Минимальный диаметр шкива клиноременной передачи

Условные обозначения:

• Wp — расчетная ширина канавки шкива;
• b — глубина канавки над расчетной шириной;
• dp — расчетный диаметр шкива;
• h — глубина канавки ниже расчетной ширины;
• е — расстояние между осями канавок;
• f — расстояние между осями крайней канавки и ближайшим торцом шкива;
• α — угол канавки шкива;
• de — наружный диаметр шкива;
• r — радиус закругления верхней кромки канавки шкива;
• М — ширина шкива.

Номинальные расчетные диаметры dp шкивов, мм:

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.

Минимальный расчетный диаметр меньшего шкива передачи, мм

В табл. 1 указаны минимальные расчетные диаметры шкивов для клиновых ремней разных сечений. Уменьшение диаметров по сравнению с указанными в таблице недопустимо, так так это приведет к быстрому выходу ремня из строя.

Размеры канавок шкивов для клиновых ремней

В табл. 2 приведены размеры, необходимые для изготовления канавок шкивов для клиновых ремней. Угол α клина канавки зависит от расчетного диаметра и изменяется в пределах от 34 (для шкивов малого диаметра для ремней сечений Z, А , В) до 40 (для шкивов большого диаметра).

Нормы точности для изготовления шкивов

В стандарте даются также нормы точности для изготовления шкивов:

• допускаемое отклонение от номинального значения расчетного диаметра шкивов — по h11;
• предельные отклонения угла канавки шкивов, обработанных резанием, должны быть не более:
  • ±1° — шкивов для ремней сечений Z, А. В;
  • ±30′ — шкивов для ремней сечений С, D, Е, ЕО.

Допуск биения конусной рабочей поверхности канавки шкива в заданном направлении на каждые 100 мм расчетного диаметра относительно оси должен быть не более:

• 0,20 мм — при частоте вращения шкива до 8 с-1;
• 0,15 мм — при частоте вращения шкива свыше 8 с-1 до 16 с-1;
• 0,10 мм — при частоте вращения шкива свыше 16 с-1.

Значение параметра Ra шероховатости рабочих поверхностей канавок шкива должно быть не более 2,5 мкм.

Балансировка шкивов для клиновых ремней

Каждый шкив, работающий со скоростью свыше 5 м/с, должен быть сбалансирован. Допустимый дисбаланс:

• 0.06 г•м — при скорости от 5 до 10 м/с;
• 0,03 г•м — при скорости свыше 10 до 15 м/с;
• 0,02 г•м — при скорости свыше 15 до 20 м/с;
• 0.01 г•м — при скорости свыше 20 до 3о м/с.

Типы шкивов для клиновых ремней

В зависимости от конструкции различают шкивы типов 1…6 (рис. 1…6) и типов 7…9 (рис. 7…9).

Шкив типа 1 — монолитный с односторонней выступающей ступицей.

Рис.1

Шкив типа 2 — монолитный с односторонней выточкой.

Рис.2

Шкив типа 3 — монолитный с односторонней выточкой и выступающей ступицей.

Рис.3

Шкив типа 4 — с диском и ступицей, выступающей с одного торца обода.

Рис.4

Шкив типа 5 — с диском и ступицей, укороченной с одного торца обода.

Рис.5

Шкив типа 6 — с диском и ступицей, выступающей с одного и укороченной с другого торца обода.

Рис.6

Шкив типа 7 — со спицами и ступицей, выступающей с одного торца обода.

Рис.7

Шкив типа 8 — со спицами и ступицей, укороченной с одного торца обода.

Рис.8

Шкив типа 9 — со спицами и ступицей, выступающей с одного и укороченной с другого торца обода.

Рис.9

Даны варианты исполнения посадочного отверстия (рис. 10):

• цилиндрический,
• конический со шпонкой,
• конический.

Рис.10

Условное обозначение шкивов для приводных клиновых ремней

Приведены система условных обозначений шкивов и примеры условного обозначения шкива.

Схема построения условного обозначения шкивов

1. 1 — тип шкива;
2. 2 — сечение ремня;
3. 3 — число канавок шкива;
4. 4 — расчетный диаметр шкива;
5. 5 — диаметр посадочного отверстия;
6. 6 — марка материала;
7. 7— обозначение стандарта на шкив.

