Классификация, достоинства, недостатки, области применения.

Передачу механической энергии, осуществляемую гибкой связью по­средством трения между ремнем и шкивом, называютремённой.Она состоит из двух шкивов 1и 2и

ремня 3 (рис.10.1). Классификация: 1. В зависимости от формы се­чения ремня раз­ли­чают такие виды ременных передач: - плоскоременные (с прямо­уго­льным профилем поперечного сечения ремня); - клиноременные (с трапецие­ви­д­ным профилем сечения ремня); - поликлиноременные (с плос­кими ремнями спродольными клиновыми выступами на вну­тренней поверхности рем­-
Рис. 10.1. Ременная передача.

ня, вхо­дящие в кольцевые кли­новые канавки шкивов); - круглоременные;- зубчатые.

2. По взаимному расположению осей ва­лов: - с параллельными осями (рис. 10.3,а, б); - с пересекающимися осями (рис. 10.3,г); - со скрещивающимися (рис. 10.3, в). Рис. 10.3. Ременная передача с различным расположением валов. Достоинства ременных передач: – возможность передачи энергии на значительные расстояния: до 12…15 м – плоскими ремнями; до
Рис. 10.2. Различные профили ремней.

6 м -- клиновыми ремнями;

– простота и низкая стоимость конструкции;

– плавность и бесшумность хода, способность смягчать удары благодаря эластичности ремня и предохранять механизм от поломок при буксовании, вызванном перегрузкой;

– возможность передачи мощностей от долей киловатта до сотен кило­ватт (чаще до 50 кВт, реже до 300 кВт) при окружной скорости до 30 м/с;

– простота обслуживания и ухода;

– относительно высокий КПД:η = 0,91…0,98;

– передаточное отношение i ≤ 7 (обычно i ≤ 4…5.

Недостаткиременных передач:

- непостоянство передаточного отношения вследствие упругого сколь­жения, меняюще­ гося в зависимости от нагрузки;

- относительно большие габариты передачи и невысокая долговечность ремня (особенно в быстроходных передачах);

- вытягивание ремня в процессе эксплуатации передачи приводит к необходимости установки дополнительных устройств (натяжной ролик, рис. 10.4);

- большие нагрузки на валы и их опоры (подшипники). Несмотря на перечисленные недо­статки, ремённые передачи по при­менению в про­мышленности и наро­дном хозяйстве занимают второе ме­с­то после зубчатых.. В любой отрасли машиностроения и приборострое­ния можно встретить плоскоремённую или клиноремён­ную передачу: приво­ды насосов,
Рис. 10.4. Натяжные устройства ременной передачи.

вентиляторов, конвейеров, рольган­гов и др.

Плоскоремённые передачи рекомендуют применять при высоких окружных скоро­стях, больших межосевых расстояниях, повышенных требо­ваниях к плавности.

Клиноременные и поликлиноременные передачи применяют при больших пере­даточных числах, вертикальном и наклон­ном расположении параллельных осей валов, требовании малогабаритности и меньших нагрузок на опоры, передаче энергии несколь­ким ведомым валам.

Круглоременные передачи предназначены в основном для передачи малых мощ­ностей и потому имеют меньшее распространение (швейные ма­шины, приборы, настоль­ные станки и т.д.).

Зубчато-ременные передачи рекомендуют применять при больших нагрузках.

Передаточное отношение ременных передач: ,

где ω₁ и ω₂ -

угловые скорости на ведущем и ведомом валах;

п₁ и п₂ - частоты вращенияведущего и ведомого валов;

D₁иD₂ - диаметры ведущего и ведомого шкивов;

ε = 0,01…0,02 - коэффициент упругого скольжения.

Силы и напряжения в ремне.

Достаточные силы трения между ремнём и шкивами, обеспечивающие передачу требуемого крутящего момента, достигаются путём предваритель­ного натяжения ремня. При этом в ветвях неработающего ремня возникает сила F₀ от предварительного на­тя­же­ния. Сила натяжения в ведущей вет­ви ремня F₁ больше F₀, а ведомой F₂ меньше F₀ (рис. 10.5).

Из условия равновесия ведущего шкива имеем: ,

или F₁ – F₂ = = F_t.

При обегании ремнем шкивов в ремне возникает центробежная сила:

F_V = ρ ∙ A ∙ υ₂,

ρ - плотность материала ремня;

A - площадь сечения ремня;

υ₂ - скорость ремня.

При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно.

Установим зависимость между силами (рис.10.5.).

- : ; .
Рис.10.5. Силы, действующие в ременной передаче.

При работе ремённой передачи напряжения по длине ремня распределя­ются неравно­мерно. Напряжения, возникающие в ремне при ра­боте ремённой передачи (табл. 10.1).

Таблица 10.1.

Виды напряжений в ремне.

- напряжение от предварительного натяжения ремня:	;
- полезные напряжения в ремне:	;
- напряжение в ведущей ветви ремня:	;
- напряжение в ведомой ветви ремня:	;
- напряжение от центробежных сил:	;
- напряжение изгиба:	.

Суммарное максимальное напряжение в ведущей ветви в месте набега­ния ремня на малый шкив (рис.10.6) составит: .

Рис. 10.6. Эпюра напряжений в ремне при работе передачи.