Статьи»Клиновые ремни»Плоскозубчатые ремни
Плоскозубчатые ремни
Передача плоскозубчатыми ремнями получила за последние годы широкое распространение и в ряде случаев успешно конкурирует с клиноременными передачами. Кроме того, при необходимости синхронной работы валов никакие другие передачи гибкой связью не могут быть применены.
В передачах плоскозубчатыми ремнями (рис. 1.17) вращение валов осуществляется за счет зацепления зубчатых поверхностей ремня и шкива, подобно тому как это происходит в зубчатых передачах. Но в отличие от последних привод плоскозубчатыми ремнями является передачей гибкой связью. Плоскозубчатые ремни по сравнению с зубчатыми колесами, а также с цепными передачами имеют следующие преимущества: возможность работы при больших скоростях, устранение шума в работе, исключение применения смазок. Плоскозубчатые ремни обеспечивают постоянное передаточное отношение ввиду отсутствия проскальзывания, а для передачи мощности требуется небольшое натяжение. Последнее положительно сказывается как на сроке службы ремней, так и на состоянии подшипников. Малое натяжение плоскозубчатого ремня обусловлено тем, что передача мощности происходит не за счет трения, а за счет зацепления зубьев. Натяжение требуется лишь для компенсации действия центробежных сил и преодоления потерь, вызванных трением подшипников.
Плоскозубчатый ремень (рис. 1.18) состоит из металлического троса, являющегося тяговым слоем ремня, резинового массива и прорезиненной тканевой прокладки, расположенной по зубу. Назначение ее предохранять зубья от истирания и скалывания. В ремнях малых сечений, предназначенных для легких условий работы (незначительная величина передаваемой мощности), тканевая прокладка не обязательна.
1 — металлический трос; 2 — резиновый массив; 3 — обертка.
Зубья ремня имеют трапецевидную форму, обеспечивающую вхождение и выход зубьев из пазов шкива без трения.
Выбор металлического троса в качестве тягового слоя обусловлен малой растяжимостью. Удлинение плоскозубчатого ремня не допускается, так как при вытяжке изменится шаг ремня и, следовательно, нарушится зацепление между шкивом и ремнем.
В некоторых случаях вместо металлического троса применяют кордшнур из стеклянного волокна, обладающий малой растяжимостью. Для наиболее легких условий работы используют кордшнур из высокомодульного полиэфирного волокна. Но самое широкое применение в плоскозубчатых ремнях имеет металлический трос. Последний должен обладать изгибоустойчивостью, иметь уравновешенную структуру, чтобы не вызывать скручивания ремня (образование восьмерки) и сбегания его со шкива, и иметь хорошую адгезию к резине.
Выпускают несколько типов металлических тросов для ремней разных сечений, различающихся по числу сложений проволок и толщине. Для ремней небольших модулей применяют металлический трос структуры 2X3 толщиной 0,35—0,40 мм, в производстве крупномодульных ремней используется трос структуры 7X3 толщиной 0,65—0,80 мм. Шаг свивки выбирают с таким расчетом, чтобы получить трос с оптимальными свойствами. Для получения уравновешенной структуры крутка пряди и троса должна иметь разные направления; тросы свивают из проволоки диаметром не более 0,13 мм. Предел прочности ее при разрыве —300 кгс/мм2. Адгезия троса к резине обеспечивается латунированием проволоки или введением в резину специальных добавок.
Резины для производства плоскозубчатых ремней должны быть стойкими к изгибу, маслостойкими, износоустойчивыми и обладать высокой адгезией к. металлу. С учетом этих требований разработаны соответствующие резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков, наири- та и др. Некоторое применение для изготовления этих ремней находит также вулколан (литьевой уретановый каучук). Поскольку вулколан не вальцуется и не ка- ландруется, изделия из него получают методом литья. Ремни, полученные таким методом, не имеют тканевой защитной прокладки по зубу. Это ограничивает их использование— они применяются для сравнительно легких условий эксплуатации. Ткань, располагаемая по зубу ремня, должна быть равнопрочной по основе и утку, иметь высокую устойчивость к истиранию, т. е. отвечать тем же требованиям, что и оберточная ткань для клиновых ремней.
Поэтому для производства плоскозубчатых ремней используют оберточные ткани, которые применяются для клиновых ремней.
Основные характеристики плоскозубчатых ремней:
- шаг ремня tp;
- модуль зацепления m
- высота зуба h;
- наименьшая толщина зуба S;
- расстояние от нейтральной линии ремня до основания паза δ;
- расчетная длина ремня (длина на уровне нейтральной линии) Lp.
В соответствии с нормалью на плоскозубчатые ремни и шкивы Н-6-07-5—635 предусмотрен выпуск ремней следующих размеров (табл. 1.5):
Угол профиля зуба составляет 50°. Величина δ зависит от толщины металлического троса и оберточной ткани. Для ремней с модулями 2, 3 и 4 она равна 0,6 мм, Для ремней с модулями 4, 5, 7 и 10—1,3 мм (для изготовления ремней с модулем 4 применяют два вида металлического троса, поэтому могут быть и два значения δ).
Сдвоенные плоскозубчатые ремни применяются для передачи вращения валов в разных направлениях, т. е. в передачах со сложным контуром.