Пример условного обозначения шкива для клиноременной передачи

Пример условного обозначения шкива для приводных клиновых ремней типа 1, с сечением А, с тремя канавками, расчетным диаметром dp = 224 мм, с цилиндрическим посадочным отверстием d1 = 28 мм, из чугуна марки СЧ20 по ГОСТ 1412 -85:

Клиноременные шкивы

Ременные шкивы для узких и классических ремней

Основной составной частью ременного привода являются ременные шкивы, просто именуемые клиноременные шкивы. Основным стандартом стандартизирующим ременные шкивы для отдельных ремней является международный стандарт ISO 4183.

Клиноременные шкивы для узких клиновых ремней подходят одновременно классическим ремням, у которых та же самая делительная ширина 1р Поэтому, по поводу рационализации приводов с клиновыми ремнями, для ремней сечением Z,A,B,C следует применять такие же самые шкивы как для ремней SPZ, SPA, SPB, SPC. Эти ремни, для данной величины сечения имеют такую же самую делительную ширину, угол а, а отличаются только высотой (рис. 4.1 а, б). Правила правильного подбора ременного шкива на стр. 8, п. в.

Рис. 4.1. Разницы в параметрах ремней и клиноременных шкивов по DIN и МРТА.

Ремни по RMA/MPTA с сечением 3V/9N и 5V/15N могут без никаких проблемм работать в ременных шкивах состветственно ремней SPZ — Z/10 и SPB — В/17.

Нельзя принимать эти ремни на оборот без поправки профиля канавки, так как верхняя ширина канавок американских ременных шкивов меньше чем их эквиваленты по ISO.

Из-за этого узкие клиновые ремни SPZ или SPB разрушаются на 2/3 высоты боковых сторон ремня сокращая тем самым их срок эксплуатации. (рис.4.1.ё;ж).

Узкий ремень SPB «Stomil Sanok» S.A., благодаря соответственно образованному сечению, может работать в ременных шкивах для ремней 5 V/15N. Рис. 4.2. Ременной шкив для отдельных ремней

Таблица 4.1. Размеры клиноременных шкивов для узких и классических ремней.

Размеры в миллиметрах

Таблица 4.2. Рекомендованные диаметры клиноременных шкивов и их допуски

Размеры в миллиметрах

Измерение геометрических величин

А) Измерение среднего диаметра

— Измерение производится при помощи цилиндрических концевых мер диаметром d по образцу согласно рис. 4.3.

Рис. 4.3. Измерение среднего диаметра при помощи цилиндрических мер. Измеряется величина К. Средний диаметр dp вычисляется: dp = K-2xp

Таблица 4.3. Измерительные величины клиноременных шкивов для отдельных

ремней

Размеры в миллиметрах

В случае шкивов с обработанной наружной цилиндрической поверхностью и с большим диаметром, вместо измерения при помощи цилиндрических концевых мер, можно измерить наружный диаметр de, глубиномером измерить размер b согласно рис.4.4 и вычислить эффективный диаметр dpi

dp = de-2b

Рис. 4.4. Глубиномер для измерения размера b

B) Проверка соостности средних диаметров.

Проверку производится глубиномером согасно рис. 4.4. Измеряется размер b на всей длине окружности каждой канавки.

C) Проверка угла профиля (контура) канавки.

Угол профиля канавки производиться разностным калибром по рис. 4.5.

Рис. 4.5. Калибр (показатель) угла профиля канавки

4.2. Клиноременные шкивы для соединенных ремней

Ременные шкивы для соединенных ремней узкого профиля нормируются согласно ISO 5290, а для соединенных ремней классического профиля согласно ISO 5291

В международном стандарте ISO определено эффективную (верхнюю) номинальную ширину канавки ременного шкива we как базовое значение для стандаризации канавки ременного шкива и принадлежащих ей соединенных клиновых ремней. Эффективная ширина канавки это самая большая ширина канавки измеряемая на прямолинейных стенках канавки.

