Шкивы: виды, назначение, области применения

Чтобы в оборудовании можно было передавать крутящий момент, устанавливают специальные детали – шкивы. Эта деталь устанавливается неподвижно на вал и имеет форму колеса, в конструкцию которого входят ступица и обод. Обод может быть с углублением под ремень, зубцами или иметь плоскую форму. Его бока имеют выступы – реборды, чтобы ремень не мог соскользнуть. На клиновых приводах их изготавливают с наклоном для расширения площади зацепления. На производстве используют цельнометаллические и составные элементы, вращающиеся на высокой скорости с передачей мощности до 400 кВт. За счет равномерного плавного вращения с демпфированием отсутствуют сильные колебания.

Основные особенности шкивов – они должны передавать между валами крутящий момент. Вращение осуществляется ведущим валом, соединенным с электродвигателем. Посредством ремня, троса, цепи, каната движение передается ведомому валу, расположенному параллельно.

Применение

Узел незаменим в компрессорах, его ставят на станки, различные механизмы, используемые в промышленности. Детали присутствуют в бытовых электроприборах, двигателях, насосных установках. Шкивы – основа работы лифтового и конвейерного оборудования. Узлы применяют в сельхозтехнике, в пищевой, нефтедобывающей, горнодобывающей промышленности, электронике. Также они необходимы для оборудования фармацевтической, химической отрасли, автотранспорта.

Типы и виды шкивов

В качестве ременной передачи используется пара валов, сопряженных ремнем. Детали изготавливают по ГОСТ 20889-94, ГОСТ Р 50641-94 (ИСО 4183-89). Существует классификация шкивов по разным категориям, в том числе, по типу:

• ременные;
• посадка;
• назначение;
• материал;
• формовка.

Сколько ремней устанавливается на шкив, столько канавок имеет обод. Отверстие, расположенное в центре ступицы, необходимо, чтобы закрепить ее на валу. Колесо получают отливкой, вытачиванием, фрезеровкой. Чтобы снизить вес изделия, в нем могут содержаться пустоты.

Ременные шкивы

Для этого вида деталей существует классификация шкивов для клиновых ремней, поликлиновых, круглых, вариаторных, зубчатых, с прямой поверхностью.

Клиновые

Наиболее часто используемое соединение в механизмах - клиновые, где валы находятся на минимальном расстоянии при позиционировании вертикально. Этот вид узлов также применяют при помещении на вал нескольких шкивов.

Поликлиновые

В этих деталях расположено несколько пазов в форме клина. Они работают при помощи поликлиновых ремней на механизмах такого же типа, как клиновые, но выдерживают большие нагрузки.

Плоские

Простая конструкция, имеющая реборд, чтобы исключить сползание ремня от натяжения. Этот вид соединений применяют в высокоточных станках, скорость которых невысока. Узлы – основная часть механизмов, чувствительных к динамическим, вибрационным нагрузкам. Этот тип нужен для связки валов посредством установки дополнительных роликов, так как они находятся в разной плоскости. У этого вида шкива применение – коррекция скоростных параметров и направление вращения в нужную сторону.

Круглые

На ободе детали есть полукруглая проточка под круглый ремень. Соединение устанавливают на маломощные приводы аппаратуры, бытовые приборы. Узел надежнее, чем плоскоременной. Валы связывают роликами, устанавливаемыми дополнительно, чтобы корректировать скоростные параметры и ход вращения.

Вариаторные

Детали отличаются наибольшей сложностью, состоят из двух секций, каждая из которых имеет конические обода и передвигающиеся реборды конического типа. Ременной хомут передвигается по коническому реборду от большего к меньшему и обратно по радиусу. Изменение передаточного числа происходит, когда меняется вращение. При этом механизм работает бесперебойно, а нагрузка с привода не снимается. Шкивы вариаторного типа устанавливают в трансмиссиях, на металлообрабатывающих, деревообрабатывающих станках, конвейерах.

Зубчатые

На ободе расположены зубцы, которые надежно сцеплены с зубчатым ремнем. Проскальзывание ремня отсутствует, поэтому обеспечено стабильное передаточное число. Соединение не восприимчиво к изменению нагрузок, обеспечивает равномерный ход и высокие тяговые показатели. Детали устанавливают на металлорежущие станки, автомобили, оргтехнику.

