Обзор способов передачи вращающего момента от электрического двигателя к рабочей машине

Для передачи вращающего момента от электродвигателя к рабочей машине могут использоваться различные передающие устройства: механические, гидравлические, электромагнитные. Механические передачи, обладающие простотой конструкции и небольшими потерями на трение, являются самыми распространенными [5].

При одинаковых скоростях вращения электрического двигателя и рабочей машиной наиболее рациональным является их непосредственное соединение с помощью муфт. Для стационарных сельскохозяйственных приводов применяют муфты с постоянным сцеплением валов электродвигателя и рабочей машины (глухие, упругие, подвижные и др.)

Широкое распространение получили зубча­тые передачи, пригодные практически для передачи лю­бых мощностей. Ввиду таких преимуществ, как постоянство переда­точного числа, малые габариты и долговечность, зубча­тые передачи широко применяются в машиностроении при самых разнообразных условиях и характере нагруз­ки.

Червячные передачи работают очень плавно, сравни­тельно компактны и позволяют передавать большие пе­редаточные числа. Основным недостатком этих передач являются значительные потери на трение, ввиду чего они имеют сравнительно низкий КПД (η < 0, 8).Червячные передачи применяются в станках, прибо­рах, редукторах, подъемно-транспортных, сельскохозяй­ственных машинах и т. д.

Ременные передачи применяют при некотором расстоянии между осями электродвигателя и рабочей машины или при их неодинаковой частоте вращения. Передачи этого вида обладают простотой, плавностью хода, бесшумностью работы, малыми начальными затратами. Большое избыточное давление на валы, малая компактность, непостоянство частоты вращения за счет проскальзывания ремня и невысокий КПД являются недостатками этих передач.

Ременные передачи состоят из двух шкивов, укрепленных на валах электродвигателя (ведущий) и машины (ведомый), которые охватывает бесконечный ремень (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 Схема соединения электродвигателя и машины с помощью ременной передачи: D1 – ведущий шкив; D2 – ведомый шкив; S1 – ведущая ветвь ремня; S2 – ведомая ветвь ремня; в – ширина ремня; δ – толщина ремня;

l_п – межцентровое расстояние

Клиноременная передача получила большое распространение благодаря техническим преимуществам перед плоскоременной. Она обладает большей тяговой способностью при меньшей ширине шкива, большим передаточным числом, меньшим давлением на валы двигателя и машины, неспаданием ремня при перегрузках и т. д. Клиновые ремни водонепроницаемые, передача может работать при большой влажности воздуха.

Клиноременная передача состоит из двух шкивов, по окружности которых имеются клиновые канавки. Глубина их больше высоты ремня. Рабочими поверхностями клиновых ремней и клиновой канавки являются их боковые стороны. Поэтому между нижним основанием ремня и дном канавки шкива всегда должен быть зазор (рисунок 2.2).

Ремни для клиноременной передачи, выпускаемые промышленностью, имеют стандартное сечение и длину, поэтому не подлежат укорачиванию и ремонту. Тяговая мощность плоских ремней определяется их шириной, а клиновых – площадью их сечения.

Клиновые ремни изготавливаются семи профилей из кордшнура или кордткани, залитых вулканизированной резиной и обернутых сверху прорезиненной тонкой тканью. Ремни предназначены для работы в условиях изменения температуры окружающей среды от – 30 до + 60 °С. Специальные морозостойкие ремни могут работать при температуре – 50 °С.

Рисунок 2.2 Расположение клинового ремня в канавке шкива:

а – профиль клинового ремня; б – правильное расположение; в – неправильное расположение

При нескольких ремнях клиноременная передача может передавать очень большие мощности.