Клинові ремені і їх вибір

Клинові ремені ― це ремені трапецієподібного перерізу з бічними робочими сторонами, які працюють на шківах з канавками відповідного профілю. Глибина канавок шківів повинна бути такою, щоб між внутрішньою поверхнею ременів і дном жолобків шківа зберігався зазор. Ремені завдяки клиновому дії відрізняються підвищеними силами зчеплення зі шківами і, отже, підвищеною тяговою здатністю. Клинові ремені в передачі застосовують по декілька штук, що дозволяє варіювати навантажувальну здатність.
До переваг ремінних передач слід віднести: можливість передачі руху на значні відстані; плавність і безшумність роботи; можливість роботи з високими частотами обертання; високий ККД (до 98%); мала вартість. Як правило, ремені виготовляються з наступними робочими властивостями: маслостійкість; робочий діапазон температур від -30°С до 80°C; озоностойкость; нечутливість до погодних впливів.
Недоліки пасових передач: значні габарити ― зазвичай у декілька разів більші, ніж у зубчастих; неминучість деякого пружного ковзання ременя; підвищені сили впливу на вали і опори, т. к. для передачі сил тертя потрібні значні сили притиснення і їх призначають по максимальному навантаженні; необхідність, за рідкісними винятками, пристроїв для натягу ременя; необхідність запобігання ременя від попадання масла; мала довговічність ременя у швидкохідних передачах.
 

Пасові передачі, як правило, застосовують між паралельними валами, що обертаються в одну сторону. Рідше зустрічаються перехресні та полуперекрестные передачі, що дозволяють отримати реверсивне обертання або передати рух на вали з паралельними осями.

Клиновий ремінь винайшов в 1917 році Джон Гейтс (John Gates). З тих пір і до наших днів клинові ремені застосовуються в самих різних галузях машинобудування. Основне застосування ремінні передачі мають: для приводу від електродвигунів невеликих і середньої потужності машин ― знарядь; для приводу від первинних двигунів внутрішнього згоряння) електричних генераторів, робочих органів сільськогосподарських машин та інших машин.

Сьогодні виробники пропонують використовувати чотири типи клинових ременів: класичного перерізу (рис. 2, а); вузького перерізу (рис. 2, б); вузького перетину з зубчастої кромкою без обгортки бічних граней (рис. 2, в). Для передачі великої потужності трохи ременів кожного типу можуть бути об'єднані в один на загальній основі (рис. 2, г). Об'єднуюча основа не дає надбавки до суми потужностей, переданих кожним з ременів. Однак, ремені мають рівну довжину, що в свою чергу покращує рівномірність розподілу навантаження між ними.
 

а) класичного перерізу	б) вузького перерізу	в) вузького перетину з зубчастої кромкою без обгортки бічних граней	г) ремені на основі єдиної

Типи клинових ременів

Клиновий ремінь складається з наступних частин: корду, що представляє собою основний несучий шар, розташований приблизно по центру тяжкості перетину ременя; основи гумових шарів, розташованих над і під кордом; обгортки ременя у вигляді декількох шарів прогумованої тканини. Корд виконують з хімічних волокон: віскози, капрону, лавсану, поліестеру. В даний час застосовують також корд з араміда і кевлара, що підвищує несучу здатність ременя. Основа формує перетин ременя і передає виникаючі зусилля несучого шару (корду). Тканинна обгортка має низький коефіцієнт тертя і підвищену зносостійкість.

Вузькі клинові ремені з'явилися у зв'язку з підвищенням міцності корду. При рівних габаритах передачі вони дозволяють передавати в 1,5 ... 2 рази більші потужності; можуть працювати при більш високих швидкостях і з більшою частотою перегинів. Однак, мінімальний діаметр шківа для цього типу ременів більше, ніж у класичного подібного перерізу. Але і незаперечні переваги, тому відбувається поступове витіснення ними ременів класичного перерізу.

Ремені з зубчастої кромкою є подальшим розвитком ременів і класичного вузького перерізу. Найбільш часто зустрічаються ремені такого типу з вузьким перетином. Вони не мають тканинної обгортки бічних граней. Замість її установки, їх шліфують з високою точністю, що забезпечує рівномірний зчеплення з канавками шківа. Фасонні зубці забезпечують зниження і рівномірний розподіл згинальних і теплових напруг. Також зменшується шум. Глибина зубця пропорційна розміру поперечного перетину, що забезпечує жорсткість ременя. Такі ремені можуть працювати при шківах меншого діаметру, ніж ремені інших перерізів, або передавати велику потужність при тих же оборотах і діаметрах шківів. Збільшення номінальної потужності становить не менше 15%. Ці властивості яскраво ілюструє рис. 3, на якому представлені ремені, що працюють при однакових навантаженнях: класичного перерізу (рис. 3, а); вузького перерізу (рис. 3,б); вузького перетину з фасонним зубом без обгортки бічних граней (рис. 3, б). Термін служби передач також однаковий (прибблизительно 25 000 год). Ширина шківа в першому випадку ― 234 мм (12 ременів), у другому ― 158 мм (8 ременів), в третьому ― 120 мм (6 ременів).
 

а) класичного перерізу	б) вузького перерізу	в) вузького перетину з зубчастої кромкою без обгортки бічних граней