Шкив: назначение, типы, материалы для изготовления

Значения слова шкив. Что такое шкив?

Научно-технический энциклопедический словарь

Технический железнодорожный словарь. – 1941

Морфемно-орфографический словарь. — 2002

Шкив

(нидерл. schijf , англ. sheave ) — фрикционное колесо с ободом или канавкой 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.

Примерная стоимость замены в автосервисе

Как видим, замена распредвала проводится своими руками, в условиях домашнего гаража. Никакого специального оборудования иметь не нужно. С другой стороны, это вмешательство в конструкцию двигателя, что при неудачной попытке может вывести из строя силовой агрегат. Один из признаков неправильной работы — после замены распредвала двигатель начинает троить. Поэтому, чтобы не доводить до капитального ремонта и крупным затратам, многие автовладельцы доверяют процедуру автосервисам.

Цена замены распредвала начинается примерно от 4000 рублей. Если нужно только заменить сальник, в СТО возьмут такую же сумму. Замена датчика вала обходится в 500 рублей. Замена цепи ГРМ легкового автомобиля, оснащённого 4-цилиндровым мотором, оценивается обычно в 6-7 тыс. рублей. На внедорожниках и кроссоверах данная процедура стоит больше — 10-11 тыс. рублей.

Распредвал устанавливают чаще в верхней части головки блока цилиндров, но встречаются системы также с нижним расположением. Последний вариант встречается преимущественно на старых машинах или автомобилях со слабыми моторами. Верхнее расположение элемента, напротив — визитная карточка мощных ДВС с высокими рабочими оборотами.

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

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.

Что такое шкив? (с иллюстрациями)

Шкив – это простой механизм, который был разработан в древние времена, но до сих пор является основой многих современных механизмов. По сути, это колесо, через которое наматывается веревка или другой шнур. Один конец веревки обычно прикреплен к грузу или другой нагрузке, и когда свободный конец тянется – обычно человеком, но, возможно, также машиной – колесо изменяет направление приложенной силы и значительно упрощает поднимите прикрепленный груз.Этот тип инструментов бывает разных размеров и разновидностей, но почти во всех случаях цель одна, а именно: облегчить подъем тяжелых предметов и более эффективно направлять энергию.

Металлический шкив.

Основные компоненты

Инженеры обычно говорят о «простых машинах» в шести различных категориях: наклонные плоскости, рычаги, винты, клинья, колеса и оси, а также шкивы.Все они состоят из базовых, повседневных компонентов и в той или иной степени упрощают работу человека. Шкивы обычно больше всего используются для подъема и перемещения крупных объектов.

Деревянные шкивы.

В своей основной форме этот инструмент представляет собой немного больше, чем колесо с канавкой. В канавке проходит веревка, ремень или трос. Этот механизм можно использовать отдельно или соединить с другими в системе шкивов.Чем больше количество шкивов в системе, тем меньше силы потребуется для подъема объекта.

Шкивы часто имеют канавку по окружности, по которой проходит цепь, трос, ремень или трос.

Типы систем

Существует три основных типа систем: (1) фиксированная, с фиксированной осью; (2) подвижный, со свободной осью; и (3) составная, с комбинацией фиксированных и подвижных осей. Подвижные и составные оси за счет умножения силы имеют тенденцию быть более эффективными, чем фиксированные системы.

Колесно-канатные инструменты также могут использоваться в комбинации с другими инструментами для более конкретных целей. Так называемая «система ремня и шкива» является одним из примеров. Это, как правило, «закрытые» системы, в которых несколько колес с канавками соединены одним круговым соединенным ремнем, и предназначены для передачи и увеличения энергии, а не для прямой подъемной силы.

Преимущества подъема

Одним из самых больших преимуществ этого типа машин является способность перемещать тяжелые предметы и направлять подъемную энергию, не прилагая больших усилий.Как правило, чем тяжелее объект, тем большее усилие нужно приложить для его перемещения. Направление этой энергии вверх по веревке и вокруг колеса – или ряда колес, в зависимости от веса объекта & madash; может сделать общую нагрузку, известную как «подъемное преимущество», намного более эффективной.

Например, человеку обычно нужно приложить около 10 фунтов (4.5 кг) силы, чтобы поднять 10-фунтовый (4,5 кг) груз, и в большинстве случаев эту силу необходимо прикладывать прямым движением вверх. Если груз прикреплен к шкиву, человеку все равно нужно будет приложить такое же количество измеряемой силы, но направление направление должно измениться. После присоединения к тросовой системе человек должен тянуть вниз , а не поднимать вверх . Это позволяет более эффективно использовать вес тела и физические нагрузки человека.

Чем больше колес в данной системе, тем вероятнее, что она будет эффективнее. Если, например, груз прикреплен к двум системам, человеку потребуется всего 5 фунтов (2,26 кг) силы. Для четырех потребуется 2,5 (1,13 кг) фунта силы и так далее.

