- •Лекция 9
- •5.7. Планетарные передачи
- •5.8. Червячные передачи
- •5.9. Волновые механические передачи
- •5.10. Фрикционные передачи
- •Тема 7. Ремённые передачи
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Область применения ременных передач
- •7.3 Классификация ремённых передач
- •7.4. Достоинства ремённых передач
- •7.5. Недостатки ремённых передач
- •7.6. Типы ремней
- •7.7. Геометрические соотношения в ременной передаче
- •7.8. Силы в передаче. Передаточное отношение
- •7.9. Напряжения в ремне
- •7.10. Долговечность ремня
- •5.11. Ременные передачи
- •5.15. Цепные передачи
- •5.13. Передача винт-гайка
- •5.14. Рычажные механизмы
- •5.15. Кулачковые механизмы
7.10. Долговечность ремня
Долговечность ремня определяется в основном его сопротивлением усталости, которое зависит не только от значений напряжений, но также и от частоты циклов напряжений, т. е. от числа изгибов ремня в единицу времени. Под влиянием циклического деформирования и сопровождающего его внутреннего трения в ремне возникают усталостные разрушения — трещины, надрывы. Ремень расслаивается, ткани перетираются. На сопротивление усталости ремня оказывает влияние и высокая температура, которая повышается от внутреннего трения в ремне и скольжения по шкивам. Для уменьшения напряжения изгиба рекомендуется выбирать возможно больший диаметр малого шкива d1, что благоприятно влияет на долговечность, а также и на тяговую способность передачи.
Расчёт на долговечность выполняют как проверочный. За основу создаваемых в настоящее время методов расчёта ремней на долговечность принято уравнение наклонного участка кривой усталости
(2.6.6)
где - максимальное напряжение цикла; С – опытная постоянная,- число циклов нагружения за полный срок службы (до усталостного разрушения). Частота цикла напряжений равна частоте пробегов ремня:
(2.6.7)
где U – действительная частота пробегов ремня 1/c, v- скорость ремня, м/с; Lp – длина ремня, м;[U] – допускаемая частота пробегов ремня 1/c, при которой не появляется признаков усталостного разрушения. Установлены ограничения на допускаемую частоту пробегов ремня: для резинотканевых ремней с-1, для синтетическихc-1; для клиновых и полуклиновыхс-1. Если, то увеличивают Lp.
5.11. Ременные передачи
Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и охватывающего их ремня. Ремень надет на шкивы с определенным натяжением, обеспечивающим трение между ремнем и шкивами, достаточное для передачи мощности от ведущего шкива к ведомому.
В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают: плоскоременную, клиноременную и круглоременную (рис. 8, а – в) передачи.
а б в |
|
Рис. 8. Ременные передачи
Сравнивая ременную передачу с зубчатой можно отметить следующие преимущества:
- возможность передачи движения на значительное расстояние (до 15 м и более);
- плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня и позволяющие работать при высоких скоростях;
- способность выдерживать перегрузки (до 300 %) благодаря увеличению скольжения ремня;
- невысокая стоимость;
- простота обслуживания и ремонта.
Основными недостатками ременной передачи являются:
- непостоянство передаточного отношения из-за скольжения ремня на шкивах;
- значительные габаритные размеры при больших мощностях (для одинаковых условий диаметры шкивов примерно в 5 раз больше диаметров зубчатых колес);
- большое давление на шкивы в результате натяжения ремня;
- низкая долговечность ремней (от 1000 до 5000 ч).
Ременные передачи применяют преимущественно в тех случаях, когда по условиям конструкции валы расположены на значительных расстояниях. Мощность современных передач не превышает 50 кВт.
В многоступенчатых приводах ременную передачу применяют обычно в качестве быстроходной ступени, устанавливая ведущий шкив на валу двигателя. В таком случае габариты и масса передачи будут наименьшими.
Критерии работоспособности и расчета. Опыт эксплуатации передач в различных машинах и механизмах показал, что работоспособность передач ограничивается преимущественно тяговой способностью, определяемой силой трения между ремнем и шкивом, долговечностью ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением ремня от усталости.