Для всех измерительных шкивов и по большей части рабочих шкивов изготовляемых серийно, это понятие обозначает действительную верхнюю ширину канавки. Положение делительного диаметра dp (эффективного) дается в связи с тем, только как приближенная величина. Для расчета размеров и мощностей передачи принимается средний эффективный (наружный) диаметр шкива.

Минимальные расчетные разницы в передаточном отношении и вращательной частоте не имеют никакого значения.

Общие правила касающиеся ременных шкивов находятся на стр. 8, п. в.

Соединенные ремни могут работать только на ременных шкивах изготовленных согласно размерам табл. 4.4.

Нельзя применять соединенные ремни на шкивах для ременных блоков, так как размеры этих шкивов различаются друг от друга (сравните табл.е 4.1 и 4.4 ). Рис. 4.6. Отклонения глубины канавки относительно эффектному диаметру. Величины 5hj и 5h2 так подобраны, чтобы наружный диаметр шкива не соприкоснулся с соединительной лентой (соединительная лента может отклеиться от ремней), а одновременно гарантируют такую глубину канавки, которая обеспечивает хороший перенос мощности. Рис. 4.7. Ременнй шкив для соединенных ремней

Таблица 4.4. Размеры клиноременных шкивов для соединенных ремней.

Размеры в миллиметрах

Измерение геометрических величин шкива проводится так же само как для ременных шкивов для узких и классических ремней.

Таблица 4.5. Допуск радиального и осевого биения шкивов для соединенных ремней

Размеры в миллиметрах

Эффективный диаметр dg	Допуск биения
Радиального ti	Осевого t2
de < 125	0.2	0.3
125 | на верх

Расчет диаметра шкивов

Ременная передача передает крутящий момент с ведущего вала на ведомый. В зависимости от передаточного числа она может повышать или понижать обороты. Передаточное число зависит от соотношения диаметров шкивов — приводных колес, связанных ремнем. При расчете параметров привода нужно также учитывать мощность на ведущем валу, скорость его вращения и общие габариты устройства.

Устройство ременной передачи, ее характеристики

Ременная передача представляет собой пару шкивов, соединенных бесконечным закольцованным ремнем.

Эти приводные колеса, как правило, располагают в одной плоскости, а оси делают параллельными, при этом приводные колеса вращаются в одном направлении.

Плоские (или круглые) ремни позволяют изменять направление вращения за счет перекрещивания, а взаимное расположение осей- за счет использования дополнительных пассивных роликов. При этом теряется часть мощности.

Клиноременные приводы за счет клиновидной формы поперечного сечения ремня позволяют увеличить площадь зацепления его со шкивом ременной передачи. На нем делается канавка по форме клина.

Зубчатоременные приводы имеют зубцы равного шага и профиля на внутренней стороне ремня и на поверхности обода. Они не проскальзывают, позволяя передавать большую мощность.

Для расчета привода важны следующие основные параметры:

• число оборотов ведущего вала;
• мощность, передаваемую приводом;
• потребное число оборотов ведомого вала;
• профиль ремня, его толщина и длина;
• расчетный, наружный, внутренний диаметр колеса;
• профиль канавки (для клиноременного);
• шаг передачи (для зубчатоременного)
• межосевое расстояние;

Вычисления обычно проводят в несколько этапов.

Основные диаметры

Для расчета параметров шкивов, а также привода в целом, применяются различные значения диаметров, так, для шкива клиноременной передачи используются:

• расчетный Dрасч;
• наружный Dнар;
• внутренний, или посадочный Dвн.

Для вычисления передаточного числа используется расчетный диаметр, а наружный-для расчета габаритов привода при компоновке механизма.

Для зубчатоременной передачи Dрасч отличается от Dнар на высоту зубца.Передаточное число также рассчитывается, исходя  из значения Dрасч.

Для расчета плоскоременного привода, особенно при большом размере обода относительно толщины профиля, часто принимают Dрасч равным наружному.

