлицевое соединение шкива с валом (рис. 8, г), которое обеспечивает более высокую точность центрирования шкива на валу по сравнению со шпоноч­ным соединением.

Прежде чем приступить к установке шкива на вал необходимо проверить соответствие геометрических размеров и формы посадочных мест на валу и в отверстии ступицы требованиям чертежа и установить в пазу вала, в случае необходимости, шпонку. После контроля соответствия посадочных мест вала и шкива требовани­ям чертежа приступают к установке шкива на вал.

Для установки шкивов на вал применяют различные винтовые приспособления. Одним из них является винтовая скоба (рис. 9). Разъемный хомутик 1 скобы надевают на вал с упором в буртик. Тяги 2 пропускают между спицами шкива, а на его ступицу уста­навливают прокладку 4. При вращении винта 3 шкив постепенно напрессовывается на вал. Во избежание перекоса при напрессо­вывании шкива на вал одновременно с вращением винта наносят легкие удары по прокладке, установленной на ступице.

После напрессовывания шкива на вал, в случае необходимости, выполняют его закрепление от возможного осевого перемещения.

Натяжение ремней передачи осуществляется за счет переме­щения электрического двигателя с расположенным на его валу шкивом. Перемещение электрического двигателя обеспечивается за счет его установки на подвижных салазках (рис. 10, а) либо на качающейся плите (рис. 10, б). В первом случае при вращении винта 2 электрический двигатель перемещается по направляющим плиты L. При размещении электрического двигателя на качаю­щейся плите натяжение ремня осуществляют, вращая одну из гаек винта 5, в результате чего электрический двигатель 4 вместе с пли­той 3 поворачивается вокруг оси, обеспечивая заданное натяже­ние ремня. Положение электрического двигателя фиксируют кон­тргайкой, расположенной на винте 5.

При использовании в ременной передаче специального натяж­ного устройства с роликами (рис. 10, в), которое состоит из стой­ки 9 и рычага 7 с установленными в нем роликами 6, регулирова­ние натяжения ремня осуществляется за счет перемещения груза 8 по свободному плечу рычага 7. Положение груза на плече рычага фиксируют при достижении необходимого натяжения ремня.

Применяют натяжные ролики главным образом для плоскоре­менных передач.

Контроль собранной ременной передачи сводится к опреде­лению степени натяжения ремня на шкивах передачи, так как сла­бое натяжение ремня приводит к его проскальзыванию, что ведет к изменению передаточного отношения передачи в сторону умень­шения. Чрезмерное натяжение ремня приводит к повышению давления на подшипниковые опоры передачи и, как следствие, к более быстрому их изнашиванию.

В технических условиях на сборку ременной передачи обычно задается усилие натяжения ремня в пределах 50… 100 Н, под воз­действием которого ремень передачи должен иметь соответствую­щий прогиб.

Величину прогиба ремня передачи определяют, устанавливая на образующие шкивов линейку и прикладывая к ремню опреде­ленное усилие, используя динамометр. После этого измеряют рас­стояние от ремня до линейки, приложенной к образующим шки­вов. Это расстояние должно соответствовать величине прогиба, указанной в технических условиях на сборку передачи.