Посадка

Производители выпускают шкивы:

• для фиксированного диаметра с предусмотренной проточкой под шпоночное или шлицевое крепление для быстрой установки и демонтажа, причем облегченные детали не применяются;
• в деталях под расточку предусмотрено небольшое отверстие в центре, увеличиваемое растачиванием или сверлением, но при повреждении ремонт затруднен;
• детали с коническим отверстием для цанги тапербуш, имеющие чистовое отверстие для упрощения монтажа;
• на стандартный вал монтируют изделия для втулок, подбирая втулку нужного диаметра, при повреждении отверстия достаточно заменить втулку.

Для фиксации ступицы применяют шлицы, шпонку или посадку с натягом. При шлицевой установке на валу и шкивном элементе предусмотрены зубцы и пазы под шлиц. При совмещении соединение надежно, не смещается. При шпоночном соединении ступица может двигаться вдоль продольной оси. Для посадки с натягом одну деталь вставляют в другую, обеспечивая плотное прилегание. Такой способ применяют для поверхностей в виде цилиндра, призмы, конуса или эллипса.

Назначение

Также существует классификация шкивов по назначению:

• под ремень – с плоским ободом, округлой канавкой, клиновидным углублением, ручьями (от 1 до 10);
• канат, трос – для направления и поддержки проволочного каната и передаточного числа;
• цепь – в шкивном узле расположено до 5 колес, работает с цепями разного размера: тонкие – для низкоскоростной работы без подъема большого веса, толстые – под большую нагрузку;
• под коленвал – для передачи крутящего момента навесному оборудованию, ходовой транспорта, балансировки, охлаждения, амортизации коленвала.

Все конструкции используются в разных механизмах, имеют много модификаций под определенные цели.

Материал

Для производства шкивных колес используют такие материалы, как:

• чугун – применяют для изготовления фрикционных колес, отличается прочностью, несложной обработкой, невысокой стоимостью;
• стальные сплавы – для узлов, подверженных сильной динамической нагрузке, низким и высоким температурам, отличаются отсутствием коррозийных образований;
• алюминий – необходим при производстве колес, устанавливаемых на механизмы, у которых невелика нагрузка, размеры и вес, влагоустойчивы, не образуют ржавчины;
• пластик – конструкции инертны к химическим веществам, не стареют, стойки к отрицательной температуре;
• композит – детали инертны в агрессивной среде, стойки к статическим и динамическим нагрузкам, влагоустойчивы, коррозионно-устойчивы;
• дерево – при помощи зажимного болта, у которого отсутствует шпонка, колесо крепят к валу, материал не отличается прочностью, долговечностью, быстро приходит в негодность во влажном и горячем цеху.

Формовка

При производстве используют разные виды приспособлений для изготовления детали шкив, в том числе:

1. Отливка из расплавленного металла в форму для получения нужной конфигурации.
2. Ковка заготовок при высокой температуре под давлением, с последующей пластичной деформацией до определенного размера и формы.
3. Штамповка из пластичного гибкого металла, деформируемого в штамповочном прессе.
4. Вырезка из металлического листа, круга, болванки детали с последующей механической обработкой.
5. Создание шкивного колеса с применением 3D-печати на принтере. Метод послойного создания изделия используют для определенных материалов.

Чтобы создать шкивное колесо, заготовка проходит несколько этапов. Сначала создают диск или колесо. Рельефный обод получают на расточных, фрезеровочных, долбежных станках. Также применяют высверливание, протяжку, резку. Готовую деталь шлифуют.

Чтобы узлы было легче эксплуатировать и заменять, используют стандарты шкивов по общим требованиям ГОСТ 20889-88.

Как заказать

Компания ООО «КМК Гранд Плюс» – это профильная организация, специализирующаяся на производстве и обработке металлопроката. В цехах установлено инновационное оборудование. Сотрудники на профессиональном уровне знают особенности металлообработки, производства, резки. В компанию можно обратиться для создания деталей по индивидуальному чертежу. Мастера выполнят детали и узлы на стандартные и сложные конструкции. По желанию клиента возможно производство единичного экземпляра или партии.

Свяжитесь со специалистами "КМК Гранд" удобным для вас способом:

Или по адресу: г. Минск, ул. Городецкая, 40 офис 4