Расчет диаметра шкива

• Вначале следует определить передаточное число, исходя из заложенной скорости вращения ведущего вала n1 и потребной скорости вращения ведомого вала n2/ Оно будет равно:
• i=n1/n2
• Если уже имеется в наличии готовый двигатель с приводным колесом, расчет диаметра шкива по передаточному отношению i проводится по формуле:
• D2= D1/i.
• Если же механизм проектируется с нуля, то теоретически подойдет любая пара приводных колес, удовлетворяющих условию:
• D2/D1=n2/n1
• На практике расчет ведущего колеса проводят, исходя из:

• Размеров и конструкции ведущего вала. Деталь должна надежно крепится на валу, соответствовать ему по размету внутреннего отверстия, способу посадки, крепления. Предельно минимальный диаметр шкива обычно берется из соотношения Dрасч ≥ 2,5 Dвн
• Допустимых габаритов передачи. При проектировании механизмов требуется уложиться в габаритные размеры. При этом учитывается также межосевое расстояние. чем оно меньше, тем сильнее сгибается ремень при обтекании обода и тем больше он изнашивается. Слишком большое расстояние приводит к возбуждению продольных колебаний. Расстояние также уточняют, исходя из длины ремня. Если не планируется изготовление уникальной детали, то длину выбирают из стандартного ряда.
• Передаваемой мощности. Материал детали должен выдержать угловые нагрузки. Это актуально для больших мощностей и крутящих моментов.

Окончательный расчет диаметра окончательно уточняют по результату габаритных и мощностных оценок.

12. Шкивы для приводных клиновых ремней

• (по ГОСТ 20889-88)
• Шкивы изготовляются типов 1—9 (рис. 6):
• 1 — монолитные с односторонней вы­ступающей ступицей;
• 2 — монолитные с односторонней вы­точкой;
• 3 — монолитные с односторонней вы­точкой и выступающей ступицей;
• 4 — с диском и ступицей, выступающей с одного торца обода;
• 5 — с диском и ступицей, укороченной с одного торца обода;
• 6 — с диском и ступицей, выступающей с одного и укороченной с другого торца обода;
• 7 — со спицами и ступицей, выступаю­щей с одного торца обода;
• 8 — со спицами и ступицей, укорочен­ной с одного торца обода;
• 9 — со спицами и ступицей, выступаю­щей с одного и укороченной с другого тор­ца обода.

Шкивы типов 1—3 предназначены для приводных клиновых ремней с сечениями Z, А, типов 4-9 — для приводных клино­вых ремней с сечениями Z, А, В, С, D, E, EО по ГОСТ 1284.1-89.

Рис. 6. Шкивы для приводных клиновых ремней:

а-в — варианты исполнения посадочного отверстия шкивов 1-9

Номинальные расчетные диаметры шкивов dp 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.

Размеры профиля канавок шкивов — по табл. 29.

Ширину шкива вычисляют по формуле

М = (n-1)е + ,

где n — число ремней в передаче; е и f- размеры по табл. 29.

Наружный диаметр шкива вычисляют по формуле

de = dp + 2b,

где b — по табл. 29.

1. Концы валов для шкивов с цилиндриче­ским отверстием — по ГОСТ 12080-66; с коническим отверстием — по ГОСТ 12081-72.
2. Схема построения услов­ного обозначения шкивов:
3. 
4. 1 — тип шкива; 2 — сечение ремня; 3 — число канавок шкива; 4 — расчетный диа­метр шкива; 5 — диаметр посадочного от­верстия; 6 — марка материала; 7 — обозна­чение стандарта на шкив.
5. Пример условного обозна­чения шкива для приводных клиновых ремней типа 1 с сечением А, с тремя канав­ками, расчетным диаметром dp = 224мм, с цилиндрическим посадочным отверстием d= 28мм, из чугуна марки СЧ 20

Шкив 1 А 3.224.23 СЧ 20 ГОСТ 20889-88

То же, с коническим посадочным отвер­стием:

Требования к шкивам

Дата публикации 24 Dec 2013

Минимально допустимые диаметры шкивов, как правило, указываются в нормативной документации на ремни и назначаются из условия обеспечения заданного ресурса ремней, оговоренного в нормативной документации на соответствующий тип ремней.

