Шкивы

Значительное место среди элементов приводов современных машин и агрегатов занимают ременные передачи со шкивами. Это объясняется их несомненными достоинствами, а именно: способностью передавать большие мощности (до 400 кВт (клиновые передачи), а в случае зубчатых и поликлиновых передач – до 500 и 1000 кВт соответственно), работой при больших скоростях (до 30-50 м/с для клиновых и до 100 м/с для поликлиновых передач), возможностью передачи движения между валами на больших расстояниях и с различной пространственной ориентацией, в т. ч. вертикальной.

Применение ступенчатых шкивов позволяет осуществлять дискретное изменение частоты вращения в широких пределах, кроме того, при использовании ременных передач в вариаторах, достигается бесступенчатое регулирование.

Ременные передачи обеспечивают плавность хода, бесшумность, снижают воздействие вибраций и переменных нагрузок на узлы оборудования и предохраняют их от поломок при перегрузках.

В настоящее время плоскоременные передачи имеют сравнительно ограниченное применение. Гораздо шире представлены клиноременные и поликлиновые передачи. Клиновые передачи по сравнению с плоскоременными обеспечивают лучшее сцепление ремня со шкивом, что позволяет уменьшить натяжение ремней и соответственно усилия, действующего на валы и опоры, а при необходимости и уменьшить угол охвата, а также применить большие передаточные числа и меньшие межосевые расстояния. Различают три типа клиновых ремней: нормального сечения, с отношением расчетной ширины bр к высоте h близким к 1,4; узкие, для которых указанная величина составляет около 1,06÷1,1; широкие, для которых bp/h равняется 2,0÷4,5. Ремни нормального сечения допускают окружную скорость до 30 м/с.

Узкие клиновые ремни при той же площади сечения передают в 1,5-2 раза большую мощность и допускают окружную скорость до 40 м/с. Поэтому в большинстве случаев их использование является предпочтительным. В отечественной промышленности применяются узкие клиновые ремни сечений УО, УА, УБ, УВ согласно ТУ 38-40534-75. Зарубежные аналоги этих ремней маркируются соответственно как SPZ, SPA, SPB, SPC. Параметры шкивов отечественного и зарубежного производства практически совпадают, что позволяет обеспечить взаимозаменяемость как шкивов, так и ремней.

Конструктивное исполнение шкивов весьма разнообразно и находится в тесной взаимосвязи с типом ремня и количеством канавок .

Поликлиновым передачам свойственны все преимущества клиноременных. Но, поскольку поликлиновые ремни тоньше и обладают большей гибкостью чем клиновые, эти передачи допускают применение шкивов меньшего диаметра и больших передаточных чисел – до 15. Кроме того, поликлиновые передачи работают более плавно и допускают большие скорости. Их нагрузочная способность выше, и при той же передаваемой мощности ширина поликлинового ремня и шкивов существенно меньше ширины комплекта нормальных клиновых ремней. Однако использование поликлиновых передач требует повышенной точности монтажа. Поликлиновые передачи применяются для мощностей до 1000 кВт, в т.ч. в полуперекрестных и в вариантах с вертикальным валом, а также в некоторых передачах со сложным контуром. Поликлиновые ремни отечественного производства в соответствии с РТМ 38-40528-74 имеют три типоразмера – К, Л, М с шагом соответственно 2,4; 4,8 и 9,5 мм. Поликлиновые ремни зарубежного производства (по ISO 9982) имеют профиль J, L, M. Основные параметры шкивов для ремней этих профилей представлены на Рис. 2.

Зубчатоременные передачи работают за счет зацепления без проскальзывания, что обеспечивает синхронное вращение валов. По сравнению с ременными передачами они компактнее, а по сравнению с цепными работают плавнее, с меньшим шумом, не требуют ухода и смазки.
Зубчатоременные передачи обычно применяют для передачи мощности до 100 кВт (но существуют и уникальные – на 500 кВт) в диапазоне скоростей 5-50 м/с, (в отдельных случаях до 80 м/с) с передаточными числами до 12-20. Основной размерный параметр зубчатоременной передачи – модуль m. В отечественной промышленности применяются передачи с модулем 2, 3, 4, 5, 7, 10 мм. Для зубчатоременных передач зарубежного производства основной характеристикой является шаг p (или окружной шаг p=πm) как в дюймовой, так и в метрической системе измерений . На Рис.3 показаны параметры ремней типов HTD, 3M, 5M, 8M, 14M

Диаметры шкивов и длина ремня

Номинальные расчетные диаметры шкивов d_p должны соответствовать указанному ряду: 50; (53); 56; (60); 63; (67); 71; (75); 80; (85); 90; (95); 100; (106); 112; (118); 125; (132); 140; (150); 160; (170); 180; (190); 200; (212); 224; (236); 250; (265); 280; (300); 315; (335); 355; (375); 400; (425); 450; 475; 500; (530); 560; (600); (620); 630; (670); 710; (750); 800; (850); 900; (950); 1000; (1060); 1120; (1180); 1250; (1320); 1400; (1500); 1600; (1700); 1800; (1900); 2000; (2120); 2240; (2360); 2500; (2650); (2800); (3000); (3150); (3550); (3750); (4000) мм.

Примечание. Размеры, указанные в скобках, применяются в технически обоснованных случаях.

Концы валов для шкивов с цилиндрическим отверстием - по ГОСТ 12080-66; с коническим отверстием - по ГОСТ 12081-72.

Расчетный диаметр меньшего шкива приведен в следующей таблице.

Длины ремней выбираются из стандартных:

400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2400; 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500