Зубчатые ремни и шкивы. Что выбрать?

Основным элементом ременной передачи является зубчатый ремень. Он передает крутящий момент от силового агрегата благодаря создаваемому зацеплению. На поверхности есть зубчики, которые зацепляются с зубьями на шкивах. Шкив передает усилие на зубчатую ленту, которая обеспечивает крутящее движение на ведомые шкивы.

Зубчатые ремни используются в разных отраслях промышленного производства, в бытовой технике, в транспорте. В соответствии с условиями эксплуатации выпускают ременные передачи с особым профилем, длиной и другими параметрами.

Ременные передачи с зубцами используются в разных областях производства. Это объясняется рядом особенных характеристик рассматриваемого привода:

• плавный ход;
• крутящий момент предается синхронно;
• снижается нагрузка на подшипники, валы;
• можно передавать значительные усилия;
• привод имеет небольшой размер;
• передаточное отношение может быть большим;
• при работе нет шума;
• снижение вибрации;
• КПД составляет 94-98%;
• привод не нуждается в смазке;
• размерный ряд обширный.

Ременный привод представляет собой ленту, на внутренней поверхности которой есть зубья. Несущий слой выполнен из стального шнура или троса, синтетических волокон. Все компоненты связаны эластичным материалом.

Прочный каркас из перечисленных компонентов называется кордом. Это несущий слой, от качества которого зависит долговечность передачи. Чтобы увеличить срок эксплуатации зубьев, их покрывают тканью из нейлона.

Область применения и долговечность определяют материалы, из которых изготовлена модель. Существуют 2 разновидности передач представленного типа:

• Резина. Это хлоропреновый каучук (неопрен), устойчивый к химическим воздействиям. Это позволяет использовать ременную передачу при контакте с агрессивными веществами. При нагреве (в том числе при контакте с открытым огнем) материал не меняет первоначальных характеристик, не подвержен воздействию озона.
• Полиуретан. Это крепкий и прочный материал, который прочно соединен с кордом. Передача имеет точный шаг. Привод компактный, передает высокую мощность на большой скорости. Ход плавный, тихий. Из полиуретана изготавливают не только приводы, но и транспортирующие, протяжные ремни.

Выбор модели зависит от действующих нагрузок и других условий эксплуатации ремня.

Корд изготавливают из комплекса материалов, которые придают передаче требуемую жесткость. Несущий слой определяет допустимые нагрузки. Кроме высокой прочности, корд должен оставаться достаточно гибким, чтобы работать со шкивами как большого, так и малого диаметра.

При выборе учитывают условия эксплуатации. Если нужен особо прочный, но менее гибкий корд, выбирают модели с металлическими шнурами. Если шкивы небольшие, нужен корд из синтетических материалов.

Выпускаются ремни с зубьями разного профиля. От этого параметра зависит надежность зацепления шкива с ременной передачей. Форма зубцов определяет равномерность распределения нагрузки на ремень. Зубья бывают следующей формы:

• Трапецеидальная. Имеют больший диапазон шага, чем другие разновидности. Это ремни, которые выпускаются по простой технологии, поэтому цена трапецеидальных моделей ниже.
• Криволинейная. Особая форма зубцов обеспечивает требуемые параметры передачи в специфических механизмах.
• Полукруглая. Обеспечивается более равномерное распределение напряжения. Это позволяет увеличить нагрузку на 40%, по сравнению с другими формами профиля.

Если ремень с одинаковым профилем выпускают разные производители, размер зубьев может немного отличаться. Это может негативно повлиять на работу приводного механизма. Поэтому при замене ремня нужно выбирать модель того же производителя, что был установлен в конструкции.

Кроме формы зубья могут отличаться размером. Чем он больше, тем легче выполняется сцепление на шкивах. Это снижает вероятность проскальзывания. Но увеличение размера зубцов приводит к появлению вибрации, что может негативно отразиться на работе оборудования.

Работоспособность ремня во многом определяется его тяговой способностью. Этот показатель оценивается при помощи удельной силы, которую способен передать 1 мм ширины ременной передачи. На тяговую способность влияет расстояние между серединами зубьев, которое называется шагом или модулем.

Тяговое усилие также зависит от ширины ремня. Поэтому при выборе учитывают и этот показатель. Если нужно передать больше тягового усилия, используется широкий ремень.

В продаже представлены приводы конечного и бесконечного типа. В первом случае изделие будет иметь начало и конец, а во втором ременная передача выполнена в виде кольца. Области применения данных разновидностей приводов:

• Конечные ремни используются в линиях передач, где нужна высокая точность позиционирования. Например, в линейных передачах, транспорте, подъемниках, мойках и других подобных устройствах.
• Бесконечные. Могут соединяться формирующим устройством или не имеют шва вообще. В первом случае корд не замыкается, соединяется только зубчатая часть. Бесшовные модели используются в механизмах, для которых важна высокая синхронизация (бытовая, ткацкая, деревообрабатывающая техника и т.д.).

Выбор типа ременной передачи зависит от особенностей техники, в которой она будет использоваться.

Ремни могут использоваться в передачах для разных целей. По функциональности различают следующие виды передач:

• Протяжные. На корд наносится бесшовное покрытие, которое имеет одинаковые характеристики по всей длине. Это увеличивает время, в течение которого оборудование может работать без остановок.
• Транспортирующие с бесшовным покрытием. Это полиуретановые ремни, обеспечивающие качественное сцепление с перемещаемым продуктом. Дополнительно поверхность улучшается при помощи добавления перфорации, проточек.
• Транспортирующие с перегородкой. Форма перегородок бывает разной, выбирается в соответствии с типом товаров, заготовок, которые перемещаются по ленте.

Приводные ремни служат исключительно для передачи крутящего момента от силового агрегата к ведомым шкивам.

Выпускаются ремни с разным принципом расположения зубьев. Это позволяет решать разные производственные задачи. По расположению зубцов выделяют следующие виды передач:

• Стандартные. Зубцы расположены прямо. Стандартные модели используются на шкивах с боковыми ограничителями (ребордами). Это предотвращает соскальзывание ремня.
• Самоцентрирующиеся. В эту категорию входит несколько разновидностей передач. Так, выпускаются модели с направляющей по центру, со смещенными или закругленными зубцами. Бывают ремни с шевронными зубьями и комковатые модели. Отсутствие ограничителей позволяет уменьшить размер механизма.

В обычных условиях используют стандартные ременные передачи. Если эксплуатация рассматриваемой группы приводов невозможна, устанавливают самоцентрирующиеся модели.