Величина рабочего диаметра шкива, с которым входит в контакт ремень, влияет на напряжения, развивающиеся в ремне при изгибе на шкиве. Эти напряжения являются одним из компонентов силового циклического воздействия на ремень, приводящего в конечном итоге к его разрушению.

Если проследить величины деформаций наиболее нагруженных воло­кон клиновых ремней при их изгибе на шкиве минимального диаметра, то можно обратить внимание, что по мере увеличения поперечного сечения клиновых ремней величина допустимых деформаций изгиба уменьшается. Деформации е (в %) вычисляются по известной формуле.

Деформации для клиновых ремней из­меняются по мере увеличения поперечного сечения ремней в пределах от 4,5 до 1,6%. Это связано с особенностью внутреннего строения полимерных материалов, к которым относится резина, являющаяся одним из основных материалов ремня. Де­формация резины по фазе отстает от приложенного к ней напря­жения, что обусловливает гистерезйсные потери энергии деформации.

Разность между энергией, затраченной на нагрузку полимера (пло­щадь под кривой О А) и выделяющейся энергии разгрузки (площадь под кривой еА) является потерянной энергией, которая превращается в тепло и расходуется на нагрев массы ремня.

Увеличение поперечного сечения и массы ремней вызывает рост тепловыделений, а поверхность ремней, через которую выделяется тепло, увеличивается медленнее чем масса, поэтому в конечном итоге температура ремней во время работы растет при увеличении их сечения.

Вместе с тем, известно, что долго­вечность материалов убывает с ростом рабочей температуры.

При увеличении диаметра шкива для клинового ремня сечения С (В) со 160 до 280 мм наработка повышается примерно в 20 раз, при этом повышается и тяговая способность ремня. Так, увеличение диаметра шкива с 80 до 180 мм для ремня сечения С (В) и со 120 до 240 мм для ремня сечения В (Б) повышает коэффициент тяги Ґ с 0,59 до 0,72.

Аналогичная зависимость имеет место и для других типов ремней.

По проспектным данным фирмы «Гудрич» (США) с увеличением толщи­ны ремня плоских кордтканевых ремней нарезной конструкции допусти­мая величина деформации изменяется от 5,2% при толщине ремня 4 мм (3 прокладки) до 2,5% при толщине ~ 14 мм (10 прокладок).

Приведен­ные значения деформаций рассчитаны по данным каталога фирмы при частоте вращения 500 мин для минимально допустимых диаметров шкивов. С увеличением частоты вращения до 8000 мин 1 допустимая деформация должна быть снижена до 1,5%.

Таким образом, минимально допустимый диаметр шкива связан с допустимой величиной деформации изгиба ремня и числом циклов деформаций в минуту. Отсюда принята распространенная рекомендация выбирать минимально   допустимые   диаметры   шкивов   для   плоских ремней по соотношению диаметра шкива к толщине ремня D/8 для заданной частоты вращения шкивов.

Допустимые величины деформаций зависят от конструкции и мате­риала ремня. Ремни на основе кордшнура могут работать на шкивах меньшего диаметра, чем кордтканевые.

Влияние материалов, из которых изготовлен ремень, на допустимые величины деформации изгиба стано­вится ясным, если учесть, что деформации связаны с напряжением через характеристику материала, которой в наиболее простом случае является модуль упругости Е.

• В общем виде связь напряжения с деформацией в резине описывается наследственной теорией упругости, которая учитывает предысторию нагружения и релаксацию напряжения или ползучесть (развитие дефор­мации во времени).
• Более подробно об указанной связи напряжения с деформацией можно ознакомиться в соответствующей литературе.
• Различные материалы имеют различную стоимсть к циклическим деформациям.

Влияние материала на величину допустимых напряжений изгиба можно проследить на ремнях, изготовленных на основе ориентирован­ной полиамидной пленки.

По данным каталога фирмы «Хабасит» (Швейцария) допустимые величины деформаций изгиба для ремней с одним из видов покрытия, предназначенных для нормальных условий эксплуатации, находятся в пределах от 5% (толщина ремней 0,7-1,3 мм) до 2,3% (толщина ремней 2,8 мм).