Общие примеры

Эти инструменты можно найти во многих современных условиях.Лифты, пожалуй, одни из самых распространенных: хотя их не видно снаружи, большие системы вращающихся колес и тросов помогают автомобилям двигаться вверх и вниз. В большинстве случаев они управляются компьютерами и поднимаются механическими средствами, а не рабочей силой, но эффективность остается той же. Многие автомобильные двигатели также зависят от ременных систем, которые помогают передавать энергию от двигателя к валам колес и другим движущимся частям. Парусники часто используют их для контроля натяжения парусов, они также распространены в подъемных кранах и другом оборудовании.

Шкивы – обычное дело для кранов. .

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.

История

Ремённая передача – одна из древнейших и простых механических передач, в которой используются приводные ремни и специальные колеса — шкивы. По некоторым источникам, ременная передача впервые документально описана китайским философом, поэтом и политиком Ян Сюном (53 год до н. э. – 18 год н. э.) периода империи Хань в тексте «Словарь местных выражений». Описанное устройство использовали ткачи в своей работе с шелком.

Кстати, слово «ремённая» записывается через букву «ё», на которую и нужно ставить ударение. Но в печати, например, в нашем следующем заголовке, точки над «ё» могут опускать. Это не является ошибкой, но не забудьте ставить ударение правильно.

На средневековых картинах можно увидеть механизм — самопрялку, в которой принцип ремённой передачи используется для ускорения получения пряжи. Большое развитие ремённая передача вместе с другими механизмами получила во времена английской промышленной революции (1780-1830 гг.), которая началась с изобретения в 1769 году паровой машины. Небольшие кустарные ремесленные производства начали вытесняться фабричным трудом с большим количеством машин.

Рис. 1. Слева. Фрагмент из «Декреталий Григория IX». Примерно 1340 год. Справа. Мартен ван Хемскерк. Портрет женщины с прялкой. 1529 год
Рис. 2. Типография в 1870 году

На приведенной ниже картинке показаны примеры использования ремённой передачи в современных технических устройствах – от двигателя внутреннего сгорания автомобиля до 3D-принтера.

Рис. 3. Примеры использования ремённых передач. А – ремень ГРМ на электрогенераторе двигателя автомобиля. Б – механизм кассетного магнитофона. В – зубчатый ремень 3D -принтера. Г – ремень вместо цепи на велосипеде. Д – ремённая передача на роторной косилке мотоблока

Демонтаж и замена

Не зависимо от конструкции, где находиться деталь, снимать и монтировать важно в одинаковом порядке. В зависимости от расположения мотора, деталь находится в передней части за радиатором охлаждения

Но если мотор размещен в поперек моторного отсека, то к детали ваша рука не дотянется. Потому чтобы снять шкив коленвала необходимо убрать правое колесо

Если трудно поменять, есть смысл обратить внимание на чертеж, работа ускорится

Транспортное средство прикатывают на смотровую яму и фиксируют, чтобы машина не задвинулась с места. Чтобы добраться и вынув конструкцию, необходимо раскрутить все детали, что препятствуют к доступу (воздушный фильтр, грязевые щитки, прочее). Убирают ремень генератора. Далее открывают заглушку блока сцепления, и вставляют в отверстие монтировку, чтобы застопоривать маховик.

Элементы детали характеризуются крепкой фиксацией, потому их непросто устранить. Чтобы провернуть деталь, необходимо, приложить немало усилий. Если демонтаж выполняется первый раз, то открутить шкив коленвала будет сложно. Причина в том, что заводское производство отличается сильной затяжкой составляющих частей детали.

Как открутить гайку шкива коленвала

Провертывая крепеж, важно придерживаться рекомендаций, тогда процесс займет не менее 15 минут. Прикладывать усилия стоит максимально близко к распределительному валу:

• монтировкой поддевают со всех боков;
• при необходимости применяют специальный универсальный съемник шкив коленвала для данной детали.

Устройство представлено в виде шпильки с 2-3 захватами. Конец захвата закрепляют по краям детали, а конец шпильки упирают в середину вала.

Прокручивают по ходу часовой стрелки. Но не во всех марках автомобилей провертывают по часовой стрелке, в некоторых авто работу необходимо выполнять в противоположном направлении

При этом важно поставить свой рычаг коробки передач на 4 скорость и включить ручник

Если не удается провернуть, то рычаг должен стоять в нейтральном положении. Следующий этап – убрать подсвечники. Ключ упирают в пол либо в задний лонжерон и крутят в направлении движения устройства.

Все маневры позволяют облегчить прокрутку, потому дальнейшие действия производиться вручную, при необходимости смазывают делать тормозной жидкостью либо смазкой «WD». Кроме того, может облегчать вашу работу, постукивание по граням головки.

Как открутить болт шкива коленвала

Чтобы выполнить работу качественно, разобранную машину ставят на пенек. Штифт скрепляет деталь, находится, как правило, переднеприводных машинах автомат. Резьба устроена так, что во время крутящего момента при движении он затягивается.

