Лекции 5,6 Передачи трением Фрикционные передачи

Фрикционные передачи выполняются:

• с постоянным передаточным отношением;

• с регулируемым передаточным отношением.

Передаточное отношение цилиндрической фрикционной передачи:

, (5.1)

где – коэффициент скольжения (0,05 - для передач всухую; 0,01 – для передач со смазкой.

Достоинства фрикционных передач:

• простота тел качения;

• равномерность вращения, что удобно для приборов;

• возможность плавного регулирования скорости;

• отсутствие мёртвого хода при реверсе передачи.

Недостатки фрикционных передач:

• потребность в прижимных устройствах;

• большие нагрузки на валы, т.к. необходимо прижатие дисков;

• большие потери на трение;

• повреждение катков при пробуксовке;

• неточность передаточных отношений из-за пробуксовки.

Основными видами поломок фрикционных передач являются:

• Усталостное выкрашивание

• Износ (в передачах без смазки);

• задир поверхности при пробуксовке.

Основные требования к материалам фрикционных катков

• высокая износостойкость и поверхностная прочность;

• высокий коэффициент трения;

• высокий модуль упругости.

Ременные передачи

Ременные передачи являются разновидностью фрикционных передач и предназначены для передачи вращательного движения на большие расстояния с преобразованием параметров вращения.

Достоинства ременных передач:

• передача движения на средние расстояния;

• плавность работы и бесшумность;

• возможность работы при высоких оборотах;

• дешевизна.

Недостатки ременных передач:

• большие габариты передачи;

• неизбежное проскальзывание ремня;

• высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;

• потребность в натяжных устройствах;

• опасность попадания масла на ремень;

• малая долговечность при больших скоростях.

Ремни имеют различные сечения (рис.5.3):

• плоские, прямоугольного сечения (рис.5.3, а);

• т рапециевидные, клиновые (рис.5.3, б);

• круглого сечения (рис.5.3, в);

• поликлиновые (рис.5.3, г).

Основные критерии расчёта ременных передач

• тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом;

• долговечность ремня.

Рассмотрим элементарный участок ремня dφ. Для него

dR – нормальная реакция шкива на элемент ремня,

fdR – элементарная сила трения.

Эйлер получил простейшее дифференциальное уравнение: . (5.8)

При круговом движении ремня на него действует центробежная сила ,

где - плотность материала ремня;

А - площадь сечения ремня;

- окружная скорость.

Напряжения, действующие в ремне:

• предварительное напряжение (от силы натяжения F_o) ;

• "полезное" напряжение (от полезной нагрузки F_t) ;

• напряжение изгиба (δ – толщина ремня, Е – модуль упругости ремня, D – диаметр шкива);

• напряжения от центробежных сил .

10