Шкив: назначение, типы, материалы для изготовления

Шкиф или шкив как правильно писать

Шкив (нидерл. schijf , англ. sheave ) — фрикционное колесо с желобом или ободом по окружности, которое передаёт движение приводному ремню или канату.

В отличие от блока, шкив передаёт момент с вала на ремень (либо с ремня на вал); блок же вращается на оси свободно и обеспечивает исключительно изменение направления движения ремня или каната. Система из двух закреплённых на валах шкивов, между которыми находится кольцевой ремень, называется ремённой передачей.

Указанное различие между шкивом и блоком по передаче или отсутствию передачи крутящего момента на вал носит функциональный характер. По конструкции и с технологической точки зрения блоки и шкивы одинаковы и часто называются общим термином шкив. (Аналогично вал и ось функционально отличаются по передаче момента, а конструктивно одинаковы).

Классификатор ЕСКД «Классификатор изделий и КД машиностроения и приборостроения» относит шкивы к 71 классу общемашиностроительных деталей — тела вращения .

В Российской Федерации требования к шкивам регламентируются:

• ГОСТ 20889-88. Шкивы для приводных клиновых ремней нормальных сечений. Общие технические условия
• ГОСТ Р 50640-94. Шкивы приводных ременных передач. Общие технические требования.
• ГОСТ Р 50641-94. Шкивы с канавками для обычных и узких клиновых ремней. Система, основанная на исходной ширине.
• ГОСТ 5813-2015 Ремни вентиляторные клиновые и шкивы для двигателей автомобилей, тракторов и комбайнов. Технические требования и методы испытаний.

Также на них действуют общие требования к продукции машиностроения.

В шкивах можно выделить ступичный узел, диск (для цельных) или спицы (для составных шкивов) и обод. Углубление в ободе называют ручьём ремня. Обод может иметь реборды.

Шкивы в зависимости от конструкции могут выполняться :

Составные шкивы при клиновой форме ручья могут служить для регулировки натяжения ремня (удалением дисков или накручиванием резьбы в половинках диска).

Особым видом составного клинового шкива является вариаторный шкив — у него управление сечением ручья позволяет бесступенчато изменять передаточное отношение передачи. Управление сечением ручья может быть механическим, гидравлическим, электромагнитным. Такие ременные вариаторы широко распространены у мопедов.

По технологии изготовления :

• гладкие (по форме ручья):
  • плоские ;
  • клиновые ;
  • поликлиновые ;
  • круглые.
• зубчатые (по форме зуба):
  • прямозубые;
  • трапециевидные;
  • полукруглые;
  • эвольвентные.

Форма обода шкива (ручей): 1 — плоский, 2 — клиновой, 3 — полукруглый, 4 — поликлиновый.

Гладкие (плоский, клиновой и полукруглый) и зубчатые шкивы

Плоский литой шкив с выпуклым ободом

Составной штамповано-сварной шкив (выступает в роли блока, т.е. свободно вращается на оси)

Вариаторные клиноременные шкивы с управляемым сечением ручья

Гладкие шкивы используют для передачи вращательного момента без требований к кинематическому соответствию, поскольку им присуще проскальзывание.

Зубчатые шкивы применяют при требованиях к кинематическому соответствию (например, в газораспределительном механизме ДВС, в приводе головки принтера и т. д.).

Внешние изображения
	Способы фиксации ступицы шкива

По способу фиксации ступицы :

Для стационарного оборудования в ременных передачах для шкивов продолжается использование классических недорогих материалов — серого СЧ и ковкого КЧ чугунов. Существенная масса деталей, как правило, тут не играет роли, поскольку массивные шкивы позволяют отказаться в механизме от маховика. Заменителем могут служить стальные штампованные шкивы

Для механизмов с переменной частотой вращения, для транспортных машин, где важно снижение массы и момента инерции используют шкивы из алюминиевых сплавов. И наконец, шкивы высокоответственных агрегатов могут выполняться из магния или титана

В последнее время широко внедряются шкивы из пластмасс (например, капралон) с возможностью рециклинга, особенно в бытовой технике.

Внешние изображения
	Балансировка шкивом сверлением

Дисбаланс шкивов возникает на этапе изготовления как результат погрешностей формы, например при литьё в земляные формы. В случае новых технологий высокоточного литья или штамповки он невелик, однако его влияние значительно для высокооборотных шкивов. Балансировка шкивов проводится на балансировочных станках. В отличие от карданных валов или пневматических колес в сборе, вместо установки балансировочных грузиков для шкивов ведется удаление материала путём высверливания группы отверстий в секторе дисбаланса.