Необходимо выполнить действия, которые открывают доступ к основанию

Для этого важно хорошо застопорить вращение. В качестве фиксатора используют монтировку

Инструмент вставляют в шестерни маховика. Его необходимо приспособить надежно, чтобы в процессе проворачивания он не выпал. Потому лучше выполнять работу с помощником. Далее одевают на штифт торцевую головку, одинакового диаметра с штифтом, присоединяют рычаг и удлинитель (кусок прочной трубы). После этого начинают потихоньку выкручивать.

Народно-автомобильный опыт

Сложность демонтажа заключается в специально подобранном прочном соединении, без люфта. Крепеж достаточно плотно закрученный. Практикуют использование монтировки, при этом потихоньку надавливают на тыльную поверхность детали.

Рекомендуем: Подключение противотуманных фар через реле своими руками

При покупке детали, необходимо иметь новые крепления. Понадобиться передний сальник, навесные ремни

Приобретая необходимо обращать внимание на канавки и метки. Они должны быть без дефектов

В противном случае, через некоторое время вам нужно подменять все на новое.

Установка шкива на коленвал

Чтобы правильно установить шкив коленвала необходимо смазать его солидолом либо другим вязким средством. Это облегчит процесс посадки крепежа. Для того, чтобы надевать, стоит немного наклонить в сторону шайбу и натянуть на основу. Далее можно постукивающими движениями молотка, через мягкую, резиновую прокладку, обработать ступицу. Затем в обратном порядке необходимо закручивать другие делали автомобиля.

Шкив из фанеры в домашних условиях

Шкив для любого станка можно выполнить без привлечения токаря. Для этого рекомендуем взять фанерный лист с толщиной около 10 миллиметров и придерживаться следующих инструкций:

Размечаем поверхность фанеры в соответствии с планируемыми габаритами нашей детали. Стоит отметить, что эти параметры необходимо учитывать и при выборе листа фанеры. Нарезаем круги из нашего материала. Для этого рекомендуем использовать лобзик

В ходе работ особое внимание обратите на качество разрезов и целостность заготовок. Учитывая толщину нашей фанеры (1 см) вырезаем из нее 6 кругов

Берем три вырезанных круга и с помощью дрели высверливаем в их центре отверстия. Их размеры надо сопоставлять с диаметром вала двигателя нашего станка

Сверлить дырки следует таким образом, чтобы их диаметр был меньше его диаметра на 1-2 миллиметра. Соединяем три круга с отверстиями при помощи клея и саморезов, которые сверлим по краям заготовок. Отверстие созданной нами детали расширяем при помощи круглого напильника до такой степени, чтобы заготовка плотно садилась на вал двигателя. Три фанерных круга без отверстий тоже ставим на клей и соединяем при помощи саморезов. После того как эти круги будут надежно закреплены между собой, мы посредством более длинных шурупов крепим их к основному валу. Шесть скрепленных фанерных кругов необходимо обточить. Лучше всего это делать с помощью стамески или напильника. Выполняя эту работу необходимо помнить, что качество обточки напрямую будет влиять на функционирование самодельного шкива.

Стоит отметить, что таким же образом можно делать не только приводной шкив, но фланец для наждачной бумаги и другие типы насадок. Кроме того, в ходе самостоятельного изготовления шкива необходимо учитывать и тип ременной передачи, который будет использоваться на станке. Если передача будет зубчатой, то и шкив следует сделать зубчатым. Формирование такой детали будет занимать намного больше времени, ведь на заготовке придется еще делать и зубья.

Видео: как сделать шкив?

Классификация шкивов с демпфирующим элементом

Если взяться сравнивать сайлентблок и упомянутую деталь, можно найти много сходств: все тот же «пирог» из металлических частей и упругого элемента, который их разделяет, все та же компоновка, учитывающая восприятие и гашение колебаний с минимальным вредом для детали. Шкивы с демпферами также делятся на несколько типов. Каждый последующий тип намного сложнее предыдущего и зачастую намного дороже:

1. Одинарный шкив-демпфер. Это 2 металлические пластины из алюминия или стали и 1 резиновый элемент, соединяющий их. В большинстве авто на дизеле и бензине стоят именно такие шкивы;
2. Шкив ДВС под систему «стоп-старт». За счет использования демпфера более сложной конструкции шкив может перенести значительное число пусков ДВС без поломки;
3. Двойной шкив-демпфер. Часто устанавливается на высокомощных дизельных автомобилях. В нем скомпоновано 7-8 частей из металла и 2 части из резины.

Качество исполнения демпфирующего элемента ключевым моментом в выборе шкива. Дело в том, что он слегка деформируется ровно столько раз, сколько раз в цилиндрах ДВС воспламеняется смесь. Проще говоря, за время прохождения тысячекилометровой дистанции демпфер может быть деформирован десять миллионов раз (почти всегда меньше, но счет все равно идет на миллионы). От того, в каком состоянии находится демпфер после такого жесткого испытания и будет зависеть, нуждается ли шкив в замене.