Ременная передача, в которой используется зубчатый ремень, - это одно из наиболее старых механических изобретений. Однако, несмотря на то что такой способ передачи был изобретен очень давно, он активно используется и в настоящее время.
Сечение ремней
Стоит сказать о том, что существует множество различных ремней, которые могут использоваться в ременной передаче. В зависимости от своего сечения, ремни подразделяются на:
- плоские;
- клиновые;
- поликлиновые;
- круглые;
- зубчатые.
Также можно добавить, что существует множество справочников и других источников, в которых подробно описываются клиновые или плоские ремни. А вот с зубчатыми ремнями все немного хуже, так как именно этот тип устройства вошел в использование не так давно. Хотя еще во времена СССР были разработаны ОСТ 38 - 05114 - 76 и ОСТ 38 - 05227 - 81. Данные документы четко прописывали, какие должны быть размеры названной детали, а также как именно необходимо проводить расчеты для зубчатых ремней и зубчато-ременных передач.
Преимущества ремней
Свое широкое распространение именно этот вид ремней получил благодаря тому, что обладал определенными положительными характеристиками. К таким преимуществам можно отнести следующие:
- Нагрузочная способность таких ремней высока.
- У изделия малые габариты.
- Скольжение у таких ремней полностью отсутствует из-за их конструкции.
- Данные ремни позволяют реализовывать высокие передаточные отношения.
- Скоростная характеристика зубчатых ремней также очень высока - до 50 м/с.
- Из-за небольшого начального натяжения ремня, воздействие на вал и ось мало.
- Довольно малое количество, издаваемого шума.
- Очень высокий показатель коэффициента полезного действия - до 98 %.
Также важно понимать, что производство ремней осуществляется с определенными требованиями, которым он должен соответствовать. К таким требованиям можно отнести:
- маслостойкость;
- диапазон рабочей температуры ремня (он должен находиться в пределах от -20 до +100 °С);
- стойкость к озону;
- отсутствие чувствительности к погодным условиям.
Форма ремней
В настоящее время зубчатые ремни можно разделить на несколько групп в зависимости от формы зубьев, которыми он обладает. Существуют зубцы с полукруглой формой или же с трапециевидной формой.
Преимуществом полукруглой формы зубьев является то, что они обеспечивают более равномерное распределение напряжения в ремне, увеличивают предел возможных нагрузок, которые он может перенести, на 40 %, а также более плавное зацепление зубьев. Если говорить о таких ремнях в общем, то стоимость обычного и с полукруглыми зубьями одинакова, а вот эксплуатационные характеристики у второго типа явно выше.
Эти устройства состоят из нескольких элементов:
- Непосредственно зубья, а также верхний слой ремня.
- Композитный несущий корд.
- Нижний слой ремня, состоящий из полиамидной ткани.
Устройство ремней
В настоящее время в отрасли машиностроения довольно широкое распространение получили приводные зубчатые ремни. Данный продукт считается очень прочным, но при этом обладает необходимой эластичностью.
Состоят эти изделия из трех слоев. Первый слой является несущим, а также определяет максимальную нагрузку, которую может выдержать ремень, и его прочность. Производство данного слоя осуществляется из корда, который выполняется либо из стекловолокна, либо из кевлара.
Второй слой приводных зубчатых ремней изготавливается из полиуретана или же из резины. Он должен обеспечивать необходимую гибкость и эластичность всего ремня. Последний же, третий слой, изготавливается из нейлона или же любого другого прочного синтетического материала. Для того чтобы объединить все три слоя в один и создать приводной ремень, используется процесс вулканизации.
Преимущества приводных изделий
Первым и наиболее важным преимуществом данного типа ремней является их высочайший показатель коэффициента полезного действия, то есть КПД. Чаще всего приводные ремни, вне зависимости от того из чего они сделаны - полиуретана или резины, используются для достижения более высоких скоростей.
Такие изделия очень хорошо прилегают к шкиву, принимая необходимую форму, что и обеспечивает все необходимые показатели. Еще один из параметров, который стоит выделить, - это очень высокая гибкость ремня. Для того чтобы снизить риск перелома ремня в тех местах, где присутствует наиболее высокое напряжение, его снабжают специальными фасонными зубчиками.
Еще один факт, на который стоит обратить внимание, - это расстояние между валами при использовании ременных зубчатых передач. Во время использования приводных ремней допускается небольшое расстояние между центрами валов, что обеспечивает увеличение скорости его элементов, а также способствует увеличению мощности, которую способен передать ремень. Также стоит отметить, что их применение сильно снижает вибрацию элементов даже в том случае, когда осуществляются нагрузки прерывистого типа, а в самой системе не наблюдается проскальзывание.
Ремни из полиуретана
Использование полиуретановых зубчатых ремней открывает более широкие возможности по их использованию. Из-за большого разнообразия вариантов исполнения и большого количество вариантов использования таких устройств, применять их можно в самых разнообразных отраслях промышленности.
Из-за своих свойств, полиуретановые зубчатые ремни нашли свое применение среди линейной и транспортной техники. Кроме этого, использовать их можно в различных подъемных механизмах или даже в моечных установках. Применение зубчатых ремней названного типа возможно при установке ворот или дверей, открывающихся автоматически, их можно использовать даже в робототехнике. Можно добавить, что ремни из полиуретана могут быть как односторонними, так и двухсторонними. Кроме этого, у них может быть нестандартное покрытие или же необычная форма зубьев.
Профили зубчатых ремней отличаются формой зубьев. Выделяют следующие типы:
- трапецеидальный профиль;
- полукруглый профиль;
- зубчатые двухсторонние.
Ремонт зубчатых ремней
Рассмотреть процесс замены зубчатого ремня можно на примере пятицилиндрового двигателя. Стоит начать с того, что для выполнения этой операции на таком типе двигателя необходимо иметь специальный инструмент компании V.A.G.
Для того чтобы снять нужную деталь, необходимо ослабить крепления демпфера колебаний. Он устанавливается спереди на коленчатом валу. После съема ремня нужно заново затянуть их при помощи специальной насадки, которая предназначена для динамометрического ключа. Если же двигатель четырехцилиндровый, то процесс замены следующий:
- Производится установка поршня в первом цилиндре в В.М.Т.
- Снимается кожух ремня.
- Ремень ослабляется и снимается.
- Устанавливается новый ремень.
Стоит отметить, что если при замене ремня снималась головка цилиндра, то фазы распределения газов придется регулировать.
