Зубчатые ременные передачи
Ременные передачи служат для передачи вращательного движения между двумя валами машины или механизма посредством силы трения. В составе ременной передачи можно выделить два основных конструктивных узла: ремни приводные и шкивы. В настоящее время различают следующие приводные ремни:
- плоский ремень;
- ремень круглого сечения;
- клиновой ремень;
- зубчатый ремень.
Зубчатая ременная передача является одним из наиболее сложных в конструктивном и технологическом плане ременных передач, но в то же время это наиболее эффективная, надежная и имеющая самый высокий КПД из всех типов шкиво-ременных передач.
В качестве передающего вращение звена используется гибкая связь между шкивами - зубчатые ремни. Ремни зубчатые изготавливаются в основном из многослойной прорезиненной ткани, могут иметь наружный зуб, внутренний, а также быть двустороннего исполнения.
Иногда при эксплуатации ремней зубчатых используют дополнительные натяжные ролики.
В качестве основных преимуществ приводных зубчатых ремней перед прочими аналогичными передачами можно выделить:
- равномерный плавный ход, исключающий проскальзывание ремня относительно рабочей поверхности шкива;
- гашение кратковременных побочных динамических нагрузок в виде рывков и колебаний;
- пониженная нагрузка от натяжения ремня на валы и их подшипниковые опоры;
- высокий коэффициент полезного действия;
- высокая точность позиционирования конечного элемента механизма, приводимого в движение посредством ремня зубчатого;
- минимальный износ зубчатого ремня даже при частых реверсивных нагрузках;
- высокие показатели надежности и долговечности с минимальным уровнем технического обслуживания в процессе эксплуатации.
Благодаря вышеперечисленным техническим и эксплуатационным характеристикам ремни зубчатые находят широкое применение в сфере автомобилестроения, в производстве сельскохозяйственной техники, в металлорежущем и деревообрабатывающем оборудовании, в конвейерных устройствах, в бытовой, офисной технике и т.д.
Зубчатые ремни имеют множество конструктивных исполнений в зависимости от формы зуба и шага зубчатого зацепления. Различают ремни зубчатые с трапецеидальными зубьями и полукруглыми.
Ремни зубчатые с полукруглыми зубьями имею более высокие технические характеристики, они способны передавать большие крутящие моменты, обеспечивают плавное зацепление передачи и позволяют наладить более равномерное натяжение ремня. Но такие зубчатые ремни более сложны в технологическом плане и имеют неширокий модульный ряд по сравнению с трапецеидальными зубчатыми ремнями.
Немаловажным фактором для прочностных характеристик зубчатых ремней является материал, из которого они изготавливаются. Для повышения эксплуатационных характеристик, таких как надежность в работе, долговечность, прочность, износостойкость, отсутствие вытяжки, ремни зубчатые могут дополнительно армироваться металлокордом. Ремни зубчатые армированные металлокордом способны работать с нагрузкой в два раза выше, чем например ремень клиновой ГОСТ 1284-80 или ГОСТ 5813-93.
Для ремней зубчатых, эксплуатируемых в составе силовых передач промышленного оборудования, в качестве материала применяется полиуретан. Зубчатые ремни из полиуретана, обладая компактными размерами, могут передавать значительные мощности при высоких угловых скоростях.
Зубчатые ремни изготовленные из современных синтетических материалов по новейшим технологиям обладают высокими влаго- и маслостойкостью, хорошо выдерживают перепады температур, имеют высокие гигиенические свойства (могут применяться в пищевой, химической, фармацевтической промышленности).
Зубчатые ремни для шкиво-ременных передач в основном выполняются в виде замкнутого кольцевого профиля, но в ряде случаев применяются прямолинейные конечные зубчатые ремни. Такие ремни выполняют функцию зубчатой рейки и используются, например, в системах автоматического открывания дверей.
В последнее время все большую популярность приобретают двусторонние зубчатые ремни. Ремни такой конструкции предусматривают наличие зуба по обеим поверхностям ремня, как по внутренней, так и по наружной. Ремни зубчатые двусторонние применяются в реверсивных механизмах, и позволяют менять направление вращения при значительном крутящем моменте и при высоких оборотах.
Вариаторные ремни
Одним из механизмов, где применяется ременная передача, является вариатор. Вариатор представляет собой механизм бесступенчатого регулирования скорости при передаче вращения между валами машины или механизма. Наиболее часто в качестве гибкой передачи служат вариаторные ремни. Ремни вариаторные относятся к группе клиновых ремней широкого исполнения. Ремень вариатора находит применение в различных механизмах - от легкой автотранспортной техники (скутеры, снегоходы и т.д.) до техники сельского хозяйства и промышленной техники.
Вариаторные ремни могут быть как зубчатыми, так и клиновыми. Зубчатые вариаторные ремни по сравнению с клиновыми имеют больший КПД, могут работать со шкивами небольших диаметров, отличаются высокой стойкостью к изменению температурного режима, лучше сохраняют стабильность по длине.