Виды шкивов

За тысячелетия применения конструкторы разработали множество конструкций шкивов ременных передач. Их классификация проводится по различным признакам.

По типу применяемого ремня различают:

Клиновидные

Самый распространенный вид изделия. Применяются с клиновидными ремнями. Боковые щеки дают дополнительную площадь зацепления, увеличивая возможности передачи по крутящему моменту и скорости вращения.

Наклон канавки обязательно указывается на чертеже детали.

Для того, чтобы снизить габариты передачи или повысить ее мощность, параллельно запускают несколько ручьев. Такие шкивы называются многоручьевыми, они имеют соответствующее количество канавок. Иногда на такой шкив надевают единый ремень с несколькими клиновидными выступами. Это поликлиновая передача.

На чертеже допустимо дать подробно изображение одной канавки и указать их количество. Детализация остальных на чертеже не требуется

При аварийном превышении допустимой нагрузки начинается проскальзывание, защищающее оборудование от повреждения.

Клиноременные передачи позволяют передавать наибольший крутящий момент.

Зубчатые

На внутренней поверхности ремня имеются зубчатые выступы, соответствующие их по шагу зубья сделаны и на поверхности обода. Зубчатоременные пары не проскальзывают и могут передавать больший крутящий момент. Они отличаются также точностью передачи углового положения вала, поэтому применяются в газораспределительных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Оборотной стороной является отсутствие защитной функции от перегрузок. Обод изготавливается путем фрезерования. Встречается и изготовление методом обкатки. На чертеже детали обязательно следует указать точные параметры зуба, его шаг, высоту, профиль.

Плоскоременные

Классическая конструкция, применявшаяся в самых первых передачах. Гасит вибрацию и динамические нагрузки от ведущего вала. Отличаются низкой шумностью, ограниченным моментом и скоростью вращения.

С помощью дополнительных роликов можно связывать ведомые и ведущие валы, находящиеся в разных плоскостях, не соосные, изменять направление вращения. Таким образом можно заменить карданные и червячные передачи. Чертеж такого изделия наиболее простой, однако на нем следует указать радиусы сопряжения обода и щечек, если они предусмотрены. Иногда щек не предусматривают, а профиль обода делают выпуклым. В этом случае на чертеже следует указывать его радиус.

Круглоременные

Проточка в ободе имеет полукруглый профиль. Такие ременные передачи используют при небольших предаваемых моментах и скоростях вращения. Они также позволяют изменят направление вращения и связывать оси, находящиеся в разных плоскостях. На чертежах таких деталей указывается лишь радиус проточки канавки.

Вариаторные

Это наиболее сложные по конструкции устройства. обод выполнен в виде конуса с конической перемещающейся щекой. Клиноременное кольцо имеет возможность перемещаться по конусу в осевом направлении, с меньшего радиуса на больший. Второй шкив имеет обратную конусность, и привод при этом на нем перемещается с меньшего радиуса на больший. При этом передаточное число передачи меняется. Щеки обеих шкивов могут двигаться и в обратном направлении, меняя передаточное число в обратную сторону.

Преимущество конструкции заключается в том, что передаточное число можно менять без остановки вращения и не снимая с привода нагрузки. По чертежу бывает сложно понять принцип действия устройства. Трехмерное моделирование позволяет дополнять модели кинематическими симуляциями, наглядно демонстрирующими взаимодействие деталей механизма.

Различают шкивы и по способу размещения на валу:

• Под втулку. Позволяют путем подбора втулки соответствующего внутреннего диаметра закрепить привод на любом стандартном валу. При повреждении посадочного места достаточно заменить втулку, что облегчает и ускоряет ремонт.
• Под расточку. Выпускаются с маленьким центральным отверстием. Его растачивают или рассверливают под диаметр вала. В случае повреждения сложно отремонтировать.
• Под фиксированный диаметр. Обычно снабжаются проточкой под шпоночное крепление или шлицами. Очень простой и быстрый монтаж и демонтаж. Требуют точного соответствия диаметров. Допускают изготовление облеченных деталей.

Достоинства и недостатки ременных передач

Основными плюсами, которые имеют ременные передачи, являются следующие: несложная конструкция и невысокая стоимость; возможность обеспечения трансляции вращательного момента на большие расстояния; простота в эксплуатации и обслуживании; безударность работы и плавность хода.

В то же самое время ременные передачи имеют и целый ряд недостатков, к которым следует отнести: относительно большие размеры не позволяющие использовать их в ряде случаев; недолговечность при использовании на быстроходных механизмах; невозможность обеспечения постоянного передаточного отношения ввиду проскальзывания ремня; большие нагрузки на опоры и валы.

