Что такое шкив: назначение, устройство, виды

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:

1. Параллельность осей шкивов.
2. Отсутствие люфтов в подшипниках.
3. 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:

1. Цельные, из одной заготовки.
2. 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:

1. Открутить крепежный болт шкива ключом.
2. Снять шкив при помощи съемника, вворачивая болты в специальные отверстия.
3. 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:

1. Определить мощность передачи по каталогам производителей.
2. Подобрать сечение и количество ремней.
3. Выбрать диаметры шкивов исходя из передаточного числа.
4. 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.