У аналогичных ремней с другим видом покрытия (ремни, предназначенные для более тяжелых условий эксплуатации) при изменении их толщины от 4,7 до 1,8%, т.е. при равной толщине 2,8 мм допустимая деформация для разных материалов различается почти в 2 раза.

Таким образом, для снижения воздействия изгибных деформаций необходимо диаметр минимального шкива передачи принимать возмож­но большим, особенно в случае быстроходных передач и передач, работающих в тяжелых условиях.

В некоторых случаях при правильно выбранных диаметрах шкивов в быстроходных передачах с плоскими ремнями при скоростях более 40 м/мин наблюдается повышенное сколь­жение. Последнее связано с возникновением воздушной подушки между ремнем и шкивом, что сопровождается повышенным шумом.

Устране­ние воздушной подушки возможно путем нанесения на поверхность шкивов продольных канавок, обеспечивающих выход воздуха, захваты­ваемого ремнем при его работе.

Стандартами допускается применение шкивов меньших диаметров, чем допустимо для данного типа ремня. Обычно это связано с ограниченными габаритами передач, что характерно для приводов сельскохозяйственных машин. Однако уменьшение диаметра шкивов неизбежно ведет к существенному снижению ресурса.

Сила трения в ременных передачах является одним из определяющих показателей качества передачи, т.е. свойства материалов по­верхности ремня и шкива имеют решающее влияние на тяговую спо­собность передачи. Отсюда возникает ряд требований к этим поверх­ностям.

Чистота обработки рабочих поверхностей шкивов должна быть по возможности наивысшей. Обычно чистота обработки рабочей поверх­ности шкивов назначается на уровне 3,2-2,0 по ГОСТ 2789-73 и международному стандарту МС ИСО 254 (1981 г.), что достигается чистовой обработкой на металлорежущих станках.

Более грубая обра­ботка, большая шероховатость поверхности шкивов не улучшает усло­вия трения, как это можно было бы предположить, так как в этом случае площадь поверхности соприкосновения ремня со шкивом гораздо мень­ше. Кроме того, при более грубой обработке резко повышается износ поверхностей ремня и шкива.

Износ рабочей поверхности шкивов особенно неблагоприятно сказывается на работе клиноременной пере­дачи, ремень которой в результате износа поверхности шкива изменяет свое положение в канавке шкива (переходит на меньший диаметр).

Вследствие выпучивания рабочей поверхности клинового рем­ня при его изгибе, появления «бочкообразности» по соответствую­щей кривизне вырабатывается поверхность шкива, что приводит к интенсивному износу самого ремня.

Интенсивный износ поверхности ремня имеет место и из-за дефектов поверхности шкивов (забоин, раковин). Однако шкивы, имевшие дефек­ты поверхности, могут эксплуатироваться после ремонта с помощью сварки, пайки медью, заделки эпоксидными композициями с последую­щей зачисткой до выше указанной чистоты.

Поверхность ремня также должна быть гладкой, что обеспечивается соответствующей чистотой обработки поверхности пресс-форм.

Резко снижается тяговая способность (вплоть до полного отказа передачи) при наличии на поверхности шкива или ремня даже следов смазки или других загрязнений, снижающих силу трения между ремнем и шкивом.

К числу загрязнений можно также отнести различные антикоррозионные покрытия, в том числе и слой краски. При попадании горючесмазочных материалов на ременную передачу, вследствие повы­шения скольжения, резко повышается температура ремня, что снижает его долговечность.

Кроме того, контакт поверхности ремня с горюче­смазочными материалами вызывает набухание слоев резины, даже резины на основе маслостойкого хлоропренового каучука. Набухание снижает прочность резин.

Попадание смазки на привод в мощных передачах, к которым можно отнести вариаторный привод ходовой части комбайнов, вызывает столь высокий разогрев ремней, что в практике наблюдались случаи их самовозгорания.

Следует отметить влияние на долговечность передачи соответствия углов клина поперечного сечения клинового ремня углу клина ка­навки шкива.

Как упоминалось ранее, при изгибе ремня по радиусу, равному половине расчетного диаметра шкива, поперечное сечение ремня искажается, боковые грани выпучиваются.

