Шкив - важный элемент многих механических передач. Рассмотрим подробно, что это такое и как устроен шкив.
Что такое шкив
Шкив представляет собой колесо с выемкой по окружности для ремня. С помощью шкивов передается вращение между валами. Например, в двигателе шкив на коленчатом валу приводит распределительный вал, водяной насос и другие агрегаты.
От блока шкив отличается тем, что передает крутящий момент на вал. Блок же вращается свободно и меняет лишь направление движения ремня или троса.
Как устроен шкив
Для передачи вращения шкив взаимодействует с ремнем. Чаще всего это клиновой ремень, реже - круглый или плоский.
В ободе шкив имеет ручей - выемку для ремня с наклонными стенками:
- У клиновых шкивов угол наклона от 32 до 40 градусов.
- Глубина ручья зависит от сечения ремня - узкий, широкий.
Также на шкиве может быть несколько ручьев - тогда речь идет о поликлиновом ремне.
Как работает шкив
Шкив передает вращение за счет силы трения между боковыми поверхностями ручья и клином ремня. При правильном натяжении ремень плотно прижат к стенкам ручья и не проскальзывает.
Для нормальной работы важно:
- Параллельность осей шкивов.
- Отсутствие люфтов в подшипниках.
- Постоянный натяг ремня.
При соблюдении этих условий передача с шкивами бесшумна и надежна.
Виды шкивов
По типу используемого ремня шкивы делят на несколько основных типов:
- Ручьевые шкивы для клиновых ремней.
- Зубчатые шкивы для зубчатых ремней.
- Круглоременные шкивы.
По конструкции бывают:
- Цельные, из одной заготовки.
- Составные, с резиновой втулкой для гашения вибраций.
По креплению на валу:
- С насадкой на вал.
- С болтовым креплением.
Шкив на двигателе
На двигателе внутреннего сгорания используется шкив коленчатого вала. Он крутит распределительный вал, водяной насос, генератор и другие агрегаты.
Такой шкив может быть цельным или составным, с резиновой втулкой. Также бывает ручьевым для клинового ремня или зубчатым.
Как снять шкив
Для снятия шкива коленвала:
- Открутить крепежный болт шкива ключом.
- Снять шкив при помощи съемника, вворачивая болты в специальные отверстия.
- Установка нового шкива в обратном порядке.
Материал изготовления шкивов
Шкивы изготавливают из различных материалов в зависимости от условий работы и требований к приводу:
- Для стационарного оборудования чаще всего используют серый чугун, реже - ковкий чугун или сталь. Такие шкивы дешевле, но имеют большую массу.
- В механизмах, где важно снизить вес, применяют штампованные стальные или алюминиевые шкивы.
- Для ответственных агрегатов используют шкивы из магниевых сплавов, титана, иногда бронзы.
Преимущества и недостатки шкивных передач
По сравнению с другими видами механических передач, шкивные имеют ряд достоинств:
- Простота конструкции, низкая стоимость.
- Возможность передачи крутящего момента на большие расстояния.
- Гладкая бесшумная работа.
- Надежность, долговечность.
К недостаткам можно отнести:
- Большая длина передачи по сравнению с зубчатыми.
- Вероятность проскальзывания ремня.
- Невозможность передачи высоких мощностей.
Выбор шкива и ремня
При подборе шкивов и ремней нужно учитывать:
- Требуемый крутящий момент и частоту вращения.
- Расстояние между осями и их взаимное расположение.
- Условия работы - температура, влажность, запыленность, вибрация.
Для этого необходимо:
- Определить мощность передачи по каталогам производителей.
- Подобрать сечение и количество ремней.
- Выбрать диаметры шкивов исходя из передаточного числа.
- Проверить прочность ремня и долговечность подшипников.
Правильный расчет параметров шкивов и ремней гарантирует надежную работу всей передачи.
Обслуживание шкивных передач
Для бесперебойной работы шкивного привода требуется:
- Периодический осмотр и регулировка натяжения ремня.
- Своевременная смена изношенных ремней.
- Проверка люфтов и затяжка крепежа подшипников шкивов.
- Очистка шкивов и ремня от загрязнений.
При появлении вибраций, шума, проскальзывания необходимо выяснить причину и устранить.