Следует также подчеркнуть, что надежность ременных передач существенно ниже, чем трансмиссий других типов, поскольку не исключены и достаточно часто случаются обрывы ремней и их соскакивания со шкивов. Именно поэтому ременные передачи требуют большего внимания с точки зрения обслуживания, и за ними нужно постоянно следить.

Второй способ демонтажа

Существует ещё один хитрый способ, как открутить шкив коленвала. Он проделывается самостоятельно без наличия помощника. Предварительно сняв ремень привода генератора, на болт механизма надевается головка или накидной ключ, ручка которого упирается в какую-нибудь поверхность.

Упирать ее в кузов или другие части подкапотного пространство не стоит. При откручивании ключ может повредить агрегаты с резиновыми патрубками, поцарапать и даже повредить кузов. В дальнейшем станет понятно почему. Лучше всего упереть ручку ключа в землю или пол, положив под неё деревянную доску. Главное, чтобы была твёрдая и ровная поверхность. Если ключ не достаёт до упора, то путём перемещения головки или вращения коленчатого вала упереть его в твёрдую поверхность.

Теперь, включив зажигание, нужно стартером прокрутить двигатель. Силы его больше чем достаточно, чтобы сорвать болт фиксации шкива. Главное – не переусердствовать и правильно упереть ключ, чтобы он твёрдо стоял на месте и не шатался. Даже из-за небольшого смещения он соскочит с головки болта и повредит подкапотное пространство. Ни в коем случае нельзя заводить двигатель, а если это всё же получилось сделать, то немедленно заглушите его.

Чтобы исключить пуск мотора, можно снять топливоподводящую шлангу с бензонасоса в карбюратор, если это карбюраторный двигатель, или шлангу, входящую в топливную рампу, если мотор инжекторный.

Основные виды шкивов

1. Клиновые. Передают момент с помощью клиновых ремней. Используются для вентиляционного, горнодобывающего, сельскохозяйственного и прочего оборудования.

2. Зубчатые. Передают момент с помощью зубчатых ремней. Вращательное движение передается посредством зацепления зубьев ремня и шкива. Используются в полиграфической, пищевой, текстильной, промышленности и др.

3. Поликлиновые. Превосходно сочетают в себе надежную передачу мощности и эластичность. Выдерживая работу в тяжелых условиях эксплуатации, они часто используются в приводах в машиностроении.

4. Вариаторные. Вариатор – механическая передача, обеспечивающая бесступенчатое изменение передаточного отношения в определенном диапазоне регулирования. Используются в приводах автомобилей, конвейеров, станков, сельскохозяйственной и другой техники.

5. Плоскоременные. Их используют в плоскоременной передаче. Сфера применения – изготовление кузовов, различных станков, генераторов, вентиляционных установок, сельскохозяйственных машин и др.

6. Круглоременные шкивы. С их помощью обеспечивается передача малой мощности. Особенности круглоременной передачи – гибкость и эластичность.

В целом, шкивы изготовляются из разных материалов, находя широкое применение в промышленности.

В любом двигателе внутреннего сгорания привод основных и вспомогательных механизмов осуществляется от коленчатого вала с помощью шкива и ремня. О том, что такое шкив коленвала, какие его типы существуют, как он устроен и функционирует, а также о замене и ремонте шкива читайте в предложенной статье.

Демпфер коленчатого вала

Конструкции демпферов, как и многих других резиновых и ре-зинометаллических деталей различных машин безрельсового и рельсового транспорта или других видов машиностроения, разра­батываются конструкторскими отделами соответствующих потребителей. Задачей резинщика является проведение расчетов, по­зволяющих конкретизировать необходимые механические свойства резины в изделии, и сопоставление их с возможностями произ­водства. В качестве примера рассматривается расчет демпфера коленчатого вала двигателя автомобиля в статических усло­виях испытания.

Демпфер (рис. 226, а) состоит из крышки А и фланца В и со­единяющих их резиновых слоев Сь С2, С3 и С4. Слой С располо­жен по цилиндрической части демпфера и представляет собою втулку; слои С2 и Сз расположены по торцовой части; слой С4 не нагружен.

В условиях приемочного испытания демпфера на скручива­ние крышки демпфера заданным крутящим моментом М сме­щаются относительно фланца на некоторый угол скручивания ср.

Индикатор, укрепленный на фланце демпфера (рис. 226,6), показывает величину б — проекции на касательную, отвечающую центральному углу ср. Эта величина и указывается в техниче­ских условиях как данный признак качества. Замерив 6 и зная г (100 мм), можно определить углы скручивания ср, так как

При малых значениях ср величины дуги, хорды и ее проекции fi на касательную практически равны. Величина 6 отвечает кру­тильной податливости на испытательную нагрузку, приложенную на заданном расстоянии от оси демпфера.