Теоретически, исходя из учета деформаций, развивающихся в волокнах изогнутого ремня (в волокнах выше нейтральной линии поперечного сечения ремня-растягивающих, ниже нейтральной линии-сжимающих), боковая поверхность описы­вается кривой второго порядка.

Криволинейность боковой поверхности ремня определяет различие углов между касательными к ней на различных уровнях поперечного сечения.

Максимальное различие углов между касательными к боковой поверхности ремня, свулканизованного в челюстном прессе на линейной пресс-форме, возникает при его изгибе на шкиве с минимально допус­тимым диаметром и достигает 4-5°.

Изменение угла между касатель­ными на уровне нейтральной линии сечения изогнутого ремня по отношению к углу клина прямолинейных участков ремня достигает 8°.

При натяжении за счет деформации боковых поверхностей ремень принимает форму, соответствующую форме клина канавки шкива, однако при этом удельное давление боковых поверхностей ремня на рабочую поверхность канавки шкива распределяется неравномерно. Ремень способен прирабатываться к углу клина канавки шкива. Вместе с тем, неравномерное распределение давления вызывает неравномерный износ как поверхностей ремня, так и поверхностей канавки шкива.

Как показывает практика, наиболее благоприятные условия для работы привода создаются при совпадении угла клина канавки шкива и угла между линиями, касающимися боковой поверхности сечения изогнутого ремня на уровне нейтральной линии угла клина ремня. Допустимо и даже благоприятно уменьшение угла клина канавки шкива по сравнению с углом ремня на 2-3°, что создает заклинивающий эффект и улучшает тяговую способность передачи.

Как показали эксперименты, расчет изменения угла клина ремня при изгибе под различными радиусами по методике, основанной на анализе деформаций волокон поперечного сечения ремня, дает несколько зани­женные результаты, что связано с особенностями конструкций ремней, которые не учитываются указанной методикой.

Наилучшие результаты при выборе угла клина канавки шкива обеспечиваются при экспериментальной оценке изменения углов клина ремня при изгибе его от прямолинейной формы до радиуса шкива минимально допустимого диаметра.

Во всех случаях существенное отклонение углов клина канавки шкивов от угла клина поперечного сечения ремня вызывает ускоренный износ как поверхности канавок шкивов, так и рабочих поверхностей ремня. Ресурс ремня при работе на изношенной поверхности канавок снижается почти в два раза.

Кроме того, уменьшение угла клина канавки шкива более чем на 2-3° по сравнению с углом клина ремня, изогнутого по радиусу шкива, способствует чрезмерному заклиниванию ремня, что вызывает ускоренный износ большего основания ремня и отслоение слоя сжатия.

Увеличение угла клина канавки шкива вызывает опасность неустойчивой работы ремня и, как следствие этого, возможность переворачивания.

Изменение угла клина ремня при его изгибе учитывается как оте­чественными стандартами при проектировании утла клина канавки шкивов, так и зарубежными. Для клиновых ремней, в зависимости от назначаемого расчетного диаметра шкивов, угол канавки унифицирован и принимается равным 34, 36, 38 и 40°.

Следует отметить, что выше шла речь о ремнях, не имеющих зубьев в слое сжатия, которые снижают изгибную жесткость ремней и способст­вуют охлаждению ремня при работе. Наличие зубьев (пазов) у клиновых ремней практически исключает деформацию материала слоя сжатия при изгибе ремня, и угол клина ремня изменяется при изгибе очень мало.

Шкивы клиноременных вариаторов, в связи с особенностями передачи, обычно имеют один угол клина между дисками.

Угол клина канавки шкивов и дисков вариатора выбирают либо для среднего расчетного диаметра, на котором работает ремень, либо для минимального, так как режим работы ремня в последнем случае наиболее тяжелый, а кроме того, в этом случае обеспечивается максимальный диапазон изменения частоты вращения ведомого вала.

С учетом ранее сказанного для вариаторных ремней было бы целесообразно использовать шкивы с изменяющимся углом клина по высоте канавки. Такие рекомендации дают авторы, рассматривающие вариаторные передачи, однако на практике профилированная рабо­чая поверхность вариаторных шкивов используется крайне редко из-за сложности их изготовления.