Зубчато-ременные передачи. Тарасов А.Р - 4 стр.

UptoLike

Основные параметры зубчатых ремней
с полукруглым профилем
Мо-
д
уль
m,
мм
Шаг ремня
p, мм
Радиус
профи-
ля зуба
R
1
, мм
Высота
зуба
h, мм
Толщи-
на зуба
H, мм
Расстояние
от оси
троса до
впадины
δ, мм
Податли-
вость вит-
к
ов каркаса
λ·10
-4
,
мм
2
/Н
Допускае-
мая удель-
ная сила
w
o
,
Н/мм
3,0
4,0
5,0
9,42±0,05
12,57±0,06
15,71±0,07
2,5±0,1
3,5±0,1
4,5±0,1
4,0±0,1
5,0±0,1
6,0±0,1
6,0±0,2
7,5±0,2
9,6±0,2
0,6±0,08
0,8±0,1
0,8±0,1
9
4
5
12,0
35,0
42,0
каждом шкиве, расположенными с противоположных сторон
ремня. Ширину шкивов между ребордами делают больше
ширины ремня на модуль.
При m > 2 мм зубья имеют прямобочный профиль с углом
впадины 2γ
ш
= (40 + 2)
о
. Переход от бокового профиля зуба
ко впадине у основания зуба и кромки вершин скругляют во
дуге с радиусом r
f
r
a
= 0,3…3,0 мм. Наружная поверхность
шкива должна быть тщательно обработана - параметр шеро-
ховатости не более R
a
= 2,5 мкм.
1.4. Процесс передачи нагрузки. В работающей передаче
окружная сила передается за счет давления зубьев ведущего
шкива на зубья ремня и затем давлением зубьев ремня на зу-
бья ведомого шкива. Для обеспечения контакта зубьев по
полной их высоте и выборки зазоров зубчатый ремень наде-
вают на шкив с начальным натяжением. При работе передачи
ремень испытывает растягивающую нагрузку, вследствие че-
го удлиняется. Если не предусмотрено достаточное предва-
рительное натяжение, ремень смещается в радиальном на-
правлении, возникает зацепление зубьев не на полную глу-
бину захода и поверхность контакта их уменьшается (иногда
на 35…50%).
Для создания нормальных условий зацепления необходи-
мо, чтобы величина предварительного натяжения была в два
раза меньшей полезной окружной силы.
1.5. Распределение нагрузки. В неработающей передаче в
каждой ветви ремня действует сила начального натяжения F
o
,
сила прижатия на зубьях и во впадинах ремня F
c
. В рабо-
тающей передаче возникает натяжение F
ц
= m·v
2
от центро-
бежной силы F
r
. Натяжение ведущей ветви ремня
F
1
= F
o
+F
ц
+F
t
, (1)
а ведомой
F
2
= F
o
+F
ц
, (2)
где F
t
- окружная сила (аналогично ременной передаче).
Зубья ремня, находящиеся в пределах дуги обхвата в кон-
такте с зубьями шкива, испытывают неодинаковую нагрузку.
Наиболее нагруженным является зуб ремня, входящий пер-
вым в зацепление с ведущим шкивом, и зуб, выходящим пер-
вым из зацепления на ведомом шкиве. Закон распределения
давлений между зубьями и на поверхности контакта можно
найти, воспользовавшись системой уравнений совместности
деформаций. Перемещение рабочей поверхности зуба опре-
деляется деформациями смятия рабочей грани, изгиба и
сдвига собственно зуба, поворота его основания в полотне
ремня. Наиболее существенными являются перемещения от
деформации контактного смятия, которые примерно в два
раза меньше перемещения от деформации сдвига. Остальные
перемещения составляют от наибольшего 2…5 %. Переме-
щение от деформации каркаса с металлотросами также мало
(около 5 %), а для ремня с кордшнуром соизмеримо с пере-
мещением от сдвига. Характеристикой ремня, позволяющей
оценить распределение нагрузки в зацеплении, может слу-
жить отношение податливости участка каркаса λ
к
длиной в
один шаг к податливости зуба λ
з
, т.е. К
λ
= λ
к
/λ
з
= 0,010...0,025.