В рассматриваемой конструкции, принимая ее металлические детали абсолютно жесткими, имеем:

а) концентрическое кручение резиновой втулки Сь приводя­ щее к углу скручивания q>BT;

б) торцовое кручение резиновых шайб С2 и С3, приводящее к углу скручивания фш.

Изображение шкива на чертежах

Из чертежа изделия должно быть полностью понятно его устройство, размеры и способ изготовления. Для стандартных изделий на чертеже обязательно наносится обозначение шкивов.

Читать также: Арка из профильной трубы своими руками

Чтобы правильно и точно изготовить нестандартный шкив, чертеж его должен соответствовать определенным требованиям. Правильно выбрать угол канавки шкива можно, если воспользоваться для чертежа стандартным рядом уклонов.

Шкив обычно изображается на чертежах в двух видах:

• разрез секущей плоскостью, проходящей через ось вращения;
• вид сбоку.

Вид сбоку, как и для других деталей с осевой симметрией, приводят не полностью, а в половину. Для шкивов, имеющих в своей конструкции спицы, допустимо не изображать все, а привести чертеж одной детали с указанием их количества.

Разрез требуется строить так, чтобы в его плоскости находилась хотя бы одна спица. Спицы на разрезе штриховать не требуется. Если же деталь выполнена сплошной, плоскость разреза штрихуется, как обычно на чертеже.

Основные размеры и параметры, такие, как:

• диаметр обода и ступицы;
• профиль клинового ремня;
• радиусы сопряжения;
• уклоны канавки и т. п., наносятся на разрезе.

На дополнительном виде чертежа изображают сечение спицы. Если форма его переменная, то делают несколько дополнительных видов чертежа.

Изображение места крепления под шпонку с размерами и указанием качества поверхности также выносится на дополнительный вид чертежа.

Если вместо спиц для облегчения конструкции в теле детали предусмотрено несколько отверстий, их число и размеры указываются на разрезе, а вид сбоку на чертеже допустимо не строить.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Шкивы для клиновых ремней: назначение и особенности изготовления

Шкив- металлическое колесо, обладающее канавкой либо ободом, используемое для передачи вращения от одного узла к другому. Размер канавки шкива определяется размером габаритными параметрами ремня в определенном механизме.

Телефон для связи : WhatsApp.

Шкивы для клиновых ремней изготавливаются на специальном токарном станке. Материалом исполнения для таких изделий выступает металл. Чаще всего для этих целей применяют чугун, алюминий, сталь, текстолит и капролон. Несмотря на простоту детали ее изготовление требует не только наличие специализированного и оборудования, но и определенных навыков мастера. Именно по этим причинам даже при наличии оснащения лучше заказать изготовления данной детали у специалиста.

При корректном изготовлении шкива удается продлить эксплуатационный срок не только ремня, но и приводных механизмов и узлов.

Методы изготовления шкивов для клиновых ремней

Способ и материал изготовления шкивов для клиновых ремней напрямую зависит от скорости вращения ремня.

• При максимальной скорости ремня до 30 м/с используется литой чугун СЧ20;
• При скорости вращения ремня до 40 м/с применяется сталь 25Л. Деталь производится литьевым методом и точится на токарном станке;
• Скорость вращения до 60 м/с. В этом случае используются сборные либо литые шкивы, выполненные из стали 30;
• При максимальной скорости вращения до 80 м/с. В данной ситуации обычно применяются литые шкивы, изготовленные из различных сплавов металла АЛ-3 МЛ-5;
• При скорости вращения до 100 м/с. В таком случае может использоваться поковка либо литье , с последующей токарной обработкой. В первом случае используется хромистая сталь, во втором дюралюминий.

Стоимость и выбор шкива зависит от скорости и силы вращения, передаваемого от одного узла к другому с помощью ремня. Цена такого изделия зависит от материла, способа изготовления и его размерных параметров.

Основные неисправности

Регулировка и размеры ремня

Для мотоблока Нева МБ-2 используется приводной ремень А-1180. В данной модели используется один ремень, обеспечивающий передний ход.

В других модификациях модели Нева МБ-2 используют два ремня привода. Задний ход производится в самом редукторе.

Замена ремня для мотоблоков МБ-2 производится в такой последовательности:

1. Снимается щиток, а затем защитный кожух шкива.
2. Снимается пружина от тяги мотоблока для ослабления ремня.
3. Поворачиваются винты крепления кронштейна.
4. Кронштейн разворачивается в такое положение, в котором ограничительные штыри не препятствуют снятию детали со шкива.
5. Производят регулировку шкивов, а затем устанавливают новый ремень.
6. Натягивают ремень на шкив редукторного вала, а затем на шкив мотора.
7. В обратном порядке размещают остальные детали на их места.

Замена сальников редуктора

Замена сальников в мотоблоке Нева МБ-2 производится в случае обнаружения протекания масла. Подобное состояние опасно тем, что редуктор мотоблока может остаться без масла, а это приведет к быстрому износу агрегата.

Последовательность замены сальников следующая:

1. Снять фрезы с вала, очистив от грязи вал и крышки от загрязнений и остатков масла.
2. Открутить болты крышки, обстучав с нее масло и мусор, снять крышку с редуктора.
3. Старый сальник заменяется новым, протирается насухо.
4. Крышка возвращается на место (при необходимости она кладется на герметик) и фиксируется болтами.

Регулировка и настройка карбюратора Нева МБ-2

От стабильной работы карбюратора зависит функциональность и долговечность двигателя мотоблока

Вот почему его регулировка и настройка имеют такое важное значение. К тому же при неправильной настройке карбюратора у бензинового мотоблока может наблюдаться повышенный расход топлива

Регулировка карбюратора мотоблока Нева МБ-2 производится так:

1. Винт полного газа и малого газа выкручивается до предела.
2. Оба винта отворачивают на 1-1,5 оборотов.
3. Далее идет запуск и прогрев мотора.
4. Рычаг управления дроссельной заслонкой ставят в положение, на котором двигатель будет работать в режиме минимальных оборотов.
5. Устанавливают минимальные обороты на холостом ходу до устойчивой работы агрегата.
6. Обороты холостого хода ставят на максимум.
7. Производится корректировка минимальных оборотов холостого хода.
8. Действия 6 и 7 выполняют до бесперебойной (более ровной на слух) работы двигателя на холостых оборотах.

Для долгосрочной и бесперебойной работы мотоблока необходимо регулярно выполнять диагностику работы двигателя, следить за периодичностью замены масла, а также соблюдать условия эксплуатации и временные промежутки плановых ТО.

Регулировка клапанов

Регулировка клапанов — достаточно простая процедура, для выполнения которой понадобятся гаечные ключи, отвертки и щуп. Процесс регулировки клапанов нужен для установления оптимальных и технически правильных зазоров между клапанами двигателя мотоблока. Регулировка клапанов на примере мотоблока Нева МБ-23 (принцип один и тот же для всех)

Примечания

1. Шкив // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
2. . .
3. . internet-law.ru .
4. . www.gosthelp.ru .
5. . www.internet-law.ru .
6. . .
7. ↑ В.И.Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х томах. Том 2. — М: Машиностроение, 2001. — С. 709. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1.
8. ↑ . Черчение .
9. В.И. Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х томах. Том 2.. — М: Машиностроение, 2001. — С. 724. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1.
10. ↑ В.И.Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х томах. Том 2.. — М: Машиностроение, 2001. — С. 735. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1.
11. . edu74.uu.ru .
12. (недоступная ссылка). Метизы и крепеж . Дата обращения 9 января 2021.
13. . www.baltech.ru .

Шкивы стальные, сварные.

Стальные сварные (рис. 4, а) и сборные шкивы (рис. 4, б) принимают при окружной скорости до 60 м/с. Ободы, диски и спицы этих шкивов изготовляют из низкоуглеродистой стали типа Ст3. Так как ступицы шкивов подвергаются значительным напряжениям смятия от шпонок, то их изготовляют из среднеуглеродистых сталей, а в сборных шкивах иногда и из чугуна. Ободы стальных свертных и сборных шкивов плоскоременных передач вальцуют из листовой стали и сваривают встык; Диски этих шкивов изготовляют из листовой стали, а спицы — из гнутых полос, труб, штампованных заготовок, а иногда и из листовой стали (рис. 4, а). При ширине обода B≤350 мм в шкиве предусматривают один диск или один ряд спиц, при В>350 мм — два диска или два ряда спиц. Встречаются стальные сборные шкивы плоскоременных передач со спицами из круглых прутков, которые ввинчивают в стальную или чугунную ступицу или заливают в ступицу из чугуна. Довольно широко применяют стальные сборные шкивы клиноременных передач из стальных тонкостенных штампованных и затем сваренных тарелок (рис. 4, б). Эти тарелки скрепляют со стальной или чугунной ступицей болтами или заклепками. Шкивы из стального литья применяют редко. Рис. 3