С увеличением коэффициента К
λ
(больше жесткость каркаса)
             Основные параметры зубчатых ремней                         Для создания нормальных условий зацепления необходи-
                  с полукруглым профилем                             мо, чтобы величина предварительного натяжения была в два
Мо- Шаг ремня   Радиус Высота Толщи- Расстояние Податли- Допускае-   раза меньшей полезной окружной силы.
дуль p, мм      профи- зуба на зуба от оси вость вит- мая удель-        1.5. Распределение нагрузки. В неработающей передаче в
 m,             ля зуба h, мм H, мм троса до ков каркаса ная сила    каждой ветви ремня действует сила начального натяжения Fo,
 мм             R1, мм                впадины    λ·10-4, wo, Н/мм    сила прижатия на зубьях и во впадинах ремня Fc. В рабо-
                                        δ, мм    мм2/Н               тающей передаче возникает натяжение Fц = m·v2 от центро-
3,0 9,42±0,05 2,5±0,1 4,0±0,1 6,0±0,2 0,6±0,08     9       12,0      бежной силы Fr. Натяжение ведущей ветви ремня
4,0 12,57±0,06 3,5±0,1 5,0±0,1 7,5±0,2   0,8±0,1   4       35,0                F1 = Fo+Fц+Ft ,                                     (1)
                                                                     а ведомой
5,0 15,71±0,07 4,5±0,1 6,0±0,1 9,6±0,2   0,8±0,1   5       42,0
                                                                              F2 = Fo+Fц ,                                         (2)
                                                                     где Ft - окружная сила (аналогично ременной передаче).
 каждом шкиве, расположенными с противоположных сторон                  Зубья ремня, находящиеся в пределах дуги обхвата в кон-
 ремня. Ширину шкивов между ребордами делают больше                  такте с зубьями шкива, испытывают неодинаковую нагрузку.
 ширины ремня на модуль.                                             Наиболее нагруженным является зуб ремня, входящий пер-
    При m > 2 мм зубья имеют прямобочный профиль с углом             вым в зацепление с ведущим шкивом, и зуб, выходящим пер-
 впадины 2γш = (40 + 2)о. Переход от бокового профиля зуба           вым из зацепления на ведомом шкиве. Закон распределения
 ко впадине у основания зуба и кромки вершин скругляют во            давлений между зубьями и на поверхности контакта можно
 дуге с радиусом rf ≈ ra = 0,3…3,0 мм. Наружная поверхность          найти, воспользовавшись системой уравнений совместности
 шкива должна быть тщательно обработана - параметр шеро-             деформаций. Перемещение рабочей поверхности зуба опре-
 ховатости не более Ra = 2,5 мкм.                                    деляется деформациями смятия рабочей грани, изгиба и
    1.4. Процесс передачи нагрузки. В работающей передаче            сдвига собственно зуба, поворота его основания в полотне
 окружная сила передается за счет давления зубьев ведущего           ремня. Наиболее существенными являются перемещения от
 шкива на зубья ремня и затем давлением зубьев ремня на зу-          деформации контактного смятия, которые примерно в два
 бья ведомого шкива. Для обеспечения контакта зубьев по              раза меньше перемещения от деформации сдвига. Остальные
 полной их высоте и выборки зазоров зубчатый ремень наде-            перемещения составляют от наибольшего 2…5 %. Переме-
 вают на шкив с начальным натяжением. При работе передачи            щение от деформации каркаса с металлотросами также мало
 ремень испытывает растягивающую нагрузку, вследствие че-            (около 5 %), а для ремня с кордшнуром соизмеримо с пере-
 го удлиняется. Если не предусмотрено достаточное предва-            мещением от сдвига. Характеристикой ремня, позволяющей
 рительное натяжение, ремень смещается в радиальном на-              оценить распределение нагрузки в зацеплении, может слу-
 правлении, возникает зацепление зубьев не на полную глу-            жить отношение податливости участка каркаса λк длиной в
 бину захода и поверхность контакта их уменьшается (иногда           один шаг к податливости зуба λз, т.е. Кλ = λк /λз = 0,010...0,025.
 на 35…50%).                                                         С увеличением коэффициента Кλ (больше жесткость каркаса)